工作時(見圖4-24)，被送液體一般由徑向進入旋渦泵內(nèi)，并充滿泵殼的環(huán)形流道，旋轉(zhuǎn)的葉輪將原動機的能量傳遞給被送液體，壓力增高后再由徑向排出管排至泵的輸出管路。在吸入管和排出管之間，有“隔壁"以間隙密封，阻止被送液體由排出(高壓)區(qū)回流到吸入(低壓)區(qū)。如圖4-2 5所示，被送液體在旋渦泵中通過兩個環(huán)流獲得能量，當(dāng)葉輪內(nèi)與葉輪一起旋轉(zhuǎn)的液體的圓周線速度大于葉輪兩側(cè)流道內(nèi)隨葉輪旋轉(zhuǎn)的液體的圓周線速度時，在這兩部分液體之間離心力差的作用下產(chǎn)生縱向環(huán)流；同時，葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪葉片的工作面和背面的壓力差又產(chǎn)生另一方向的環(huán)流。這兩種環(huán)流的合成使被送液體在從吸入口進入泵后，隨葉輪轉(zhuǎn)動到排出口的過程中，多次進入和流出化工泵葉輪，每進、出一次葉輪便獲得一次能量，液體終獲得的能量為多次得到能量的疊加。因此，旋渦泵有較高的揚程。

 

    當(dāng)旋渦泵的流量較小時，流道內(nèi)的流體流速較低，被送液體從吸人到排出泵內(nèi)存留的時間較長，進、出葉輪的次數(shù)較多，泵的揚程較高；當(dāng)泵的流量較大時情況相反，泵的揚程較低。

    旋渦泵為葉片泵的一種，適用于小流量、高揚程工況。在葉輪直徑和轉(zhuǎn)速相同時，單級揚程可達(dá)250 m，比離心泵高2～4倍，流量qv=0.18～45 m3／h，比轉(zhuǎn)速ns=6～50。泵運行時，被送液體進出葉輪進行混合和能量交換時產(chǎn)生的液體撞擊損失較大，故旋渦泵的效率較低，η=0.25～0.5。旋渦泵的功率不宜太大，一般驅(qū)動功率在4 0 kW以下，常用為20 kW以下。因此也限制了旋渦泵的流量和揚程范圍。實際應(yīng)用時ns=10～4 范圍內(nèi)適于應(yīng)用旋渦泵。其流量為0.5～25 m3／h，單級揚程為15～150 m。

    旋渦泵適用于輸送黏度較低(≤0.11 5 Pa·s)和不含顆粒的清潔液體。在化工生產(chǎn)中，適用于中小型化工生產(chǎn)裝置及配套用于罐車輸送酸、堿等腐蝕性介質(zhì)和油品、酒精等易揮發(fā)的液體。

4.3.2  分類與結(jié)構(gòu)形式

    目前國內(nèi)外生產(chǎn)的旋渦泵品種很多，其分類如下。

    (1)按葉輪的類型分類

    ①閉式葉輪  如圖4-26所示，液體由葉輪的外緣(大直徑處)進入葉輪。具有這種構(gòu)形式的旋渦泵揚程曲線較陡，在相同葉輪圓周速度下?lián)P程為開式泵的1.5～3倍，效率0.3～0.5，體積較小。但汽蝕性能偏低，在沒有附加氣水分離裝置之前沒有自吸能力，不能氣液混輸：

 

    ②開式葉輪  圖4-27所示為常用的開式葉輪，液體自葉輪側(cè)面(小直徑處)進入葉片間，葉片中心線處沒有隔板。具有這種葉輪形式的旋渦泵汽蝕性能較高，可以做成自吸泵和氣液混輸泵，但體積較大，效率低(η=0.2～0.4)。典型結(jié)構(gòu)如圖4-28所示。  

 

    (2)按流道和排出口的相對位置分類

    ①開流道旋渦泵  如圖4-29(a)所示，開流道形式一般與閉式葉輪配合使用，在沒有裝附加裝置之前沒有自吸能力，不能進行氣液混輸，但效率高結(jié)構(gòu)簡單。典型結(jié)構(gòu)如圖4-30所示。

 

    ②排出口為開流道的旋渦泵 如圖4-29(b)所示，一般與開式葉輪配合使用，本身不具有大流量自吸泵自吸能力，加上輔助閉流道或串聯(lián)輔助葉輪后可以自吸和氣液混輸，這種流道形式使用較少。

 

 

    ③向心流道旋渦泵 如圖4-29(c)所示，本身具有自吸和氣液混輸性能，效率較閉流道旋渦泵稍高，但制造比較困難，其典型結(jié)構(gòu)如圖4-31所示。

    ④閉式流道旋渦泵  如圖4-29(d)所示，一般與開式葉輪配合使用。本身具有雙吸式自吸泵和氣液混輸?shù)男阅�，但效率較低，其典型結(jié)構(gòu)如圖4-32所示。

 

    (3)按流道與葉輪的相對位置分類

    按流道與葉輪的相對位置可分為圖4-33所示的外圍流道式、外圍雙側(cè)邊流道式、外圍單側(cè)邊流道式、雙側(cè)邊流道式和單側(cè)邊流道式。

    除以上分類外，還可以按安裝位置分為立式、臥式。按級數(shù)分為單級、多級等形式。

    (4)幾種特殊用途的化工旋渦泵

    ①保溫旋渦泵  某些化學(xué)工業(yè)用泵，對輸送液體要求保持一定的溫度。否則液體可能揮發(fā)、結(jié)晶、凝結(jié)或產(chǎn)生化學(xué)變化。因此，通常是在泵過流部件的外圍加保溫罩，在其間通過具有一定溫度的液體，以達(dá)到保溫的目的。圖4—3 4所示為帶保溫罩旋渦泵的結(jié)構(gòu)。

    ②耐酸堿旋渦泵 采用耐酸鑄鐵、耐酸不銹鋼、搪瓷、塑料、尼龍等材料制作葉輪和泵體等過流部件以增加泵的抗腐蝕性能。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，這種泵的需要量正逐年增加。

    ③自吸和氣液混輸旋渦泵  某些旋渦泵具有自吸或抽送氣體和液體混合物的能力。以汽油泵為例，這種泵經(jīng)常處于停止運轉(zhuǎn)的情況下，而需要時，又要求立刻啟動，且要求工作可靠，當(dāng)管路中有空氣或汽油的揮發(fā)時，也不影響泵的工作，圖4-35～圖4-37所示為不同形式的自吸泵。