旋涡泵的性能差异分析

　　旋涡泵是叶片式泵的一种。在原理和结构方面，它与离心式和轴流式泵不一样，由于它是靠叶轮旋转时使液体产生旋涡运动的作用而吸入和排出液体的，所以称为旋涡泵。

　　旋涡泵主要组成部件有叶轮、泵体、泵盖以及它们所组成的环形流道，旋涡泵叶轮不同于离心泵叶轮，它是一种外轮上带有径向叶片的圆盘。液体由吸入管进入流道，并经过旋转的叶轮获得能量，被输送到排出管，完成泵的工作过程。

　　旋涡泵的比转数通常在6～50之间。它是一种小流量、高扬程的泵，适宜输送黏度不大于5°E、无固体颗粒、无杂质的液体或气液混合物。其流量范围在0.18～45 m³/h，单级扬程可达250 m左右。

　　旋涡泵通常在石油、化工部门，特别是化学纤维、医药、化肥和小型锅炉给水等方面应用较多。

　　工作原理

　　旋涡泵叶轮上铣出许多径向叶片。叶轮端面紧靠泵体，其轴向间隙为0.10～0.15mm。流道由叶轮、泵体、泵盖之间的环形空腔组成。在流道中的吸入口与排出口分开的一段称隔舌。隔舌与叶轮的径向间隙很小，以防排出口高压液体窜漏到吸入口。开式旋涡泵叶片较长，叶片内径小于流道内径，液体从吸入口进入叶轮，后进入流道。闭式旋涡泵叶轮的叶片较短，叶片内径等于流道内径。液体从吸入口进入流道，再从叶轮外周进入叶轮。

　　现以闭式泵为例说明其工作原理。流体由吸入口进入流道和叶轮。当叶轮旋转时，由于叶轮中运动液体的离心力大于流道中运动液体的离心力，两者之间产生一个旋涡运动，其旋转中心线是沿流道纵长方向，称为纵向旋涡。在纵向旋涡作用下，液体从吸入至排出的整个过程中，可以多次进入与流出叶轮，类似于液体在多级离心泵内的流动状况。液体每流经叶轮一次，就获得一次能量。当液体从叶轮流至流道时，就与流道中运动的液体相混合。由于两股液流速度不同，在混合过程中产生动量交换，使流道中液体的能量得到增加。旋涡泵主要是依靠这种纵向旋涡传递能量的。

　　优点：

　　旋涡泵体积小、重量轻的特点在船舶装置中具有极大的优越性。

　　具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。

　　具有陡降的扬程特性曲线，因此，对系统中的压力波动不敏感。

　　某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要的意义。

　　旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现，某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料，如塑料、尼龙模压叶轮等。

　　缺点：

　　1 效率较低，最高不超过55%，大多数旋涡泵的效率在20-40%，因此妨碍了它向大功率方向发展。

　　2旋涡泵的汽蚀性能较差。

　　3旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质。因随着液体粘性的增加，泵的扬程和效率会急剧降低，介质的粘度限制在114 厘沲之内。

　　4 旋涡泵叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙的要求较严给加工和装配工艺带来一定困难。

　　5抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时，就会因磨损引起轴向和径向的间隙增大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。