seth@tkflow.com 
Балансировка осевой силы в многоступенчатых центробежных насосах является критической технологией для обеспечения стабильной работы. Из -за серийного расположения поборок, осевые силы накапливаются значительно (до нескольких тонн). Если не правильно сбалансировать, это может привести к перегрузке подшипника, повреждению уплотнения или даже отказа оборудования. Ниже приведены общие методы балансировки осевой силы, а также их принципы, преимущества и недостатки.
1Симметричное расположение рабочего колеса (спина к спине / лицом к лицу)
При проектировании устройства баланса осевой силы современного центробежного насоса стадия рабочего колеса, как правило, выбирается в качестве четного числа, потому что, когда стадия рабочего колеса является равномерным числом, метод симметричного распределения рабочего колеса может использоваться для баланса осевой силы оборудования, а осевая сила, генерируемая симметрично распределенным рабочим колесом, на уровне магниции и противоположной, и это будет показывать, что это будет показано на уровне, и это будет показано, что это будет показано на уровне, и это будет показано на уровне, и это будет показано, что на уровне магниты на уровне и на уровне. В процессе дизайна следует отметить, что размер уплотнения дросселя перед входом в обратное рабочее колесо будет соответствовать диаметру рабочего колеса для обеспечения хорошего уплотнения.
●Принцип: Прилегающие побочные отверстия расположены в противоположных направлениях, так что их осевые силы отменяют друг друга.
●Спина к спине: Два набора носителей установлены симметрично вокруг средней точки насоса.
●Лицом к лицу: Расборщики расположены в зеркальной конфигурации, обращенных внутрь или наружу.
●Преимущества: Не требуется дополнительных устройств; Простая структура; Высокая эффективность балансировки (более 90%).
●Недостатки: Сложный дизайн корпуса насоса; сложная оптимизация пути потока; Применимо только к насосам с равномерным количеством этапов.
●Приложения: Насосы для корма для котлов высокого давления, нефтехимические многоступенчатые насосы.
2. Баланс барабана
Структура барабана баланса (также известная как поршень баланса) не имеет плотного осевого прохождения, который может компенсировать большую часть осевой тяги, но не все осевые тяги, и при перемещении в осевом положении нет дополнительной компенсации. Эта конструкция будет иметь более высокую внутреннюю рециркуляцию (внутреннюю утечку), но более терпима к стартапам, отключениям и другим временным условиям.
●Принцип: Цилиндрический барабан установлен после последнего рабочего колеса. Жидкость высокого давления протекает через зазор между барабаном и корпусом в камеру низкого давления, генерируя противодействующую силу.
● aDvantages: Сильные возможности балансировки, подходящие для многоступенчатых насосов (например, 10+ этапов).
●Недостатки: Потери утечки (~ 3–5% от скорости потока), снижение эффективности. Требуется дополнительные балансирующие трубы или системы рециркуляции, увеличивая сложность технического обслуживания.
●Приложения: Большие многоступенчатые центробежные насосы (например, насосы на длинные дистанции).
3Баланс диска
В качестве общего метода проектирования в процессе проектирования устройства баланса осевой силы современного многоступенчатого центробежного насоса метод баланса может быть умеренно скорректирован в соответствии с производственной потребностью, а сила баланса в основном генерируется поперечным сечением между радиальным клиренсом и осевым клиренсом диска, а другая-главным образом развиваемым осевым клиренсом, и в районе, которые развиваются в балансировании. сила. По сравнению с другими методами преимущество метода балансовой пластины заключается в том, что диаметр балансовой пластины больше, а чувствительность выше, что эффективно улучшает стабильность работы устройства оборудования. Тем не менее, из -за небольшого осевого пробега, эта конструкция подвержена износу и повреждению в условиях переходного процесса.
●Принцип: Подвижный диск установлен после последнего рабочего колеса. Разница давления на диске динамически регулирует его положение, чтобы противодействовать осевой силе.
●Преимущества: Автоматически адаптируется к изменениям осевых сил; Высокая точность балансировки.
