在多級泵的運行(háng)過程中,軸向力的產生是一個(gè)不可忽視的問題。軸向力若得不到有效(xiào)消除,會對(duì)泵(bèng)的正常運行產生諸多不利(lì)影(yǐng)響,如導致泵軸彎曲、振動加劇、密封損壞等,進(jìn)而影響泵的使用壽命和工作效率。因此(cǐ),探尋多(duō)級泵軸向力的消除方法是保障泵穩定(dìng)運行的關鍵所(suǒ)在。
多級泵軸向力產生的主要原因是(shì)葉輪在工作時受到(dào)的沿軸線方向的不平衡力。當液體流經葉輪時,由於葉片對(duì)液體(tǐ)的作用力以及液體的反作用力,會在葉(yè)輪上產(chǎn)生一個指向泵入口或出口的軸(zhóu)向力。這個軸向力會隨著泵的級數增加而增大,若不(bú)加以處理(lǐ),將會(huì)對泵的機械結構和運行(háng)穩定(dìng)性造成嚴重威脅。
目前,針對(duì)多級泵軸向力的消除,主要有以(yǐ)下(xià)幾種常見(jiàn)的方法:
平衡盤法(fǎ)是一種較為常用的軸向力平衡方式。平衡盤安裝在泵的末級葉輪之後,它與泵軸之間通過鍵連接,能夠隨著泵軸一起旋(xuán)轉。當泵運行時,平衡盤會受到來自葉輪出口高壓液體的壓力作用,同時平衡盤前的壓力相對較低。通過合理設計平衡盤(pán)的結構和尺寸,使得平衡盤前(qián)後的壓力(lì)差所產生的軸向力能夠抵消部分甚至全部的葉輪軸向力,從(cóng)而達到平衡軸向力的(de)目的。這種方法具有結構簡(jiǎn)單、平衡效果較好(hǎo)的優點,但需要精確的設計和計算來確保平衡盤的性能。
平衡鼓法也是消除多級泵軸向力的(de)有效方法之(zhī)一。平衡鼓位於泵的某一中間級葉輪之後,其作用(yòng)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)通過這個開口進入平衡鼓內(nèi)部,形成一個壓力較低的區域。這樣,平衡鼓(gǔ)外表(biǎo)麵(miàn)受到的高壓液(yè)體壓力與內部低壓產生的軸向力相互(hù)抵消,實現軸向力的平衡。平衡鼓法的優點是可以在不影響(xiǎng)泵整體結構的情況下較好(hǎo)地平衡軸向力,並且平衡效果較為穩定。
此(cǐ)外,廣東水泵廠采(cǎi)用雙吸葉輪也是一種可行的方(fāng)法。雙吸葉輪的結構特點是具有兩個吸入口,液體從兩個方向流入葉輪,使得葉輪上的液體作用(yòng)力更加均勻,從而大大減小了軸向力的產生。這種結構(gòu)的葉輪在一定程度上可以替代平衡盤或平衡鼓,簡化泵的結構,提高泵的效率(lǜ)。
在(zài)實際的多級泵設(shè)計和運行中,需要根據具體的工況要(yào)求、泵的結構特(tè)點(diǎn)以及成本等因素綜合考慮選擇合適的軸向力消除方法。有時,為了達到更好的(de)平衡效果,也會采用多種方法組合使用的方式。總(zǒng)之,有效地消除多級泵的軸向力對於(yú)保證泵的安全穩(wěn)定運行至(zhì)關重要,這也是多級泵技(jì)術(shù)不斷發展和完善的重要研究方向之一。