旋渦泵的主要工作部分是葉輪和泵體的流道。葉輪與泵體及泵蓋之間的空腔構(gòu)成流道，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于葉輪中運(yùn)動(dòng)液體的離心力Fu，大于流道中運(yùn)動(dòng)液體的離心力F。，兩者之間產(chǎn)生一個(gè)方向垂直于軸承并指向流道縱長方向的環(huán)形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為縱向旋渦。在縱向旋渦的作用下，液體從吸人至排出的整個(gè)過程中可以多次反復(fù)進(jìn)入葉輪和從葉輪中流出(類似液體在多級(jí)離心泵內(nèi)的流動(dòng))，而它每流人葉輪一次，即獲得一次能量交換。當(dāng)它從葉輪流至流道時(shí)，就和流道中運(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，使流道中的液體能量得到增加。 旋渦泵主要依靠縱向旋渦的作用來傳遞能量。當(dāng)流量減小時(shí)(小流量工況)，流道內(nèi)液體的運(yùn)動(dòng)速度減小，縱向旋渦作用增強(qiáng)，液體流經(jīng)葉輪的次數(shù)增多，使泵的揚(yáng)程提高;流量增大時(shí)，情況相反，因此旋渦泵特性呈陡降形。由于液體7昆合時(shí)產(chǎn)生較大的撞擊損失，所以旋渦泵的效率較低。 一、旋渦泵的特點(diǎn) (1)在相同的葉輪直徑和轉(zhuǎn)速下，旋渦泵的揚(yáng)程比離心泵高2～4倍。在比轉(zhuǎn)Ns。為10～40的范圍內(nèi)，采用旋渦泵比較合適，它的流量一般為0.1～10L/s，揚(yáng)程為5～250m。 (2)揚(yáng)程和功率曲線下降較陡，需在出口閥開啟的情況下啟動(dòng)，外部壓力波動(dòng)對泵的流量影響小，旋渦泵可以采用在排出管路和吸入管路之間另接一旁路進(jìn)行回流的方法來調(diào)節(jié)流量，比通常的節(jié)流調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)。 (3)開式旋渦泵能自吸，用以輸送液氣混合物和易揮發(fā)性液體。 (4)結(jié)構(gòu)簡單，主要水力元件形狀不復(fù)雜，采用塑料或不銹鋼等材料，制造容易(可用模壓、銑削等方法)。 旋渦泵的效率一般為20%～50%，只適用于功率/J、,(40kW以下)的場合。閉式旋渦泵的汽蝕性能較離心泵差，如在旋渦前加一級(jí)離心泵(離心渦輪泵)，可以得到改善。 二、對使用旋渦泵的要求 (1)輸送液體的粘度不宜太大，一般不大于5。E。如粘度過大，泵的揚(yáng)程和效率將降低很多。 (2)輸送的液體應(yīng)潔凈，不含固體顆粒，旋渦泵葉輪端面與泵蓋及泵體之間的軸向間隙一般只有0.1～0.15mm，閉式旋渦泵的葉輪外圓與隔板之間的徑向間隙為0.15～0.30mm。 如有磨礪性顆粒進(jìn)人泵內(nèi)，將使間隙迅速增大，導(dǎo)致泵的流量劇減。通常，旋渦泵的葉輪可以在軸上滑動(dòng)(見圖5—5)，使兩側(cè)的軸向間隙大致相等，間隙過小，也會(huì)發(fā)生摩擦，使軸功率顯著增大。旋渦泵可作產(chǎn)品油的加油泵、消防泵、船舶的供水泵、鍋爐給水泵以及高壓小流量的化工泵等。 三、旋渦泵結(jié)構(gòu)型式 圖5—8為旋渦泵結(jié)構(gòu)示意圖，其中單級(jí)懸臂式旋渦泵還可做成電機(jī)與泵共軸直聯(lián)結(jié)構(gòu)。開式旋渦泵的自吸原理與液環(huán)真空泵相似。為使閉式旋渦泵也能自吸，可在泵出口處附加氣液分離罩或采用具有突然擴(kuò)大口的排出管等方法。相比之下，前者的效果較好。 旋渦泵的自吸原理為：葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體和氣體在流道中互相強(qiáng)烈混淆，形成液氣混合物。混合物通過分離罩時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在離心力作用下，氣液分離。氣體積聚在分離罩中間，經(jīng)兩根導(dǎo)管排出;液體則經(jīng)過分離罩中間的孔，重新回到流道中再與氣體混合，如此反復(fù)達(dá)到自吸的目的。當(dāng)液氣混合物通過突然擴(kuò)大的排出管時(shí)，速度迅速降低，由于氣體的重度很小，即從液體中析出并排走，液體仍返回泵內(nèi)再與氣體混合，最后達(dá)到自吸。為縮短自吸時(shí)間，有時(shí)在吸入口處裝一逆止閥。