seth@tkflow.com 
Het balanceren van axiale kracht in multistage centrifugaalpompen is een kritieke technologie om een stabiele werking te garanderen. Vanwege de serie -opstelling van waaiers hopen axiale krachten aanzienlijk op (tot enkele ton). Als dit niet goed in evenwicht is, kan dit leiden tot overbelasting van lager, afdichtschade of zelfs falen van apparatuur. Hieronder staan gewone axiale krachtbalancerende methoden, samen met hun principes, voor- en nadelen.
1.Symmetrische waaieropstelling (back-to-back / face-to-face)
In het ontwerp van het axiale krachtbalansapparaat van de moderne centrifugaalpomp, wordt de merkpodium in het algemeen geselecteerd als een even getal, omdat wanneer het merkspas een even aantal is, de smaadsymmetrische distributiemethode kan worden gebruikt om de axiale kracht van de apparatuur in evenwicht te brengen, en de axiale kracht die wordt gegenereerd door het symmetrisch verdeelde werking in het werkingsproces is een grootte van de werking en het in de richting van de macroscoopstaat. In het ontwerpproces moet worden opgemerkt dat de afdichtingsgrootte vóór de inlaat van de omgekeerde waaier consistent is met de diameter van de waaier om een goede afdichting te garanderen.
●Beginsel: Aangrenzende waaiers zijn in tegengestelde richtingen gerangschikt, zodat hun axiale krachten elkaar annuleren.
●Back-to-back: Twee sets waaiers worden symmetrisch geïnstalleerd rond het middelpunt van de pompas.
●Face-to-face: Impellers zijn gerangschikt naar binnen gericht of naar buiten in een gespiegelde configuratie.
●Voordelen: Geen extra apparaten vereist; eenvoudige structuur; Hoge evenwichtsefficiëntie (meer dan 90%).
●Nadelen: Complexe pompbehuizingsontwerp; Moeilijke stromingspadoptimalisatie; Alleen van toepassing op pompen met een even aantal fasen.
●Toepassingen: Hogedrukketelvoerpompen, petrochemische multistage pompen.
2. Balancing trommel
De balanstrommelstructuur (ook bekend als de balanszuiger) heeft geen strakke axiale loopklaring, die het grootste deel van de axiale stuwkracht kan compenseren, maar niet alle axiale stuwkracht, en er is geen extra compensatie bij het bewegen in de axiale positie, en stuwkrachtlagers zijn in het algemeen vereist. Dit ontwerp zal een hogere interne recirculatie hebben (interne lekkage) maar is toleranter voor start-ups, shutdowns en andere tijdelijke omstandigheden.
●Beginsel: Een cilindrische trommel wordt geïnstalleerd na de last-fase waaier. Hoge drukvloeistof lekt door de opening tussen de trommel en de behuizing in een kamer met lagere druk, waardoor een tegenbewegingskracht wordt gegenereerd.
● Advantages: Sterke evenwichtsvermogen, geschikt voor hogedrukpompen, multistage pompen (bijv. 10+ fasen).
●Nadelen: Lekverliezen (~ 3-5% van het stroomsnelheid), het verminderen van de efficiëntie. Vereist extra evenwichtspijpen of recirculatiesystemen, waardoor de onderhoudscomplexiteit wordt verhoogd.
●Toepassingen: Grote multistage centrifugaalpompen (bijv. Langse pijpleidingpompen).
3.Balancerende schijf
Als een gemeenschappelijke ontwerpmethode in het ontwerpproces van het axiale krachtbalansapparaat van de moderne multistage centrifugaalpomp, kan de BALANCE DISC-methode matig worden aangepast volgens de productie-vraag, en de balansmacht wordt voornamelijk gegenereerd door de dwarsdoorsnede tussen de radiale opening en de axiale afvlakking van de axiale radialen en deze twee balancering van de axiale radialen en deze twee balancering van de axiale radialen en deze twee balancering van de axiale radialen en deze twee balancering van de axiale radialen en deze twee balancering van de axiale radialen en deze twee balancering van de axiale radialen en deze twee balancering van de axiale kalfers. kracht. In vergelijking met andere methoden is het voordeel van de methode van de balansplaat dat de diameter van de balansplaat groter is en de gevoeligheid hoger is, wat de werkingsstabiliteit van het apparatuurapparaat effectief verbetert. Vanwege de kleine axiale hardloopklaring is dit ontwerp echter vatbaar voor slijtage en schade onder tijdelijke omstandigheden.
