在多級(jí)泵的運行(háng)過程中,軸向力的產生是一個不(bú)可(kě)忽視的問題。軸向力若得不到有效消除,會對泵(bèng)的正常運行產生諸多不利(lì)影響(xiǎng),如導致泵(bèng)軸彎曲、振動加劇、密封損壞等,進而影響泵的使用壽命和工作效率。因此(cǐ),探尋多級泵軸向力的消除方法是保障泵穩(wěn)定運行的關鍵所在。
多級泵軸向力產生的(de)主要原因(yīn)是葉(yè)輪在(zài)工作時受到的沿軸線方向的不平衡力。當液體流經葉輪時,由於葉片(piàn)對液體(tǐ)的作用力以及液體的反作用(yòng)力,會在葉輪上產生一個指向泵(bèng)入口或出口的軸向力。這(zhè)個軸向(xiàng)力會隨著泵的級數增加而(ér)增大,若不(bú)加以處理,將會對泵的機械結構和運行穩定性造成嚴重威(wēi)脅。
目(mù)前,針對多級泵軸向力的消除,主要有以下幾種(zhǒng)常見的方法(fǎ):
平衡(héng)盤法是一(yī)種較為常用的軸向力(lì)平衡方式。平衡盤(pán)安裝在泵的末級葉輪之後,它與泵軸之間通過鍵連接,能夠隨著泵(bèng)軸一起旋轉。當泵運行時,平衡(héng)盤會受到來(lái)自葉輪出口高(gāo)壓液體的壓力作用,同(tóng)時平衡盤前的壓力相對較低。通過合理設計平衡盤的結構和尺寸,使得平衡盤前後的壓力差所產生的軸向力能夠抵消部(bù)分甚至全部的葉輪軸向力(lì),從(cóng)而達到平衡軸向力的目的。這種方法具有結構簡單、平衡(héng)效果(guǒ)較(jiào)好的優點,但需要精確的設計和(hé)計算來確保(bǎo)平衡盤的性能。
平衡鼓(gǔ)法也是(shì)消除(chú)多級泵軸向力(lì)的有效方法之一。平衡鼓位於泵的某一中間級(jí)葉(yè)輪之後,其作用原理與平衡盤類似。平衡鼓內通常有一個徑向開口,液體可以(yǐ)通過這(zhè)個開口進入平衡鼓內部,形成一個壓力較低的區域(yù)。這樣,平(píng)衡鼓外表(biǎo)麵(miàn)受到的高(gāo)壓液(yè)體壓力與內部低壓產生的軸向力相互抵消,實現軸向力的平衡。平衡鼓法的(de)優(yōu)點是可以在不影(yǐng)響泵整體結構的情況下(xià)較好地平(píng)衡軸向力,並且平衡效果較為穩定。
此外,廣東水泵廠(chǎng)采用雙(shuāng)吸葉輪也是(shì)一種可(kě)行(háng)的方法。雙吸葉輪的結構特點是具有兩個吸入口,液體從兩個(gè)方向流入葉輪,使得葉輪上的(de)液(yè)體作(zuò)用力更加均勻,從(cóng)而大大減小了軸向力的產生。這種結構的葉輪在一定程度(dù)上可以替(tì)代平衡盤(pán)或平衡鼓,簡化(huà)泵的結構,提高泵的效率。
在實際的多級泵(bèng)設計和運行中,需要根據具體的工況(kuàng)要求、泵的結構特點以(yǐ)及成本(běn)等因素綜合(hé)考慮選擇(zé)合適的軸向(xiàng)力消除方法。有時,為了(le)達到更好的平衡(héng)效果,也會采用多種方法組合使用的方式。總之,有效地消除多級泵的軸向力對於保證(zhèng)泵的安(ān)全穩定運(yùn)行至關重要,這也是多級(jí)泵(bèng)技術不斷發展和完善的重要研(yán)究方向之一。