1、第四章 旋涡泵w第一节第一节w旋涡泵的工作原理旋涡泵的工作原理4-1-1 闭式旋涡泵w 结构如图所示n闭式叶轮（有2060个径向短叶片）w 闭式叶轮-指其叶片部分设有中间隔板w 泵体和泵盖以小间隙紧贴叶轮，形成等截面的环形流道4。4-1-1 闭式旋涡泵w 流道占大半圆周w 两端顺径向外延形成吸、排口w 隔舌6将流道吸、排隔开w 这种两端(或一端)直通吸、排口的流道称为开式流道w 闭式旋涡泵必须配用开式流道。4-1-1 闭式旋涡泵w 当叶轮回转时，液体一起回转，产生离心力w 纵向旋涡n叶轮中液体的u要比流道中的u大，甩出，进人流道n迫使流道中液体向心流动，再从叶片根部进入叶间液体运动轨迹是绕泵轴
2、的圆周运动和纵向旋涡的叠加对泵壳，它是一种前进的螺旋线对叶轮，则是后退的螺旋线液体在沿整个流道前进时，多次进入叶间获取能量，如同多级离心泵一样，直到最后从排出口排出为止4-1-1 闭式旋涡泵w 依靠纵向旋涡的作用来传递能量n纵向旋涡越强，液体进入叶轮的次数越多，H越高n纵向旋涡的强弱取决于l叶轮内液体和流道内液体的离心力之差l受纵向旋涡流动阻力影响，与叶片和流道形状及叶片数有关。w 下图为叶轮的各种截面以及叶片的形状n叶片的倾斜角度和方向不同，泵特性曲线形状也不同4-1-1 闭式旋涡泵w 下图给出了闭式旋涡泵流道的各种截面的形状。n流道截面为矩形时，纵向旋涡的流阻较大，H和效率相对较低，但Q较
3、大n流道为半圆形断面时，H和效率相对较高，但Q较小。4-1-1 闭式旋涡泵w 闭式旋涡泵效率较高，可达35一45n液流是从叶轮外缘进人叶间l该处u较大l液流情况复杂l速度分布不均l故闭式旋涡泵汽蚀性能差，汽蚀余量必须大一些n泵吸入气体时l小，会聚集在叶片的根部l在流道出口不易排出，又经过隔舌被带回吸人端l故一般不能抽送气液混合物，也无自吸能力n要使其能够自吸l必须在排出端设气液分离室l并设回液口使液体能在排出端挤人叶片根部驱赶气体w 闭式旋涡泵多为单级或二级4-1-2 开式旋涡泵w 开式叶轮-叶片不带间隔板w 闭式流道-流道两端不直接通吸、排口n泵的吸、排口是开在靠叶片根部处w 液流进入叶片的
4、u较小，汽蚀性能比闭式好4-1-2 开式旋涡泵w 只要将吸、排口朝上安装，就有自吸能力n在流道始，液体甩人流道，叶间形成真空，气体吸人n随着叶轮回转，流体压力变大，越近排出口压力越大n气体密度小，被压缩在叶片根部，V不断缩小n排出口开在流道尽头并靠近叶片的根部n当液体到流道尽头时，会急剧变为向心方向流人叶间，将气体从排出口挤出。4-1-2 开式旋涡泵w 闭式流道能排气体和自吸n但液体急剧变化运动方向，克服离心力做功n能量损失较大n总效率仅为2027。w 用吸人端闭式，排出端开式流道n保持较高的效率n但会失去自吸能力w 为保自吸，又减少水力损失n可用向心开式流道，如图所示n效率可提高到2735。4-1-2 开式旋涡泵w 另一种办法是在排出端用开式流道并附加辅助闭式流道w 见图n让大部分液体从口a排出n其余分液体进入辅助闭式流道cn这部分液体能够在辅流道的末端进入叶间n把气体从泵体侧面与压出室相通的气体压出口b排出w 开式旋涡泵可做成单级，也可多级(最多6级)w 泵漏主要是轴向间隙