●Beginsel: Een beweegbare schijf wordt geïnstalleerd na de last-fase waaier. Het drukverschil over de schijf past zijn positie dynamisch aan om axiale kracht tegen te gaan.
●Voordelen: Automatisch aangepast aan axiale krachtvariaties; Hoge balancerende precisie.
●Nadelen: Wrijving veroorzaakt slijtage, waardoor periodieke vervanging nodig is. Gevoelig voor vloeistof netheid (deeltjes kunnen de schijf aansluiten).
●Toepassingen: Vroege fase multistage schone waterpompen (geleidelijk worden vervangen door het balanceren van drums).
4.Balancing drum + schijfcombinatie
Vergeleken met de methode van de balansplaat, is de methode van de balansplaatdrum anders omdat de grootte van het gashendelbusgedeelte groter is dan de grootte van de waaiernaaf, terwijl de balansschijf de grootte van de gasklepbus vereist om overeen te komen met de grootte van de waaiernaaf. In het algemeen is in de ontwerpmethode van de balansplaat de door de balansplaat gegenereerde balansmacht goed voor meer dan de helft van de totale axiale kracht, en het maximum kan 90% van de totale axiale kracht bereiken, en de andere delen worden voornamelijk geleverd door de balanstrommel. Tegelijkertijd zal het matig verhogen van de balanskracht van de balanstrommel de balanskracht van de balansplaat dienovereenkomstig verminderen en dienovereenkomstig de grootte van de balansplaat verminderen, waardoor de slijtagediploma van de balansplaat wordt verminderd, de levensduur van de apparatuuronderdelen wordt verbeterd en de normale werking van de meerstandige centrifugaalpomp kan worden gewaarborgd.
●Beginsel: De trommel verwerkt het grootste deel van de axiale kracht, terwijl de schijf de resterende kracht afbeelt.
●Voordelen: Combineert stabiliteit en aanpassingsvermogen, geschikt voor variabele bedrijfsomstandigheden.
●Nadelen: Complexe structuur; hogere kosten.
●Toepassingen: High-performance industriële pompen (bijv. Nucleaire reactor koelvloeistofpompen).
5. Stuwkrachtlagers (hulpbalancering)
●Beginsel: Angular Contact kogellagers of Kingsbury -lagers absorberen resterende axiale kracht.
●Voordelen: Betrouwbare back -up voor andere evenwichtsmethoden.
●Nadelen: Vereist regelmatige smering; Kortere levensduur onder hoge axiale belastingen.
●Toepassingen: Kleine-tot-medium multistage pompen of hogesnelheidspompen.
6. Dubbelverzamelingswaaierontwerp
●Beginsel: Een waaier met dubbele zakken wordt gebruikt in het eerste of tussenliggende stadium, waarbij de axiale kracht door de instroom van dubbele zijde balanceert.
●Voordelen: Effectieve balancering terwijl de cavitatieprestaties worden verbeterd.
●Nadelen: Alleen een evenwicht tussen axiale kracht met één podium; Andere methoden zijn nodig voor meertrapspompen.
7. Hydraulische balansgaten (gaten van de waaier achterplaat)
●Beginsel: Gaten worden geboord in de waaierachterplaat, waardoor hogedrukvloeistof kan recirculeren naar de lagedrukzone, waardoor de axiale kracht wordt verminderd.
●Voordelen: Eenvoudig en goedkoop.
●Nadelen: Vermindert de pompefficiëntie (~ 2-4%).Alleen geschikt voor toepassingen met lage axiale kracht; Vereist vaak aanvullende stuwkrachtlagers.
Vergelijking van axiale krachtbalanceringsmethoden
| Methode | Efficiëntie | Complexiteit | Onderhoudskosten | Typische toepassingen |
| Symmetrische waaiers | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | Even fase hogedrukpompen |
| Balancing trommel | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | Meerstage pompen met hoge kop |
| Balancerende schijf | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | Schone vloeistoffen, variabele belastingen |
| Drum + schijfcombo | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | Extreme omstandigheden (nucleair, militair) |
| Stuwlagers | ★★ | ★★ | ★★★ | Resterende axiale krachtbalancering |
| Dubbelverzameling waaier | ★★★★ | ★★★ | ★★ | Eerste of tussenliggende fase |
| Balansgaten | ★★ | ★ | ★ | Kleine lagedrukpompen |
Posttijd: maart-29-2025