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闭式旋涡泵和开式旋涡泵的区别

发布时间:2015年11月08日 09:33   阅读:3554   返回   来源:泽德
闭式旋涡泵和开式旋涡泵的区别
  旋涡泵也属叶轮式泵,根据所用叶轮形式不同可分为闭式旋涡泵和开式旋涡泵两类。闭式旋涡泵多为单级或二级;开式旋涡泵可做成单级,也可做成径向剖分的分段式多级,最多可至6级。
  1.闭式旋涡泵
  采用闭式叶轮的旋涡泵称为闭式旋涡泵。圆盘形的叶轮外缘有20~60个径向短叶片,所谓闭式叶轮是指其叶片部分设有中间隔板(或端盖板)。泵体和泵盖以很小的间隙紧贴叶轮,而在它们与叶片相对应的部位则形成等截面的环形流道,占据了大部分圆周,其两端顺径向外延形成吸、排口。圆周的剩余部分由泵体的隔舌,将流道吸、排两端隔开。这种两端(或一端)直通吸排口的流道称为开式流道。闭式旋涡泵必须配用开式流道。
  叶轮回转时带动泵内的液体一起回转,产生离心力。由于叶轮中液体比流道中液体的圆周速度大,离心力也大,因而液体就会从叶片间甩出,进入流道,并迫使流道中的液体产生向心流动,再次从叶片根部进人叶间的,这种环形流动称为纵向旋涡。液体在叶片和环形流道中的运动轨迹就是纵向旋涡和绕泵轴的圆周运动的叠加,相对固定的泵壳来说,它是前进的螺旋线;而相对转动的叶轮来说,则是后退的螺旋线。这样,液体在沿流道前进直到排出为止,会多次进人叶间获取能量,宛如多级离心泵一样。
  旋涡泵中液体的纵向旋涡运动越强,液体质点进入叶轮的次数就越多,泵所能产生的扬程就越高。纵向旋涡的强弱既取决于叶轮内液体和流道内液体的离心力之差,也与纵向旋涡的流动阻力有关,即与叶片和流道的形状及叶片的数目有关。
  闭式旋涡泵液流在入口处是从叶轮外缘进入叶间的,该处圆周速度较大,液流情况复杂,故闭式旋涡泵汽蚀性能差,必需汽蚀余量较大。此外,若泵吸人气体,则因气体密度小会聚在叶片根部,转到流道出口时不易排出,又会经过隔舌被带回吸人端,故闭式旋涡泵一般不能抽送气液混合物,也无自吸能力。要使闭式旋涡泵能够自吸,必须在排出端设底部有回液口的气液分离室,让分离室中的液体挤入排出端叶片的根部驱赶气体,然后被带回吸人端重新裹携气体。
  2.开式旋涡泵
  采用开式叶轮的旋涡泵称为开式旋涡泵。所谓开式叶轮是指叶片不带中间隔板或端盖板的叶轮,其叶片较长,一般为24~26片。
  带闭式流道的开式旋涡泵,闭式流道是指流道两端不直接通吸、排口,吸、排口是开在侧盖靠叶片根部处。这样,在液流进入叶轮处叶片的圆周速度较小,汽蚀性能比闭式旋涡泵好。
  采用闭式流道的开式旋涡泵只要吸、排口朝上,并在初次起动前向泵内灌满液体,就具有自吸和抽送气液混合物的能力。这是因为在流道起始部分,液体在离心力作用下从叶间甩人流道后,叶间就会形成真空,从吸入管吸人气体。随着叶轮回转,越靠近排口液体压力越大,密度较小的气体被压缩在叶片根部,体积不断缩小;由于泵的排口是开在流道尽头靠近叶片根部处,故液体到流道尽头时会变为向心流动,将叶间气体从排口挤出。
  采用闭式流道虽然能排送气体,使泵具备自吸能力,但因液体在排出端急剧改变运动方向,要克服离心力做功,能量损失较大,故闭式流道是旋涡泵中效率最低的一种。
  开式旋涡泵也可以采用吸人端为闭式、排出端为普通开式的流道,以保持较高的效率,但这会使它失去自吸能力。为了既保持自吸能力,又尽量减少排出端的水力损失,可采用向心开式流道,这样,泵的效率可比上述带闭式流道的稍有提高,但仍不及闭式旋涡泵。
另外一种办法是在排出端采用开式流道并附加辅助闭式流道,即在主流道的排出端让大部分液体从排口排出,而使其余的一部分液体进入辅助闭式流道,以便让这部分液体能够在辅助流道的末端迸入叶片间,把气体从泵体侧面与压出室相通的气体压出口排出。
 

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