單級旋渦泵的原理 | ||||||||||||||||||
發(fā)布者: 發(fā)布時間:16-05-23 閱讀:次 |
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旋渦泵就是靠旋轉(zhuǎn)葉輪對液體的作用力,在液體運(yùn)動方向上給液體以沖量來傳遞動能以實(shí)現(xiàn)輸送液體。旋渦泵是一種高壓泵,清水泵。 旋渦泵的葉輪為一等厚圓盤,在它外緣的兩側(cè)有很多徑向小葉片。在與葉片相應(yīng)部位的泵殼上有一等截面的環(huán)形流道,整個流道被一個隔舌分成為吸、排兩方,分別與泵的吸、排管路相聯(lián)。泵內(nèi)液體隨葉輪一起回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一定的離心力,向外甩入泵殼中的環(huán)形流道,并在流道形狀的限制下被迫回流,重新自葉片根部進(jìn)入后面的另一葉道。因此,液體在葉片與環(huán)形流道之間的運(yùn)動跡線,對靜止的泵殼來說是一種前進(jìn)的螺旋線;而對于轉(zhuǎn)動的葉輪來說則是一種后退的螺旋線。旋渦泵即因液體的這種旋渦運(yùn)動而得名。液體能連續(xù)多次進(jìn)入葉片之間獲取能量,直到最后從排出口排出。旋渦泵的工作有些像多級離心泵,但旋渦泵沒有像離心泵蝸殼或?qū)~那樣的能量轉(zhuǎn)換裝置。旋渦泵主要是通過多次連續(xù)作功的方式把能量傳遞給液體,所以能產(chǎn)生較高的壓力。在能量傳遞過程中,由于液體的多次撞擊,能量損失較大,泵的效率較低,一般為20~50%。旋渦泵只適用于要求小流量(1~40米3/時)、較高揚(yáng)程(可達(dá)250米)的場合,如消防泵、飛機(jī)加油車上的汽油泵、小鍋爐給水泵等。旋渦泵可以輸送高揮發(fā)性和含有氣體的液體,但不應(yīng)用來輸送粘度大于7帕·秒的較稠液體和含有固體顆粒的不潔凈液體。旋渦泵的特點(diǎn)流量小,揚(yáng)程高,具有自吸功能,可用來輸送粘度小于5度E的無固體顆粒及其類似于水的液體。如汽油、煤油、酒精等,可用作小型蒸汽鍋爐補(bǔ)水、化工、制藥、高樓供水等用途。過流部件還有不銹鋼等材質(zhì)可用來輸送酸、堿類有腐蝕性的液體。輸送介質(zhì)溫度為-20~+80度。從結(jié)構(gòu)可分為;單級、雙級、多級;直聯(lián)形式等。 工作原理: 旋渦泵(也稱渦流泵)是一種葉片泵。主要由葉輪、泵體和泵蓋組成。葉輪是一個圓盤,圓周上的葉片呈放射狀均勻排列。泵體和葉輪間形成環(huán)形流道,吸入口和排出口均在葉輪的外圓周處。吸入口與排出口之間有隔板,由此將吸入口和排出口隔離開。 我們將泵內(nèi)的液體分為兩部分:葉片間的液體和流道內(nèi)的液體。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時,在離心力的作用下,葉輪內(nèi)液體的圓周速度大于流道內(nèi)液體的圓周速度,故形成圖1所示的“環(huán)形流動”。又由于自吸入口至排出口液體跟著葉輪前進(jìn),這兩種運(yùn)動的合成結(jié)果,就使液體產(chǎn)生與葉輪轉(zhuǎn)向相同的“縱向旋渦”。因而得到旋渦泵之名。需要特別指出的是,液體質(zhì)點(diǎn)在泵體流道內(nèi)的圓周速度小于葉輪的圓周速度。 在縱向旋渦過程中,液體質(zhì)點(diǎn)多次進(jìn)入葉輪葉片間,通過葉輪葉片把能量傳遞給流道內(nèi)的液體質(zhì)點(diǎn)。液體質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一次葉片,就獲得一次能量。這也是相同葉輪外徑情況下,旋渦泵比其它葉片泵揚(yáng)程高的原因。并不是所有液體質(zhì)點(diǎn)都通過葉輪,隨著流量的增加,“環(huán)形流動”減弱。當(dāng)流量為零時,“環(huán)形流動”最強(qiáng),揚(yáng)程最高。由于流道內(nèi)液體是通過液體撞擊而傳遞能量。同時也造成較大撞擊損失,因此旋渦泵的效率比較低。 用途: W型單級直連旋渦泵是供吸送清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于水的液體之用,使用液溫不超過60,常用于鍋爐給水的配套,在造船、輕紡、化工、冶金、機(jī)械制造、水產(chǎn)養(yǎng)殖、固定消防穩(wěn)壓、熱交換機(jī)組、農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程噴灌等部門等都有廣泛的應(yīng)用。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。
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