閉式旋渦泵和開式旋渦泵的區(qū)別
發(fā)布時間:2015年11月08日 09:33 閱讀:7202
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澤德
閉式旋渦泵和開式旋渦泵的區(qū)別
旋渦泵也屬葉輪式泵,根據(jù)所用葉輪形式不同可分為閉式旋渦泵和開式旋渦泵兩類。閉式旋渦泵多為單級或二級;開式旋渦泵可做成單級,也可做成徑向剖分的分段式多級,最多可至6級。
1.閉式旋渦泵
采用閉式葉輪的旋渦泵稱為閉式旋渦泵。圓盤形的葉輪外緣有20~60個徑向短葉片,所謂閉式葉輪是指其葉片部分設(shè)有中間隔板(或端蓋板)。泵體和泵蓋以很小的間隙緊貼葉輪,而在它們與葉片相對應(yīng)的部位則形成等截面的環(huán)形流道,占據(jù)了大部分圓周,其兩端順徑向外延形成吸、排口。圓周的剩余部分由泵體的隔舌,將流道吸、排兩端隔開。這種兩端(或一端)直通吸排口的流道稱為開式流道。閉式旋渦泵必須配用開式流道。
葉輪回轉(zhuǎn)時帶動泵內(nèi)的液體一起回轉(zhuǎn),產(chǎn)生離心力。由于葉輪中液體比流道中液體的圓周速度大,離心力也大,因而液體就會從葉片間甩出,進(jìn)入流道,并迫使流道中的液體產(chǎn)生向心流動,再次從葉片根部進(jìn)人葉間的,這種環(huán)形流動稱為縱向旋渦。液體在葉片和環(huán)形流道中的運(yùn)動軌跡就是縱向旋渦和繞泵軸的圓周運(yùn)動的疊加,相對固定的泵殼來說,它是前進(jìn)的螺旋線;而相對轉(zhuǎn)動的葉輪來說,則是后退的螺旋線。這樣,液體在沿流道前進(jìn)直到排出為止,會多次進(jìn)人葉間獲取能量,宛如多級離心泵一樣。
旋渦泵中液體的縱向旋渦運(yùn)動越強(qiáng),液體質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入葉輪的次數(shù)就越多,泵所能產(chǎn)生的揚(yáng)程就越高。縱向旋渦的強(qiáng)弱既取決于葉輪內(nèi)液體和流道內(nèi)液體的離心力之差,也與縱向旋渦的流動阻力有關(guān),即與葉片和流道的形狀及葉片的數(shù)目有關(guān)。
閉式旋渦泵液流在入口處是從葉輪外緣進(jìn)入葉間的,該處圓周速度較大,液流情況復(fù)雜,故閉式旋渦泵汽蝕性能差,必需汽蝕余量較大。此外,若泵吸人氣體,則因氣體密度小會聚在葉片根部,轉(zhuǎn)到流道出口時不易排出,又會經(jīng)過隔舌被帶回吸人端,故閉式旋渦泵一般不能抽送氣液混合物,也無自吸能力。要使閉式旋渦泵能夠自吸,必須在排出端設(shè)底部有回液口的氣液分離室,讓分離室中的液體擠入排出端葉片的根部驅(qū)趕氣體,然后被帶回吸人端重新裹攜氣體。
2.開式旋渦泵
采用開式葉輪的旋渦泵稱為開式旋渦泵。所謂開式葉輪是指葉片不帶中間隔板或端蓋板的葉輪,其葉片較長,一般為24~26片。
帶閉式流道的開式旋渦泵,閉式流道是指流道兩端不直接通吸、排口,吸、排口是開在側(cè)蓋靠葉片根部處。這樣,在液流進(jìn)入葉輪處葉片的圓周速度較小,汽蝕性能比閉式旋渦泵好。
采用閉式流道的開式旋渦泵只要吸、排口朝上,并在初次起動前向泵內(nèi)灌滿液體,就具有自吸和抽送氣液混合物的能力。這是因?yàn)樵诹鞯榔鹗疾糠?,液體在離心力作用下從葉間甩人流道后,葉間就會形成真空,從吸入管吸人氣體。隨著葉輪回轉(zhuǎn),越靠近排口液體壓力越大,密度較小的氣體被壓縮在葉片根部,體積不斷縮??;由于泵的排口是開在流道盡頭靠近葉片根部處,故液體到流道盡頭時會變?yōu)橄蛐牧鲃?,將葉間氣體從排口擠出。
采用閉式流道雖然能排送氣體,使泵具備自吸能力,但因液體在排出端急劇改變運(yùn)動方向,要克服離心力做功,能量損失較大,故閉式流道是旋渦泵中效率最低的一種。
開式旋渦泵也可以采用吸人端為閉式、排出端為普通開式的流道,以保持較高的效率,但這會使它失去自吸能力。為了既保持自吸能力,又盡量減少排出端的水力損失,可采用向心開式流道,這樣,泵的效率可比上述帶閉式流道的稍有提高,但仍不及閉式旋渦泵。
另外一種辦法是在排出端采用開式流道并附加輔助閉式流道,即在主流道的排出端讓大部分液體從排口排出,而使其余的一部分液體進(jìn)入輔助閉式流道,以便讓這部分液體能夠在輔助流道的末端迸入葉片間,把氣體從泵體側(cè)面與壓出室相通的氣體壓出口排出。
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