轴联式旋涡泵

轴联式旋涡泵是一种广泛应用于多个领域的流体机械，主要用于输送液体。以下是对其定义、工作原理、结构组成、应用领域以及优缺点的详细描述。

定义

轴联式旋涡泵是一种叶片式泵，其工作原理基于叶轮旋转时产生的旋涡效应。液体通过叶轮的旋转被吸入泵内，并在叶轮的作用下形成旋涡，从而实现液体的输送。这种泵通常用于输送温度不超过80℃的清水和物理化学性质类似于水的液体。

工作原理

轴联式旋涡泵的工作原理是通过叶轮的旋转使液体产生旋涡运动。当叶轮旋转时，液体受到离心力的作用，被摔向四周的环形流道内，从而在流道内产生纵向旋涡运动。液体依靠这种旋涡运动在叶片间的通道中多次循环，最终从泵的出口排出。

结构组成

轴联式旋涡泵主要由叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，其圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮之间形成环形流道，吸入口和排出口均位于叶轮的外圆周处。吸入口与排出口之间有隔板，将两者隔离开。

应用领域

轴联式旋涡泵广泛应用于多个领域，包括锅炉给水、造船、轻纺、化工、冶金、机械制造、水产养殖、固定消防稳压、热交换机组、农业远程喷灌等。其使用温度通常不超过80℃，适用于输送粘度不大于5.E的液体，且液体中不含固体颗粒。

型号与材料

轴联式旋涡泵有多种型号，例如W型旋涡泵，其型号包括20W-20、25W-25、32W-30等。这些泵通常为单级悬臂式，材料可以是HT20-40、铝铸铁、1Cr18Ni9Ti或Cr18Ni12M02Ti等。

密封形式

轴联式旋涡泵的密封形式有软填料密封和单端面机械密封。除了特定型号（如WB和WM型）使用单端面机械密封外，大多数泵出厂时均采用软填料密封。用户可以根据需求选择其他类型的轴封。

优点

1. 高扬程：轴联式旋涡泵的扬程非常高，通常可以达到离心泵的3到9倍。这种高扬程使其在需要高压输送液体的场合非常适用。
2. 自吸能力：绝大多数轴联式旋涡泵具备自吸能力，或者可以通过简单的设备实现自吸。这使得它们在需要从低液位或无液位环境中抽吸液体时非常便利。
3. 结构简单：轴联式旋涡泵的结构相对简单，这不仅降低了制造成本，还便于维护和维修。
4. 轻便性：由于其体积小、重量轻，轴联式旋涡泵在船舶装置中具有极大的优越性，适合在空间有限的环境中安装和使用。
5. 陡降的扬程特性曲线：轴联式旋涡泵的扬程特性曲线陡降，这意味着它们对系统中的压力波动不敏感，适合在压力波动较大的环境中使用。
6. 汽液混输能力：某些轴联式旋涡泵可以实现汽液混输，这对于输送含有气体的易挥发液体和汽化压力很高的高温液体具有重要意义。

缺点

1. 效率较低：轴联式旋涡泵的效率较低，最高不超过55\%，大多数泵的效率在20\%到40\%之间。这限制了它们在大功率场合的应用。
2. 汽蚀性能较差：轴联式旋涡泵的汽蚀性能较差，容易发生汽蚀现象，导致泵的性能下降。
3. 介质粘度限制：轴联式旋涡泵不能用来抽送粘性较大的介质，因为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（15°E）之内。
4. 加工和装配工艺要求高：轴联式旋涡泵的叶轮和泵体之间的径向间隙和轴向间隙要求较严，这给加工和装配工艺带来了一定的困难。
5. 介质要求纯净：轴联式旋涡泵输送的介质只限于纯净的液体，当液体中含有固体颗粒时，会因为磨损而造成径向或轴向的空隙增大，从而降低泵的性能或导致泵无法正常工作。

综上所述，轴联式旋涡泵在高扬程、自吸能力和结构简单等方面具有显著优势，但在效率、汽蚀性能、介质粘度限制和加工装配要求等方面存在一些缺点。这些优缺点使得轴联式旋涡泵在特定应用场合中表现出色，但在其他一些要求较高的场合可能不太适用。