旋涡泵的工作原理及优缺点有哪些
一、旋涡泵的工作原理
旋涡泵靠旋转叶轮对液体的作用力,在液体运动方向上给液体以冲量来传递动能以实现输送液体的泵。叶轮为一等厚圆盘,在它外缘的两侧有很多径向小叶片。在与叶片相应部位的泵壳上有一等截面的环形流道,整个流道被一个隔舌分成为吸、排两方,分别与泵的吸、排管路相联。泵内液体随叶轮一起回转时产生一定的离心力,向外甩入泵壳中的环形流道,并在流道形状的限制下被迫回流,重新自叶片根部进入后面的另一叶道。因此,液体在叶片与环形流道之间的运动迹线,对静止的泵壳来说是一种前进的螺旋线;而对于转动的叶轮来说则是一种后退的螺旋线。旋涡泵即因液体的这种旋涡运动而得名。液体能连续多次进入叶片之间获取能量,直到最后从排出口排出。旋涡泵的工作有些像多级离心泵,但旋涡泵没有像离心泵蜗壳或导叶那样的能量转换装置。旋涡泵主要是通过多次连续作功的方式把能量传递给液体,所以能产生较高的压力。在能量传递过程中,由于液体的多次撞击,能量损失较大,泵的效率较低,一般为20~50%。旋涡泵只适用于要求小流量(1~40米3/时)、较高扬程(可达250米)的场合,如消防泵、飞机加油车上的汽油泵、小锅炉给水泵等。旋涡泵可以输送高挥发性和含有气体的液体,但不应用来输送粘度大于7帕·秒的较稠液体和含有固体颗粒的不洁净液体。
二、旋涡泵缺点
1.效率较低,最高不超过55%,大多数旋涡泵的效率在20-40%,因此妨碍了它向大功率方向发展。
2.旋涡泵的汽蚀性能较差。
3.旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质。因随着液体粘性的增加,泵的扬程和效率会急剧降低,介质的粘度限制在114 厘沲之内。
4.旋涡泵叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙的要求较严给加工和装配工艺带来一定困难。
5抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时,就会因磨损引起轴向和径向的间隙增大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。
三、旋涡泵优点
1.旋涡泵体积小、重量轻的特点在船舶装置中具有极大的优越性。
2.具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。
3.具有陡降的扬程特性曲线,因此,对系统中的压力波动不敏感。
4.某些旋涡泵可实现汽液混输。这对于抽送含有气体的易挥发的液体和汽化压力很高的高温液体具有重要的意义。
5.旋涡泵结构简单、铸造和加工工艺都容易实现,某些旋涡泵零件还可以使用非金属材料,如塑料、尼龙模压叶轮等。
旋涡泵和离心泵一样都属于叶轮式泵,它们有许多共同的特点。如转速高流量连续、均匀,工作平稳结构简单,重量轻,体积小,易损件少,制造和维修方便流量随工作扬程而变所能产生的扬程和叶轮直径与转速的平方成正比,一般不用设安全阀。那么旋涡泵和离心泵的区别是什么?
