多級泵和單級泵在平衡裝置上的區(qū)別之處
2012-06-15
分段式多級離心泵的軸向力是各級葉輪軸向力的疊加,其數(shù)值很大,不可能完全由軸承來承受,必須采取有效的平衡措施。
①葉輪對稱布置將離心泵的每兩個葉輪以相反方向?qū)ΨQ地安裝在同一泵軸上,使每兩個葉輪所產(chǎn)生的軸向力互相抵消。這種方案流道復(fù)雜,造價較高。當(dāng)級數(shù)較多時,由于各級泄漏情況不同和各級葉輪輪毅直徑不相同,軸向力也不能完全平衡,往往還需采用輔助平衡裝置。
②平衡盤裝置因分段式多級離心泵葉輪沿一個方向裝在軸上,其總的軸向力很大,常在末級葉輪后面裝平衡盤來平衡軸向力。平衡盤裝置由裝在軸上的平衡盤和固定在泵殼上的平衡環(huán)組成,在平衡盤5與平衡環(huán)4之間有一軸向間隙b,在平衡盤5與平衡套3之間有一徑向間隙b0,平衡盤5后面的平衡室與泵的吸人口用管子連通,這樣徑向間隙前的壓力是末級葉輪背面的壓力P2,平衡盤后的壓力是接近吸入口的壓力Pl。泵啟動后由多級泵末級葉輪流出來的高壓液體流過徑向間隙b0,壓力下降到P‵,由于壓力P‵>Pl,就有壓力P‵一Pl作用在平衡盤5上,這個力就是平衡力,方向與作用在葉輪上的軸向力相反。
離心泵工作時,當(dāng)葉輪上的軸向力大于平衡盤5上的平衡力時,泵的轉(zhuǎn)子就會向吸入方向竄動,使平衡盤5的軸向間隙b0減小,增加液體的流體阻力,因而減少了泄漏量。泄漏量減少后,液體流過徑向間隙b0的壓力降減小,從而提高了平衡盤5前面的壓力p‵,即增加了平衡盤5上的平衡力。隨著平衡盤5向左移動,平衡力逐漸增加,當(dāng)平衡盤5移動到某一個位置時,平衡力與軸向力相等,達(dá)到平衡。
同樣,當(dāng)軸向力小于平衡力時,轉(zhuǎn)子將向右移動,移動一定距離后軸向力與平衡力將達(dá)到新的平衡。由于慣性,運(yùn)動著的轉(zhuǎn)子不會立刻停止在新的平衡位置上,而是繼續(xù)移動促使平衡破壞,造成轉(zhuǎn)子向相反方向移動的條件。
水泵在工作時,轉(zhuǎn)子永遠(yuǎn)也不會停止在某一位置,而是在某一平衡位置左右軸向竄動。當(dāng)泵的工作點(diǎn)改變時,轉(zhuǎn)子會自動地移到另一平衡位置進(jìn)行軸向竄動。由于平衡盤有自動平衡軸向力的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。
單級泵的平衡裝置:
①葉輪上開平衡孔可使葉輪兩側(cè)的壓力基本上得到平衡。但由于液體通過平衡孔有一定阻力,所以仍有少部分軸向力不能完全平衡,并且會使泵的效率有所降低,這種方法主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,多用于小型離心泵。
②泵體上裝平衡管,將葉輪背面的液體通過平衡管與泵入口處液體相連通來平衡軸向力。這種方法比開平衡孔優(yōu)越,它不干擾泵入口液體流動,效率相對較高。
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