seth@tkflow.com 
Uravnoteženje osne sile v večstopenjskih centrifugalnih črpalkah je kritična tehnologija za zagotavljanje stabilnega delovanja. Zaradi serije ureditve rotorjev se aksialne sile znatno kopičijo (do več ton). Če ni pravilno uravnoteženo, lahko to privede do preobremenitve, poškodb tesnila ali celo okvare opreme. Spodaj so običajne metode uravnoteženja aksialne sile, skupaj z njihovimi načeli, prednosti in slabosti.
1.Simetrična ureditev rotorja (nazaj-nazaj / iz oči v oči)
In the design of the axial force balance device of modern centrifugal pump, the impeller stage is generally selected as an even number, because when the impeller stage is an even number, the impeller symmetrical distribution method can be used to balance the axial force of the equipment, and the axial force generated by the symmetrically distributed impeller in the operation process is equal in magnitude and opposite in direction, and it will show a equilibrium state on the Makroskopska raven. V procesu oblikovanja je treba opozoriti, da je velikost tesnjenja za tesnjenje pred dovodom vzvratnega rotorja skladna s premerom rotorja, da se zagotovi dobro tesnjenje.
●Načelo: Sosednji rotorji so razporejeni v nasprotnih smereh, tako da se njihove osne sile medsebojno prekličejo.
●Nazaj: Dva sklopa rotorjev sta simetrično nameščena okoli sredine črpalke.
●Iz oči v oči: V zrcalni konfiguraciji so rotori razporejeni obrnjeni navznoter ali navzven.
●Prednosti: Dodatne naprave ni potrebno; preprosta struktura; Visoka učinkovitost uravnoteženja (več kot 90%).
●Slabosti: Kompleksna zasnova ohišja črpalke; Težka optimizacija poti pretoka; Uporablja se samo za črpalke s enakomernim številom stopenj.
●Prijave: Visokotlačno črpalke za krmo kotla, petrokemične večstopenjske črpalke.
2. Uravnoteženje bobna
Struktura ravnotežja (znana tudi kot bat bat) nima tesnega osnega tekaškega odmika, kar lahko kompenzira večino osnega potiska, vendar ne celotnega osnega potiska in pri premikanju v osnem položaju ni dodatnega nadomestila in so na splošno potrebni potisni ležaji. Ta zasnova bo imela večjo notranjo recirkulacijo (notranje puščanje), vendar je bolj strpna do zagonov, zaustavitve in drugih prehodnih pogojev.
●Načelo: Po zadnjem roloju je nameščen valjasti boben. Visokotlačna tekočina pušča skozi vrzel med bobnom in ohišjem v komoro z nizkim tlakom, kar ustvarja protizakonito silo.
● aDvantage: Močna zmogljivost uravnoteženja, primerna za visokotlačne, večstopenjske črpalke (npr. 10+ stopenj).
●Slabosti: Izgube puščanja (~ 3–5% pretoka), zmanjšanje učinkovitosti. Zahteva dodatne uravnotežene cevi ali sisteme za recirkulacijo, kar povečuje kompleksnost vzdrževanja.
●Prijave: Velike večstopenjske centrifugalne črpalke (npr. Cevovodne črpalke na dolge razdalje).
3.Uravnoteženje diska
As a common design method in the design process of the axial force balance device of modern multistage centrifugal pump, the balance disc method can be moderately adjusted according to the production demand, and the balance force is mainly generated by the cross-section between the radial clearance and the axial clearance of the disk, and the other part is mainly generated by the axial clearance and the outer radius section of the balance disc, and these two balancing forces play the role of balancing the Aksialna sila. V primerjavi z drugimi metodami je prednost metode talske plošče ta, da je premer plošča z ravnotežjem večji in občutljivost večja, kar učinkovito izboljša stabilnost delovanja opreme. Vendar pa je zaradi majhnega osnega odmika, da je ta zasnova dovzetna za obrabo in poškodbe v prehodnih pogojih.
●Načelo: Premikalni disk je nameščen po zadnjem roku. Razlika v tlaku na disku dinamično prilagodi svoj položaj tako, da prepreči aksialno silo.
●Prednosti: Samodejno se prilagodi variacijam osne sile; Visoka natančnost uravnoteženja.
