این نوع پمپ ها داراي یک محفظه حلزونی مارپیچی شکلند که پروانه سیال را با سرعت زیادي درآن تخلیه می کند وسطح مقطع آن طوري طراحی شده است که هرچه به سمت خروجی نزدیکتر می شود رفته رفته بزگتر و بزرگتر میشود . این محفظه طوري طراحی می شود که جریانی با سرعت مساوي دراطراف آن ایجاد شود و بتدریج سرعت مایع در ولوت و شیپور خروجی کم شود .بنابراین با افزایش سطح مقطع شیپوره و ولوت سرعت کاهش پیدامی کند و انرژي جنبشی به انرژي فشاري تبدیل می شود .علاوه بر این شکل، اندازه و سرعت دوران پروانه نیز در راندمان تلمبه تاثیر زیادي دارد.
سطح مقطع ولوت از یک مقدار حداقل( در نقطه، شروع ) تا مقدار حداکثر (در نقطه که 360 درجه پروانه را دور میزند) مرتبآ افزایش می یابد و در نهایت به مجراي خروجی پمپ منتهی میگردد .
وظایف عمده پوسته حلزونی
1. جمع آوري مایع از محیط اطراف پروانه و انتقال آن به نازل خروجی پمپ با سرعت ثابت.
2. کاهش هد (انرژي) تلف شده ناشی از تغییرات سرعت
3. افزایش راندمان پمپ
برای مشاهده محصولات بیشتر در رابطه با پمپ صنعتی ، کلیک کنید.
نیروهاي شعاعی روي پروانه
به دلیل متفاوت بودن در پمپ هایی که بدنه شان داراي مجراي حلزونی است سطح مقطع ولوت دراطراف پروانه باعث می شود سرعت سیال وهمچنین فشاردراطراف پروانه ومحفظه حلزونی درشعاع هاي مختلف متفاوت باشد.
این تفاوت فشار درشعاع هاي روبروي هم (زاویه 180 درجه اي) باعث ایجادنیروهاي نامتعادل (فشارضرب درسطح) دراطراف پروانه وانتقال آنها روي پروانه ومحور می شودکه بایدتوسط یاتاقان هاي شعاعی پمپ خنثی شود.
در پمپ هاي بزرگ که با فشارها و ظرفیت هاي بالا کار می کنند این عدم توازن شدیدتر می شود و نیروهاي قابل ملاحظه اي روي محور اعمال می کند و باعث تغییر شکل محور می شود.که براي جبران آن نیاز به استفاده از یاتاقان هاي سنگین تري است و بعلاوه این که تاثیر نامطلوب آن درغالب ارتعاشات زیاد روي محور و یاتاقانهاي پمپ منتقل می شود که باعث کاهش طول عمربرینگ ها مکانیکال سیل ها و…….می گردد.
درپمپ هاي کوچک نیز تنها زمانی که پمپ در شرایط طراحی کار می کند فشارها ي تقریبآ یکنواخت ي به دور تا دور پروانه اعمال می شود ولی اگر پمپ در شرایط غیر طراحی (ظرفیت کمتر ) کار کند ، فشار اطراف پروانه یکنواخت نبوده از این رو نیروهاي عکس العمل شعاعی نیز یکسان نبوده و سبب ایجاد نیروهاي غیر متوازن شعاعی روي پروانه می شود.
در پمپ هاي بزرگ و حساس وقتی خنثی کردن نیروهاي عکس العمل شعاعی از طریق انتخاب شافت و یاتاقان سنگین تر امکان پذیر نباشد بدنه پمپ طوري طراحی می شود که سطح مقطع نقاطی از ولوت که روبروي هم قراردارند( 180 درجه) با هم مساوي باشند تانتیجتاً سرعت و فشار سیال در اطراف پروانه در شعاع هاي مختلف روبروي هم مساوي شوندکه این نوع طرا حی در روش هاي مختلفی انجام می شودکه ذیلاً به شرح آن و روش هاي خنثی این نیروهاي مزاحم می پردازیم.
روش هاي خنثی کردن نیروهاي شعاعی روي پروانه
- طراحی بدنه با دو مجراي حلزونی در خروجی
- استفاده از افشانده
- استفاده ازدومکانیزم فوق بطورهمزمان باهم.
پمپ هاي افشاننده
در این پمپ ها پروانه بوسیله پره هاي ثابتی بنام پره هاي راهنما احاطه می شود . پره هاي راهنما روي پوسته پمپ سوار می شوند و فاصله آنها هر چه از مرکز پمپ دورترمی شود از هم بازتر می شوند. سیال عبوري از پروانه به پره هاي راهنما وارد می شود و چون مقطع جریان بتدریج زیاد می شود سرعت مایع کاهش و فشاران افزایش پیدا می کند. البته زاویه پره هاي راهنما در ورود باید منطبق بر جهت سرعت مطلق سیال در خروج از پروانه باشد. در این نوع پمپ ها تبدیل انرژي جنبشی به انرژي فشاري در موقع خروج از پروانه بیشتر از پمپ هاي حلزونی است بنابراین راندمان آن نیز کمی بیشتر از پمپ هاي ولوتی است .
دیفیوزر اضافی و ساختمان پیچیده تر این نوع پمپ ها باعث افزایش هزینه هاي ساخت و زیاد شدن مسائل تعمیراتی می شودکه این باعث محدودیت کاربرد و استفاده آن بطور عموم شده است و از رواج آن جز براي فشارهاي زیاد جلوگیري می کند. پره هاي افشان به ندرت در پمپ هاي جریان شعاعی یک مرحله اي استفاده می شود و بیشتر کاربرد آن در پمپ هاي چند مرحله اي فشار قوي(پمپ هاي اتش نشانی ) و پمپ هاي توربینی قائم و یک مرحله اي ملخی با ارتفاع آبدهی پائین است.