閉式漩渦泵和開式漩渦泵的原理結構和特點
旋渦泵(也稱渦流泵)屬于葉片式泵。
旋渦泵通過旋轉的葉輪葉片對流道內液體進行三維流動的動量交換而輸送液體。
泵內的液體可分為兩部分：葉輪凹槽間的液體和泵與葉輪間流道內的液體。當葉輪旋轉時，流道內液體圓周速度小于葉輪圓周速度，葉輪內的液體在離心力作用下從葉輪凹槽甩到流道中．然后在液體間剪切力作用下減速，將能量傳遞給流道中的液體。葉輪凹槽在甩出原有液體的同時，內部壓力降低，從而將流道內的液體吸入凹槽。這樣使得液體產生與葉輪轉向相同的“縱向旋渦”(圖2-31)。此縱向旋渦使流道中的液體多次返回葉輪內，再度受到離心力作用，而每經過一次離心力的作用，揚程就增加一次，因此旋渦泵具有其他葉片泵所不能達到的高揚程。需要注意的是，同一個液體質點并不是在縱向旋渦作用下通過每個葉輪凹槽．也不是所有液體質點都通過葉輪。隨著流量的增加，液體產生縱向旋渦的次數減少，揚程降低。當流量為零時，液體產生縱向旋渦的次數最多，揚程最高。
旋渦泵葉輪具有開式和閉式兩種，閉式葉輪葉片凹槽內設有中間隔板，如圖2-31(a)所示：開式葉輪無中間隔板。
{C}{C} {C}
閉式旋渦泵
（1）閉式旋渦泵結構閉式旋渦泵結構如圖2-32所示，主要由葉輪、泵體、隔舌組成。圖中流道兩端(或一端)與進口或出H相通，稱為開式流道。葉輪上開有平衡孔，用于平衡軸向力。液流由入口進入，在葉輪帶動下做縱向旋渦運動獲得能量，由出口排出，靠近出口側葉片間液體隨葉輪回到泵入口。
閉式旋渦泵特點
{C}{C} {C}
①閉式自吸泵沒有自吸能力，不適用于氣液混輸。
入口氣體隨液體混入葉片凹槽，由于液體和氣體密度不同，密度大的液體在離心泵、離心力作用下甩到葉片凹槽外側和流道中，氣體留在葉片凹槽根部，在出口側液體由出口流出，葉片凹槽根部的氣體隨葉輪回到入口，無法實現排氣。閉式旋渦泵如要具備自吸能力，需在出口側加設輔助裝置，使得液流流向葉片凹槽根部將氣體排出，并有氣液分離和液體回流結構。
②閉式旋渦泵汽蝕性能較差。
入口液流由葉輪外緣流向葉片凹槽根部，流速分布不均，沖擊較大，因此閉式旋渦泵汽蝕性能不如開式旋渦泵。
③閉式旋渦泵一般為單級或兩級。
④閉式旋渦泵效率一般為35％～45％，高于開式旋渦泵。
3.開式漩渦泵：
（1）開式漩渦泵結構
開式漩渦泵結構如圖2-33所示。與閉式漩渦泵采用開式流道不同，開式漩渦通常采用閉式流道，吸入口和排出口開在葉片根部，與流道互不想通。除閉式流道結構外，開式漩渦泵還有一種采用向心開式流道結構。兩種結構均有自吸能力。
（2）開式漩渦泵特點
①開式漩渦泵配閉式流道或向心開式流道具有自吸能力，可用于輸送含氣液體。
開式漩渦泵自吸過程由吸氣、壓縮、排氣組成，與水環真空泵相似。當泵啟動時，吸入口的葉片凹槽內的液體被甩入流道，葉片凹槽形成真空，將氣體由吸入口吸入；隨著葉輪回轉，流體壓力變大，氣體密度小，被壓縮在葉片根部，體積不斷縮小；排出口開在流道盡頭并靠近葉片的根部，當液體到流盡頭時，會急劇變為向心方向流入葉片凹槽，將氣體從排出口擠出，液體則留在葉片凹槽內隨葉輪旋轉回到入口；如此循環實現吸排氣。
②開式漩渦泵汽蝕性能較閉式漩渦泵好。
開式漩渦泵吸入口開在葉片凹槽根部側面，液體側向流入葉片凹槽根部，然后在離心力作用下甩向流道中，液流速較均勻，沖擊損失較小。
|