●Slabosti: Trenje povzroči obrabo, ki zahteva periodično zamenjavo. Občutljivo na čistočo tekočine (delci lahko zataknejo disk).
●Prijave: Večstopenjske čistilne črpalke v zgodnji fazi (postopoma jih nadomeščajo uravnoteženje bobnov).
4.Uravnoteženje kombinacije bobna + diska
V primerjavi z metodo talske plošče se bo bobnalna metoda ravnotežja različna po tem, da je velikost njegovega dela plina večja od velikosti vozlišča rotorja, medtem ko ravnotežni disk zahteva velikost puše, da ustreza velikosti vozlišča rotorja. Na splošno velja, da pri oblikovanju bobna na plošči ravnotežja, ravnotežja, ki jo ustvari tehtna plošča, predstavlja več kot polovico celotne osne sile, največji pa lahko doseže 90% celotne osne sile, ostale dele pa v glavnem zagotavlja bobna. Hkrati bo zmerno povečanje stanjanja ravnotežja bonitetnega bobna ustrezno zmanjšalo ravnotežno silo ravnotežne plošče in ustrezno zmanjšalo velikost ravnotežne plošče, s čimer se bo zmanjšalo stopnjo obrabe ravnotežne plošče, izboljšalo življenjsko dobo delov opreme in zagotovilo normalno delovanje večstopenjske centrifugalne črpalke.
●Načelo: Boben obravnava večino osne sile, medtem ko disk natančno prilagodi preostalo silo.
●Prednosti: Združuje stabilnost in prilagodljivost, primerna za spremenljive delovne pogoje.
●Slabosti: Kompleksna struktura; višji stroški.
●Prijave: Visokozmogljive industrijske črpalke (npr. Črpalke hladilne tekočine jedrske reaktorja).
5. Potisni ležaji (pomožno uravnoteženje)
●Načelo: Kotni kontaktni kroglični ležaji ali ležaji Kingsbury absorbirajo preostalo osno silo.
●Prednosti: Zanesljiva varnostna kopija za druge metode uravnoteženja.
●Slabosti: Zahteva redno mazanje; Krajša življenjska doba pod visokimi aksialnimi obremenitvami.
●Prijave: Večstopenjske črpalke z majhnimi in srednjimi ali hitro hitrostjo.
6. zasnovo rolovnikov z dvojnim diukcijo
●Načelo: V prvi ali vmesni fazi se uporablja rotor z dvojnim oddelkom, ki uravnoteži osno silo skozi priliv z dvojno stranjo.
●Prednosti: Učinkovito uravnoteženje ob izboljšanju kavitacijske zmogljivosti.
●Slabosti: Samo uravnoteži enostopenjsko aksialno silo; Druge metode so potrebne za večstopenjske črpalke.
7. luknje hidravlične ravnotežja (luknje za hrbtno ploščo)
●Načelo: Luknje se izvrtajo v hrbtni plošči rotorja, kar omogoča visokotlačno tekočino, da se recirkulira na območje nizkega tlaka, kar zmanjša osno silo.
●Prednosti: Preprost in poceni.
●Slabosti: Zmanjšuje učinkovitost črpalke (~ 2–4%).Primerno samo za uporabo nizke aksialne sile; pogosto zahteva dodatne potisne ležaje.
Primerjava metod uravnoteženja osne sile
| Metoda | Učinkovitost | Kompleksnost | Stroški vzdrževanja | Tipične aplikacije |
| Simetrični rolovniki | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | Enostopenjske visokotlačne črpalke |
| Uravnoteženje bobna | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | Večstopenjske črpalke z visokimi glavami |
| Uravnoteženje diska | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | Čiste tekočine, spremenljive obremenitve |
| Boben + disk kombinacija | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | Ekstremni pogoji (jedrski, vojaški) |
| Potisni ležaji | ★★ | ★★ | ★★★ | Preostalo uravnoteženje aksialne sile |
| Rotor z dvojnim oddelkom | ★★★★ | ★★★ | ★★ | Prva ali vmesna faza |
| Uravnotežene luknje | ★★ | ★ | ★ | Majhne črpalke z nizkim tlakom |
Čas objave: Mar-29-2025