工作時(見圖4-24)，被送液體一般由徑向進入旋渦泵內，并充滿泵殼的環形流道，旋轉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)區回流到吸入(低壓)區。如圖4-2 5所示，被送液體在旋渦泵中通過兩個環流獲得能量，當葉輪內與葉輪一起旋轉的液體的圓周線速度大于葉輪兩側流道內隨葉輪旋轉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生縱向環流；同時，葉輪旋轉時，葉輪葉片的工作面和背面的壓力差又產生另一方向的環流。這兩種環流的合成使被送液體在從吸入口進入泵后，隨葉輪轉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。

 

    當旋渦泵的流量較小時，流道內的流體流速較低，被送液體從吸人到排出泵內存留的時間較長，進、出葉輪的次數較多，泵的揚程較高；當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。在葉輪直徑和轉速相同時，單級揚程可達250 m，比離心泵高2～4倍，流量qv=0.18～45 m3／h，比轉速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。實際應用時ns=10～4 范圍內適于應用旋渦泵。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。在化工生產中，適用于中小型化工生產裝置及配套用于罐車輸送酸、堿等腐蝕性介質和油品、酒精等易揮發的液體。

4.3.2  分類與結構形式

    目前國內外生產的旋渦泵品種很多，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。具有這種構形式的旋渦泵揚程曲線較陡，在相同葉輪圓周速度下揚程為開式泵的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)。典型結構如圖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，但效率高結構簡單。典型結構如圖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，其典型結構如圖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的性能，但效率較低，其典型結構如圖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、外圍雙側邊流道式、外圍單側邊流道式、雙側邊流道式和單側邊流道式。

    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  某些化學工業用泵，對輸送液體要求保持一定的溫度。否則液體可能揮發、結晶、凝結或產生化學變化。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，以達到保溫的目的。圖4—3 4所示為帶保溫罩旋渦泵的結構。

    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。隨著化學工業的發展，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，這種泵經常處于停止運轉的情況下，而需要時，又要求立刻啟動，且要求工作可靠，當管路中有空氣或汽油的揮發時，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。