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Il bilanciamento della forza assiale nelle pompe centrifughe a più stadi è una tecnologia critica per garantire un funzionamento stabile. A causa della disposizione della serie di giranti, le forze assiali si accumulano significativamente (fino a più tonnellate). Se non adeguatamente bilanciato, ciò può portare a sovraccarico del cuscinetto, danno da sigilla o persino guasti alle attrezzature. Di seguito sono riportati i comuni metodi di bilanciamento della forza assiale, insieme ai loro principi, vantaggi e svantaggi.
1.Disposizione della girante simmetrica (back-to-back / faccia a faccia)
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 macroscopic livello. Nel processo di progettazione, va notato che la dimensione della limitazione della tenuta prima dell'ingresso della girante inversa è coerente con il diametro della girante per garantire una buona sigillatura.
●Principio: I giranti adiacenti sono disposti in direzioni opposte in modo che le loro forze assiali si annullassero a vicenda.
●Back-to-back: Due serie di giranti sono installate simmetricamente attorno al punto medio dell'albero della pompa.
●Faccia a faccia: I giranti sono disposti rivolti verso l'interno o verso l'esterno in una configurazione a specchio.
●Vantaggi: Nessun dispositivo aggiuntivo richiesto; simple structure; high balancing efficiency (over 90%).
●Svantaggi: Design complesso per l'alloggiamento della pompa; Ottimizzazione del percorso del flusso difficile; only applicable to pumps with an even number of stages.
●Applicazioni: Pompe di alimentazione della caldaia ad alta pressione, pompe multistalli petrolchimiche.
2. Drum di bilanciamento
La struttura del tamburo di bilanciamento (noto anche come pistone di bilanciamento) non ha una clearance di corsa assiale stretta, che può compensare la maggior parte della spinta assiale, ma non tutta la spinta assiale, e non vi è alcuna compensazione aggiuntiva quando si muovono in posizione assiale, e sono generalmente richiesti cuscinetti di spinta. Questo design avrà un ricircolo interno più elevato (perdita interna) ma è più tollerante alle start-up, agli arresti e ad altre condizioni transitorie.
●Principio: Un tamburo cilindrico è installato dopo la girante dell'ultimo stadio. Il fluido ad alta pressione perde attraverso lo spazio tra il tamburo e l'involucro in una camera a bassa pressione, generando una forza di contrattazione.
● advantages: Forte capacità di bilanciamento, adatto a pompe a più pressione ad alta pressione (ad es. 10+ fasi).
●Svantaggi: Perdite perdite (~ 3-5% della portata), riducendo l'efficienza. Requires additional balancing pipes or recirculation systems, increasing maintenance complexity.
●Applicazioni
3.Disco di bilanciamento
Come metodo di progettazione comune nel processo di progettazione del dispositivo di bilanciamento della forza assiale della moderna pompa centrifuga a multistadio, il metodo del disco di bilanciamento può essere moderatamente regolato in base alla domanda di produzione e la forza di bilanciamento è generata principalmente dalla sezione trasversale tra la clearance radiale e il bilanciamento del bilanciamento del bilanciamento per il bilanciamento del bilanciamento per il bilanciamento del bilanciamento per il bilanciamento del bilanciamento per il bilanciamento del bilanciamento esterno del bilanciamento per il bilanciamento per il bilanciamento per il bilanciamento del raggio esterno del bilanciamento per il bilanciamento per il bilanciamento per il bilanciamento del raggio esterno del bilanciamento per il bilanciamento per il bilanciamento per il bilanciamento esterno del bilanciamento per il bilanciamento per il bilanciamento esterno del bilanciamento per il bilanciamento esterno per il bilanciamento per il bilanciamento. forza assiale. Rispetto ad altri metodi, il vantaggio del metodo della piastra di bilanciamento è che il diametro della piastra di bilanciamento è maggiore e la sensibilità è più elevata, il che migliora efficacemente la stabilità operativa del dispositivo dell'attrezzatura. Tuttavia, a causa del piccolo spazio di corsa assiale, questo design è suscettibile di usura e danni in condizioni transitorie.
●Principio
●Vantaggi
●Svantaggi
●Applicazioni
4.Bilanciamento del tamburo + combinazione disco
Rispetto al metodo della piastra di bilanciamento, il metodo del tamburo della piastra di bilanciamento è diverso in quanto la dimensione della sua parte della boccola dell'acceleratore è maggiore della dimensione del mozzo della girante, mentre il disco di bilanciamento richiede la dimensione della boccola dell'acceleratore per corrispondere alla dimensione del mozzo della girante. In generale, nel metodo di progettazione del tamburo della piastra di bilanciamento, la forza di bilanciamento generata dalla piastra di bilanciamento rappresenta oltre la metà della forza assiale totale e il massimo può raggiungere il 90% della forza assiale totale e le altre parti sono fornite principalmente dal tamburo di bilanciamento. Allo stesso tempo, aumentando moderatamente la forza di bilanciamento del tamburo di bilanciamento ridurrà di conseguenza la forza di bilanciamento della piastra di bilanciamento e ridurrà di conseguenza le dimensioni della piastra di bilanciamento, riducendo così il grado di usura della piastra di bilanciamento, migliorando la durata della durata delle parti dell'attrezzatura e garantendo il normale funzionamento della pompa centrifuga a multistage.
●Principio
●Vantaggi
●Svantaggi
●Applicazioni
5. Cuscinetti di spinta (bilanciamento ausiliario)
●Principio
●Vantaggi: Backup affidabile per altri metodi di bilanciamento.
●Svantaggi
●Applicazioni
6. Design della girante a doppia produzione
●Principio: Una girante a doppia produzione viene utilizzata nel primo o intermedio, bilanciando la forza assiale attraverso l'afflusso a doppio lato.
●Vantaggi: Bilanciamento efficace migliorando le prestazioni della cavitazione.
●Svantaggi: Only balances single-stage axial force; Altri metodi sono necessari per le pompe a più stadi.
●Principio
●Vantaggi: Semplice e a basso costo.
●Svantaggi: Riduce l'efficienza della pompa (~ 2–4%).
| Metodo | Efficienza | Complessità | Applicazioni tipiche | |
| ★★★★★ | ★★★ | ★★ | ||
| Drum di bilanciamento | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | |
| Disco di bilanciamento | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | Fluidi puliti, carichi variabili |
| Tamburo + combo del disco | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | Condizioni estreme (nucleare, militare) |
| Cuscinetti di spinta | ★★ | ★★ | ★★★ | Bilanciamento della forza assiale residua |
| Girante a doppia produzione | ★★★★ | ★★★ | ★★ | First o Intermediate Stage |
| ★★ | ★ | ★ | Piccole pompe a bassa pressione |
Tempo post: mar-29-2025