عملکرد لوله تعادل یک پمپ گریز از مرکز چیست؟ چگونه نیروی محوری را متعادل کنیم؟

پمپ های گریز از مرکز به طور گسترده ای از دستگاه های انتقال سیال در صنعت ، کشاورزی ، مهندسی شهرداری و زندگی روزمره استفاده می شوند. ثبات و قابلیت اطمینان عملکرد آنها بسیار مهم است. در طراحی ساختاری پمپ های گریز از مرکز ، لوله تعادل ، به عنوان یک مؤلفه اصلی برای تعادل نیروهای محوری ، نقش مهمی ایفا می کند.

1. ساختار اساسی پمپ های گریز از مرکز و مشکلات نیروی محوری

ساختار اساسی یک پمپ گریز از مرکز در درجه اول شامل یک پروانه ، بدنه پمپ (پوشش) ، شافت پمپ ، یاتاقان ها ، حلقه های آب بندی و یک جعبه چاشنی است. پروانه مؤلفه اصلی پمپ گریز از مرکز ، مسئول انتقال انرژی مکانیکی به سیال ، انتقال انرژی جنبشی و فشار استاتیک است. با این حال ، در حین کار ، مایع که روی پروانه عمل می کند ، نیروی محوری را به سمت درگاه مکش پمپ تولید می کند. این نیروی محوری روتور را به سمت سمت مکش سوق می دهد. در موارد شدید ، می تواند باعث ایجاد اصطکاک یا برخورد بین پروانه و پوشش پمپ شود و به خطر بیاندازد.

2. موقعیت و عملکرد لوله تعادل

برای رسیدگی به مشکلات نیروی محوری ، یک لوله تعادل در طرح های پمپ گریز از مرکز گنجانیده شده است. لوله تعادل به طور معمول در قسمت بیرونی دیسک پرول ، در نزدیکی سمت فشار بالا- Hub قرار دارد و به درگاه مکش پمپ گریز از مرکز متصل می شود. به طور خاص ، لوله تعادل از حلقه آب بندی پریز پمپ گسترش می یابد و از طریق لوله کشی خارجی به درگاه مکش پمپ متصل می شود. عملکرد اصلی آن تعادل محور پمپ ، کاهش حرکت محوری روتور و جلوگیری از اصطکاک بین پروانه و پوشش است.

هنگامی که پمپ در حال کار است ، آب فشار بالا- از محل خروجی پروانه خارج می شود ، و بخشی از آن به قسمت عقب پروانه جاری می شود و فشار پشت پروانه را در واقع برابر با فشار خروجی نگه می دارد. قسمت جلوی پروانه ، سمت مکش ، با فشار بسیار کمتری برخوردار است و باعث ایجاد دیفرانسیل فشار زیادی در سراسر پروانه و ایجاد فشار محوری می شود. عملکرد لوله تعادل هدایت آب تحت فشار در پشت پروانه به سمت مکش ، تعادل فشار در سراسر پروانه و در نتیجه از بین بردن یا کاهش فشار محوری است.

3. متعادل کردن اصل و اثر لوله تعادل

اصل تعادل لوله تعادل ، هدایت مایع از سمت فشار بالا- به سمت فشار پایین- ، تعادل دیفرانسیل فشار در پروانه و در نتیجه متعادل کردن نیروی محوری است. با این حال ، باید توجه داشت که لوله تعادل نمی تواند به طور کامل نیروی محوری را متعادل کند. نیروی محوری باقیمانده باید توسط یک بلبرینگ خاص نصب شده تحمل شود. علاوه بر این ، استفاده از یک لوله تعادل ممکن است باعث کاهش جریان مایع شود و باعث کاهش راندمان پمپ شود. با وجود این ، به دلیل ساختار ساده و سهولت اجرای آن ، لوله تعادل هنوز در طراحی پمپ گریز از مرکز استفاده می شود.

4. روش های دیگر برای تعادل نیروهای محوری در پمپ های گریز از مرکز

علاوه بر توازن لوله ها ، پمپ های گریز از مرکز می توانند نیروهای محوری را به روش های مختلفی تعادل دهند ، از جمله:
1. متعادل کردن سوراخ ها در پروانه
چندین سوراخ کوچک (به نام سوراخ های متعادل) به صورت متقارن روی دیسک پروانه در نزدیکی توپی حفر می شوند. مهر و موم ها روی پوشش پمپ و دیسک پروانه قرار می گیرند تا اختلاف فشار بین مایع در هر دو طرف پروانه به حداقل برسد و در نتیجه نیروهای محوری را کاهش می دهد. این روش معمولاً در مرحله تک - ، تک - suction suction suction استفاده می شود.
2. با استفاده از یک پروانه مکش Double-
با توجه به تقارن آنها ، دو برابر - پروانه های مکش از لحاظ نظری هیچ نیرو محوری ایجاد نمی کنند. با این حال ، به دلیل کیفیت تولید و تفاوت در جریان سیال در هر دو طرف پروانه ، نیروهای محوری نمی توانند کاملاً متعادل باشند.
3. با استفاده از یک پروانه متعادل
دنده های شعاعی در قسمت بیرونی دیسک پروانه نصب شده اند تا نیروهای محوری تعادل برقرار کنند. با استفاده از این دنده ها ، مایع فشار بالا- در داخل پروانه زیر نیروی دنده می چرخد. نیروی گریز از مرکز فشار مایع را در این حفره کاهش می دهد و از این طریق نیروهای محوری را در هر دو طرف پروانه متعادل می کند.
4. نصب بلبرینگ رانش
برای پمپ های کوچک با نیروهای محوری کم ، یاطاقان توپ راننده اغلب برای تعادل نیروهای محوری استفاده می شود. با این حال ، یاتاقان های رانش شعاعی نیاز به نصب جهت دارند. نصب نادرست در تعادل نیروهای محوری ناکام خواهد بود و حتی می تواند باعث بروز حوادث شود.
5. روش های متعادل کننده برای پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای
پمپ های گریز از مرکز چند مرحله ای به طور معمول از دیسک های متعادل کننده ، طبل های متعادل کننده یا ترکیبی از این دستگاه ها برای تعادل نیروهای محوری استفاده می کنند. این روشها نسبتاً پیچیده اما مؤثر هستند.

به طور خلاصه ، لوله متعادل کننده پمپ گریز از مرکز بین فشار بالا-}} فشار دیسک پروانه ، در نزدیکی قطب و درگاه مکش قرار دارد. عملکرد اصلی آن تعادل محوری پمپ و جلوگیری از اصطکاک بین پروانه و پوشش است. در حالی که لوله متعادل نمی تواند نیروهای محوری را به طور کامل متعادل کند و ممکن است باعث ایجاد جریان مایع و کاهش راندمان شود ، ساختار ساده آن و سهولت اجرای آن باعث می شود در طراحی پمپ گریز از مرکز بسیار مهم باشد. بسته به نوع خاص و شرایط عملیاتی پمپ گریز از مرکز ، می توان از سایر روشهای متعادل کننده برای اطمینان از عملکرد پمپ ایمن و پایدار استفاده کرد.