旋涡泵：种类及工作原理

答：旋涡泵有的又叫涡流泵、再生泵等。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。它是在1920年以后才发展起来的一种泵。目前，一般旋涡泵的流量为0.2～27m³/h。

1.旋涡泵的种类

旋涡泵的种类很多，按其结构主要可分为一般旋涡泵、离心旋涡泵及自吸旋涡泵等。

一般旋涡泵大多为单级单吸悬臂式的。

旋涡泵的叶轮有开式和闭式两种。一般旋涡泵的叶轮通常是闭式的，它是一个等厚的圆盘，在两个端面上沿着盘的外缘间隔地铣去圆盘上的一部分体积，剩下的部分构成叶片，铣去的部分空间相当于叶片间的通道。旋涡泵叶轮的外形如图2-25所示。

一般旋涡泵通常采用闭式叶轮和开式流道，它的吸入口和排出口是直接连通的，因此这种泵不能自吸，往往在排出口加一自吸附加装置后才能自吸。

如果采用图2-26所示的开式叶轮，泵的吸入口及压出口不直接相通的闭式流道（图2-27b），或者流道末端做成向心式的向心流道（图2-27c），这样结构型式的旋涡泵便能自吸，所以称为自吸旋涡泵。自吸旋涡泵根据叶轮数目不同，通常还有单级的和多级的结构型式。

自吸旋涡泵的汽蚀性能好，既可以自吸，又可以气液混合输送，所以使用范围较广；但效率比一般旋涡泵要低。它特别适用于小流量、高扬程、易挥发、易汽化的液体的输送。

图2-25 一般旋涡泵的叶轮

图2-26 开式叶轮(www.xing528.com)

图2-27 旋涡泵的各种流道示意图

a）开式流道 b）闭式流道 c）向心流道

2.一般旋涡泵的工作原理

如图2-28所示，当原动机通过泵轴8，带动泵内叶轮1旋转时，液体由吸入口5进入流道4，受到旋转叶轮的离心力作用，被摔向四周环形流道内，使液体在流道内转动。因每一个液体质点都受到离心力的作用，叶轮内侧液体受离心力的作用大，而在流道内液体受离心力的作用小，由于两者所受的离心力大小不同，因而引起液体作纵向旋涡运动。液体依靠纵向旋涡在流道内周而复始流经叶片间的通道多次（图2-29）。液体每经过一次叶片间通道，扬程就增加一次，最后将液体压出排出口7。液体排出后，叶片间通道内便形成局部真空，液体就不断从吸入口进入叶轮，并重复上述运动过程。就这样旋涡泵一面吸入液体，一面排出液体，从而不断地工作。

从一般旋涡泵的工作原理可以看出，它好像多级离心泵的作用一样，每一个叶片通道相当于一级，液体每通过通道一次，能量就增加一次。因此，一般旋涡泵的扬程，比离心泵在相等叶轮直径下大2～5偌，所以它是一种高扬程、小流量的泵。它与同样性能离心泵相比，旋涡泵的体积小、重量轻；它与相同扬程的容积泵相比，尺寸更小得多，结构也简单得多。所以一般旋涡泵具有结构简单、紧凑、体积小、重量轻、造价低等优点。

图2-28 一般旋涡泵的工作原理

1—叶轮 2—叶片 3—泵体 4—流道 5—吸入口 6—隔壁 7—排出口 8—泵轴

图2-29 叶轮流道展开图中的液体旋涡运动示意