●Недостатки: Трение вызывает износ, требуя периодической замены. Чувствительные к чистоте жидкости (частицы могут застрелить диск).
●Приложения: Многоступенчатые насосы с чистой водой на ранней стадии (постепенно заменяя балансирующие барабаны).
4Баланс барабана + комбинация диска
По сравнению с методом балансовой пластины метод барабана баланса отличается тем, что размер его детали дроссельной заслонки больше, чем размер концентратора рабочего колеса, в то время как диск баланса требует размера втулки дроссельной заслонки, чтобы соответствовать размеру концентратора рабочего колеса. Вообще говоря, в методе проектирования барабана баланса барабана баланса, генерируемой балансовой пластиной, составляет более половины общей осевой силы, а максимум может достигать 90% от общей осевой силы, а другие части в основном обеспечиваются барабаном баланса. В то же время умеренно увеличение силы баланса барабана барабана соответственно уменьшит силу баланса балансовой пластины и соответственно уменьшит размер балансовой пластины, тем самым уменьшая степень износа балансовой пластины, улучшая срок службы деталей оборудования и обеспечивая нормальную работу многостального центрифужного насоса.
●Принцип: Барабан обрабатывает большую часть осевой силы, в то время как диск тонко настраивает остаточную силу.
●Преимущества: Сочетает стабильность и адаптивность, подходящую для переменных условий работы.
●Недостатки: Сложная структура; Более высокая стоимость.
●Приложения: Высокопроизводительные промышленные насосы (например, насосы охлаждающей жидкости ядерного реактора).
5. Подшипники тяги (вспомогательная балансировка)
●Принцип: Угловые контактные шариковые подшипники или подшипники Кингсбери поглощают остаточную осевую силу.
●Преимущества: Надежная резервная копия для других методов балансировки.
●Недостатки: Требует регулярной смазки; Более короткая продолжительность жизни при высоких осевых нагрузках.
●Приложения: Многоступенчатые насосы с малым до среднегом или высокоскоростные насосы.
6. Конструкция рабочего колеса с двойным разрешением
●Принцип: Рабочее колесо двойного объема используется на первой или промежуточной стадии, балансируя осевую силу с помощью притока с двумя сторонами.
●Преимущества: Эффективное уравновешивание при улучшении кавитационных характеристик.
●Недостатки: Только уравновешивает одноэтапную осевую силу; Другие методы необходимы для многоступенчатых насосов.
7. Гидравлические отверстия баланса (отверстия задней пластины)
●Принцип: Отверстия просверлены на задней части рабочего колеса, позволяя жидкости высокого давления рециркулировать в зону низкого давления, уменьшая осевую силу.
●Преимущества: Простые и недорогие.
●Недостатки: Снижает эффективность насоса (~ 2–4%).Подходит только для применений с низкой осевой силой; Часто требует дополнительных подшипников.
Сравнение методов балансировки осевой силы
| Метод | Эффективность | Сложность | Стоимость технического обслуживания | Типичные приложения |
| Симметричные побочки | ★ ★ ★ ★ ★ | ★★★ | ★★ | Ровные насосы высокого давления |
| Баланс барабана | ★ ★ ★ ★ | ★ ★ ★ ★ | ★★★ | Высокогодие многоступенчатые насосы |
| Баланс диска | ★★★ | ★ ★ ★ ★ | ★ ★ ★ ★ | Чистые жидкости, переменные нагрузки |
| Барабан + диск комбо | ★ ★ ★ ★ ★ | ★ ★ ★ ★ ★ | ★ ★ ★ ★ | Экстремальные условия (ядерные, военные) |
| Упорные подшипники | ★★ | ★★ | ★★★ | Остаточная балансировка осевой силы |
| Двойное рабочее колесо | ★ ★ ★ ★ | ★★★ | ★★ | Первая или промежуточная стадия |
| Баланс отверстий | ★★ | ★ | ★ | Небольшие насосы низкого давления |
Время сообщения: 29-2025 марта