旋涡泵的主要工作部分是叶轮和泵体的流道。叶轮与泵体及泵盖之间的空腔构成流道,叶轮旋转时,由于叶轮中运动液体的离心力Fu,大于流道中运动液体的离心力F,两者之间产生一个方向垂直于轴承并指向流道纵长方向的环形旋转运动,称为纵向旋涡。
旋涡泵的工作原理是,叶轮旋转时,液体按叶轮的旋转方向沿着流道流动,流入叶轮叶片间的液体,受叶片的推动,与叶轮一起运动,因而其圆周分速度可认为与叶轮的圆周速度相等,由此产生离心力,离心力大小与圆周速度的平方成正比。由于叶片间的液体与泵流道内液体的圆周速度不同,两者之间产生一个方向垂直于轴面并指向流道纵长方向的环形旋转运动,称为纵向旋涡,如图3所示。在纵向旋涡的作用下,液体从吸入至排出的过程中可以多次地流入叶轮和从叶轮中流出,它每流入叶轮一次,就获得一次能量,当它从叶轮流至流道时,与流道中运动的液体相混合,在混合过程中产生动量交换,使流道中的液体能量增加。
在纵向旋涡的作用下,液体从吸人至排出的整个过程中可以多次反复进入叶轮和从叶轮中流出(类似液体在多级离心泵内的流动),而它每流人叶轮一次,即获得一次能量交换。当它从叶轮流至流道时,就和流道中运动的液体相混合,由于两股液流速度不同,在混合过程中产生动量交换,使流道中的液体能量得到增加。
旋涡泵主要依靠纵向旋涡的作用来传递能量。当流量减小时(小流量工况),流道内液体的运动速度减小,纵向旋涡作用增强,液体流经叶轮的次数增多,使泵的扬程提高流量增大时,情况相反,因此旋涡泵特性呈陡降形。由于液体7昆合时产生较大的撞击损失,所以旋涡泵的效率较低。
另一方面,被叶轮排到气水分离室中的水又经左右回水孔流回到叶轮外缘。左回水孔流回的水在在压力差和重力的作用下,射向叶轮槽道内,并被叶轮击碎,与吸入管路来的空气混合后,甩向蜗壳,向旋转方向流动。然后与右回水孔流来的水汇合,顺着蜗壳流动。由于液体在蜗壳内不断冲击叶栅,不断被叶轮击碎,就同空气强烈搅拌混合,生成气水混合物,并不断地流动致使气水不能分离。混合物在蜗壳出口被隔舌剥离,沿短管进入分离室。在分离室内空气被分离出来,由出口管排掉,而水仍经左右回水孔流向叶轮外缘,并与吸入管空气相混合。
内混式的自吸式水泵,工作原理与外混式自吸泵相同,其区别只是回水不流向叶轮外缘,而流向叶轮入口。内混式自吸泵在启动时,须打开叶轮前下方的回流阀,使泵内液体流回到叶轮入口。水在叶轮高速转动的作用下与吸入管来的空气相混合,形成气水混合物排至分离室。在这里空气排出而水又从回流阀返回到叶轮入口。如此反复进行,直至空气排尽,吸上水来。
泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体,也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。
泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外,还可按其他方法分类和命名。
2、蜗牛泵渗水管路漏汽.排除方式:查验管路每个连接头,螺塞,焊接钢管查电焊焊接点。
3、蜗牛泵吸程太高,排除方式:减少水泵安装高度,混流泵吸程在标准大气压下,不超过六米。
涡轮增压器由几部分组成 原理是什么?
涡轮增压器主要几个部分组成,分别是壳体(包括涡轮壳体和压气叶轮壳体)、转子(包括涡轮和叶轮。废气推动涡轮产生动力,涡轮带动叶轮压缩空气)、中间体(内部有润滑油道和轴承,负责散热和降低摩擦)、密封环(负责密封)、泄压阀(在收油瞬间,因为不需要发动机产生那么大的动力了,所以也就不需要大量的空气进入气缸而此时增压器因为惯性旋转仍然产生压力,此时就需要泄压阀放掉压力,防止部件因为压力过大损坏)。
真正工作时,因为叶轮压缩空气会使空气温度升高,过高的进气温度会降低发动机的效率,所以还需要冷却空气的中冷器辅助工作。
▎涡轮增压器的原理
涡轮增压器由几部分组成 原理是什么?
废气通过排气歧管进入涡轮壳体推动涡轮旋转,因为涡轮和叶轮共轴所以在另一侧壳体内的叶轮也跟随涡轮共同旋转,叶轮压缩空气并将高密度的压缩空气送去入燃烧室内参与燃烧。
整个过程不从发动机取力,利用发动机工作产生的废气推动,几乎不使发动机产生额外的负载。
▎涡轮增压如何使发动机提升功率
发动机燃烧需要燃料和空气,涡轮增压器使进气密度提高,相同体积下,空气质量增大使得氧气更多,所以燃烧会更充分,一定程度上提高了功率并节约了燃料。
涡轮增压器由几部分组成 原理是什么?
但这部分效率的提升,并不是同排量下,涡轮增压发动机相对于自然吸气发动机功率大幅提升的主要原因。
涡轮增压主要是大幅提升了进气量,突破了自然吸气发动机进气量的限制,所以可以在相同的排量下引入更多的燃料参与燃烧,单位时间内更多的燃料被点燃才带来了功率的大幅提升。
所以涡轮增压即便提升了燃料利用率,但是其带来的大幅功率提升也是需要更多燃料的参与的。