工作时(见图4-24)，被送液体一般由径向进入旋涡泵内，并充满泵壳的环形流道，旋转的叶轮将原动机的能量传递给被送液体，压力增高后再由径向排出管排至泵的输出管路。在吸入管和排出管之间，有“隔壁"以间隙密封，阻止被送液体由排出(高压)区回流到吸入(低压)区。如图4-2 5所示，被送液体在旋涡泵中通过两个环流获得能量，当叶轮内与叶轮一起旋转的液体的圆周线速度大于叶轮两侧流道内随叶轮旋转的液体的圆周线速度时，在这两部分液体之间离心力差的作用下产生纵向环流；同时，叶轮旋转时，叶轮叶片的工作面和背面的压力差又产生另一方向的环流。这两种环流的合成使被送液体在从吸入口进入泵后，随叶轮转动到排出口的过程中，多次进入和流出化工泵叶轮，每进、出一次叶轮便获得一次能量，液体终获得的能量为多次得到能量的叠加。因此，旋涡泵有较高的扬程。

 

    当旋涡泵的流量较小时，流道内的流体流速较低，被送液体从吸人到排出泵内存留的时间较长，进、出叶轮的次数较多，泵的扬程较高；当泵的流量较大时情况相反，泵的扬程较低。

    旋涡泵为叶片泵的一种，适用于小流量、高扬程工况。在叶轮直径和转速相同时，单级扬程可达250 m，比离心泵高2～4倍，流量qv=0.18～45 m3／h，比转速ns=6～50。泵运行时，被送液体进出叶轮进行混合和能量交换时产生的液体撞击损失较大，故旋涡泵的效率较低，η=0.25～0.5。旋涡泵的功率不宜太大，一般驱动功率在4 0 kW以下，常用为20 kW以下。因此也限制了旋涡泵的流量和扬程范围。实际应用时ns=10～4 范围内适于应用旋涡泵。其流量为0.5～25 m3／h，单级扬程为15～150 m。

    旋涡泵适用于输送黏度较低(≤0.11 5 Pa·s)和不含颗粒的清洁液体。在化工生产中，适用于中小型化工生产装置及配套用于罐车输送酸、碱等腐蚀性介质和油品、酒精等易挥发的液体。

4.3.2  分类与结构形式

    目前国内外生产的旋涡泵品种很多，其分类如下。

    (1)按叶轮的类型分类

    ①闭式叶轮  如图4-26所示，液体由叶轮的外缘(大直径处)进入叶轮。具有这种构形式的旋涡泵扬程曲线较陡，在相同叶轮圆周速度下扬程为开式泵的1.5～3倍，效率0.3～0.5，体积较小。但汽蚀性能偏低，在没有附加气水分离装置之前没有自吸能力，不能气液混输：

 

    ②开式叶轮  图4-27所示为常用的开式叶轮，液体自叶轮侧面(小直径处)进入叶片间，叶片中心线处没有隔板。具有这种叶轮形式的旋涡泵汽蚀性能较高，可以做成自吸泵和气液混输泵，但体积较大，效率低(η=0.2～0.4)。典型结构如图4-28所示。  

 

    (2)按流道和排出口的相对位置分类

    ①开流道旋涡泵  如图4-29(a)所示，开流道形式一般与闭式叶轮配合使用，在没有装附加装置之前没有自吸能力，不能进行气液混输，但效率高结构简单。典型结构如图4-30所示。

 

    ②排出口为开流道的旋涡泵 如图4-29(b)所示，一般与开式叶轮配合使用，本身不具有大流量自吸泵自吸能力，加上辅助闭流道或串联辅助叶轮后可以自吸和气液混输，这种流道形式使用较少。

 

 

    ③向心流道旋涡泵 如图4-29(c)所示，本身具有自吸和气液混输性能，效率较闭流道旋涡泵稍高，但制造比较困难，其典型结构如图4-31所示。

    ④闭式流道旋涡泵  如图4-29(d)所示，一般与开式叶轮配合使用。本身具有双吸式自吸泵和气液混输的性能，但效率较低，其典型结构如图4-32所示。

 

    (3)按流道与叶轮的相对位置分类

    按流道与叶轮的相对位置可分为图4-33所示的外围流道式、外围双侧边流道式、外围单侧边流道式、双侧边流道式和单侧边流道式。

    除以上分类外，还可以按安装位置分为立式、卧式。按级数分为单级、多级等形式。

    (4)几种特殊用途的化工旋涡泵

    ①保温旋涡泵  某些化学工业用泵，对输送液体要求保持一定的温度。否则液体可能挥发、结晶、凝结或产生化学变化。因此，通常是在泵过流部件的外围加保温罩，在其间通过具有一定温度的液体，以达到保温的目的。图4—3 4所示为带保温罩旋涡泵的结构。

    ②耐酸碱旋涡泵 采用耐酸铸铁、耐酸不锈钢、搪瓷、塑料、尼龙等材料制作叶轮和泵体等过流部件以增加泵的抗腐蚀性能。随着化学工业的发展，这种泵的需要量正逐年增加。

    ③自吸和气液混输旋涡泵  某些旋涡泵具有自吸或抽送气体和液体混合物的能力。以汽油泵为例，这种泵经常处于停止运转的情况下，而需要时，又要求立刻启动，且要求工作可靠，当管路中有空气或汽油的挥发时，也不影响泵的工作，图4-35～图4-37所示为不同形式的自吸泵。