单级离心泵是一种常见的流体输送机器设备,其核心特征是结构简易、运行稳定、维修方便等。但是,实际应用中,单级离心泵常常会出现轴向推力过严重的问题,这不仅影响泵的正常使用,还会造成离心泵使用寿命减少。因而,平衡轴向推极是单级离心泵设计与运行时要解决的关键问题之一。
一、轴向推力量的形成原因
单级离心泵的叶轮在运行时会出现向心力,促使液体顺着叶轮的切向流动性。因为叶轮的设计制造精密度比较有限,叶轮的轴线与泵轴的中心线不完全匹配,所以在叶轮转动的时候会产生一定的偏心率。当离心泵进口的和出口压力不均衡时,液体便会顺着偏心率方向产生一定的轴向力,即轴向推力。轴向推摩擦力的大小与偏心率、总流量、叶轮转速比、叶轮进口的和出口压差都有关系。
二、平衡轴向推力量的方式
为了能减少轴向推力对离心泵危害,必须采取一些对策来平衡轴向推力。比较常见的平衡轴向推力量的方式有以下几点:
1. 双吸式结构
双吸式结构是一种常见的平衡轴向推力量的方式。该结构将进口的和贸易各自安装在离心泵两边,促使液体在叶轮两边联合分布,进而减少了轴向推摩擦力的大小。双吸式结构的优势是稳定性好,适用高流量、高扬程的泵。主要缺点结构繁杂,原材料成本高。
2. 叶轮后置式结构
叶轮后置式结构是一种将叶轮放置于离心泵后侧设计方案。该结构促使液体在叶轮后边形成一个低电压地区,进而减少了轴向推摩擦力的大小。叶轮后置式结构的优势是结构简易,生产制造成本费用低。主要缺点应用领域窄小,只是针对小流量、低水泵扬程的泵。
3. 叶轮前置式结构
叶轮前置式结构是一种将叶轮放置于离心泵前侧设计方案。该结构促使液体在叶轮前边形成一个髙压地区,进而减少了轴向推摩擦力的大小。叶轮前置式结构的优势是结构简易,生产制造成本费用低。主要缺点应用领域窄小,只是针对小流量、低水泵扬程的泵。
4. 应用平衡器
平衡器是一种根据设备或液的压力来平衡轴向推力量的设备。比较常见的平衡器有平衡盘、平衡鼓、平衡环等。平衡器的优势是适应性强,能够主要适用于总流量、水泵扬程的泵。主要缺点结构繁杂,原材料成本高。
5. 应用轴向力平衡装置
轴向力平衡装置是一种通过调整叶轮进口的和出口压差来平衡轴向推力量的设备。轴向力平衡装置的优势是结构简易,生产制造成本费用低。主要缺点必须对泵进行优化,应用领域窄小。
三、汇总
单级离心泵轴向推力过大是一个常见的现象,必须采取一些对策来平衡轴向推力。比较常见的平衡轴向推力方法有双吸式结构、叶轮后置式结构、叶轮前置式结构、应用平衡器与使用轴向力平衡装置等。不一样的办法适用不同类型的泵的种类和工作状况,必须根据实际情况来选择。