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旋渦泵的性能差異分析
旋渦泵是葉片式泵的一種。在原理和結(jié)構(gòu)方面，它與離心式和軸流式泵不一樣，由于它是靠葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)使液體產(chǎn)生旋渦運(yùn)動(dòng)的作用而吸入和排出液體的，所以稱為旋渦泵。
旋渦泵主要組成部件有葉輪、泵體、泵蓋以及它們所組成的環(huán)形流道，旋渦泵葉輪不同于離心泵葉輪，它是一種外輪上帶有徑向葉片的圓盤。液體由吸入管進(jìn)入流道，并經(jīng)過旋轉(zhuǎn)的葉輪獲得能量，被輸送到排出管，完成泵的工作過程。
旋渦泵的比轉(zhuǎn)數(shù)通常在6～50之間。它是一種小流量、高揚(yáng)程的泵，適宜輸送黏度不大于5°E、無固體顆粒、無雜質(zhì)的液體或氣液混合物。其流量范圍在0.18～45 m3/h，單級揚(yáng)程可達(dá)250 m左右。
旋渦泵通常在石油、化工部門，特別是化學(xué)纖維、醫(yī)藥、化肥和小型鍋爐給水等方面應(yīng)用較多。
工作原理
旋渦泵葉輪上銑出許多徑向葉片。葉輪端面緊靠泵體，其軸向間隙為0.10～0.15mm。流道由葉輪、泵體、泵蓋之間的環(huán)形空腔組成。在流道中的吸入口與排出口分開的一段稱隔舌。隔舌與葉輪的徑向間隙很小，以防排出口高壓液體竄漏到吸入口。開式旋渦泵葉片較長，葉片內(nèi)徑小于流道內(nèi)徑，液體從吸入口進(jìn)入葉輪，后進(jìn)入流道。閉式旋渦泵葉輪的葉片較短，葉片內(nèi)徑等于流道內(nèi)徑。液體從吸入口進(jìn)入流道，再從葉輪外周進(jìn)入葉輪。
現(xiàn)以閉式泵為例說明其工作原理。流體由吸入口進(jìn)入流道和葉輪。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于葉輪中運(yùn)動(dòng)液體的離心力大于流道中運(yùn)動(dòng)液體的離心力，兩者之間產(chǎn)生一個(gè)旋渦運(yùn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)中心線是沿流道縱長方向，稱為縱向旋渦。在縱向旋渦作用下，液體從吸入至排出的整個(gè)過程中，可以多次進(jìn)入與流出葉輪，類似于液體在多級離心泵內(nèi)的流動(dòng)狀況。液體每流經(jīng)葉輪一次，就獲得一次能量。當(dāng)液體從葉輪流至流道時(shí)，就與流道中運(yùn)動(dòng)的液體相混合。由于兩股液流速度不同，在混合過程中產(chǎn)生動(dòng)量交換，使流道中液體的能量得到增加。旋渦泵主要是依靠這種縱向旋渦傳遞能量的。
優(yōu)點(diǎn)：
旋渦泵體積小、重量輕的特點(diǎn)在船舶裝置中具有極大的優(yōu)越性。
具有自吸能力或借助于簡單裝置來實(shí)現(xiàn)自吸。
具有陡降的揚(yáng)程特性曲線，因此，對系統(tǒng)中的壓力波動(dòng)不敏感。
某些旋渦泵可實(shí)現(xiàn)汽液混輸。這對于抽送含有氣體的易揮發(fā)的液體和汽化壓力很高的高溫液體具有重要的意義。
旋渦泵結(jié)構(gòu)簡單、鑄造和加工工藝都容易實(shí)現(xiàn)，某些旋渦泵零件還可以使用非金屬材料，如塑料、尼龍模壓葉輪等。
缺點(diǎn)：
1 效率較低，最高不超過55%，大多數(shù)旋渦泵的效率在20-40%，因此妨礙了它向大功率方向發(fā)展。
2旋渦泵的汽蝕性能較差。
3旋渦泵不能用來抽送粘性較大的介質(zhì)。因隨著液體粘性的增加，泵的揚(yáng)程和效率會急劇降低，介質(zhì)的粘度限制在114 厘沲之內(nèi)。
4 旋渦泵葉輪和泵體之間的徑向間隙和軸向間隙的要求較嚴(yán)給加工和裝配工藝帶來一定困難。
5抽送的介質(zhì)只限于純凈的液體。當(dāng)液體中含有固體顆粒時(shí)，就會因磨損引起軸向和徑向的間隙增大而降低泵的性能或?qū)е滦郎u泵不能工作。
