다단계 원심 펌프에서 축력 균형을 유지하는 것은 안정적인 작동을 보장하는 중요한 기술입니다. 임펠러의 시리즈 배열로 인해 축력은 크게 축적됩니다 (최대 몇 톤). 균형이 맞지 않으면 과부하, 씰 손상 또는 장비 고장으로 이어질 수 있습니다. 다음은 일반적인 축 방향 균형 밸런싱 방법과 원칙, 장점 및 단점입니다.
1.대칭 임펠러 배열 (연속 / 대면)

현대 원심 분리 펌프의 축력 균형 장치의 설계에서, 임펠러 단계는 임펠러 단계가 균일 한 숫자 일 때, 임펠러 대칭 분포 방법이 장비의 축력의 균형을 균형시키는 데 사용될 수 있고, 대칭 적으로 분포 된 임펠러가 대칭 적으로 분포 된 임펠러가 대칭에서 동일하게 나타날 수 있기 때문에, 임펠러 단계는 일반적으로 균일 한 숫자로 선택됩니다. 디자인 과정에서 리버스 임펠러의 흡입구 앞의 밀봉 스로틀 크기는 임펠러의 직경과 일치하여 밀봉을 잘 보장합니다.
●원칙: 인접한 임펠러는 반대 방향으로 배열되어 축력이 서로를 취소합니다.
●연속: 펌프 샤프트 미드 포인트 주변에 두 세트의 임펠러가 대칭 적으로 설치됩니다.
●대면: 미러 된 구성으로 내면 또는 바깥 쪽을 향한 임펠러가 배열됩니다.
●장점: 추가 장치가 필요하지 않습니다. 간단한 구조; 높은 밸런싱 효율 (90%이상).
●단점: 복잡한 펌프 하우징 설계; 어려운 흐름 경로 최적화; 균일 한 단계가있는 펌프에만 적용됩니다.
●응용 프로그램: 고압 보일러 공급 펌프, 석유 화학 다단계 펌프.
2. 밸런싱 드럼

밸런스 드럼 구조 (Balance Piston이라고도 함)는 축 방향 런 클리어런스가 빡빡하지 않으며, 이는 대부분의 축 추력을 보상 할 수 있지만 축 방향 추력을 모두 보상 할 수 없으며 축 위치에서 움직일 때 추가 보상이 없으며 스러스트 베어링은 일반적으로 필요합니다. 이 설계는 더 높은 내부 재순환 (내부 누설)을 가지지 만 스타트 업, 셧다운 및 기타 과도 조건에 더 견딜 수 있습니다.
●원칙: 마지막 단계 임펠러 후에 원통형 드럼이 설치됩니다. 고압 유체는 드럼과 저압 챔버로의 케이싱 사이의 간격을 통해 누출되어 대응력을 생성합니다.
● advantages: 고압, 다단계 펌프 (예 : 10+ 단계)에 적합한 강력한 밸런싱 기능.
●단점: 누출 손실 (유량의 ~ 3-5%), 효율 감소. 추가 밸런싱 파이프 또는 재순환 시스템이 필요하므로 유지 보수 복잡성이 증가합니다.
●응용 프로그램: 대형 다단계 원심 펌프 (예 : 장거리 파이프 라인 펌프).
3.밸런싱 디스크

현대의 다단계 원심 분리 펌프의 축 방향 균형 균형 장치의 설계 프로세스에서 일반적인 설계 방법으로서, 균형 디스크 방법은 생산 수요에 따라 적당히 조정될 수 있으며, 균형 힘은 주로 방사형 클리어런스와 디스크의 축 방향 클리어런스 사이의 단면에 의해 생성됩니다. 축력. 다른 방법과 비교할 때, 균형 플레이트 방법의 장점은 균형 플레이트의 직경이 더 크고 감도가 높아서 장비 장치의 작동 안정성을 효과적으로 향상 시킨다는 것입니다. 그러나 작은 축 방향 달리기 통관으로 인해이 설계는 일시적인 조건에서 마모 및 손상을 입기 쉽습니다.
●원칙: 마지막 단계 임펠러 후에 이동식 디스크가 설치됩니다. 디스크 전체의 압력 차이는 축력에 대항하기 위해 위치를 동적으로 조정합니다.
●장점: 축 방향 힘 변화에 자동으로 적응; 높은 균형 정밀도.
●단점: 마찰로 인해 마모가 발생하여 정기적 인 교체가 필요합니다. 체액 청결에 민감합니다 (입자는 디스크를 잼 할 수 있습니다).
●응용 프로그램: 초기 단계의 다단계 청정 수 펌프 (점차 균형 드럼으로 대체).
4.드럼 + 디스크 조합 밸런싱

밸런스 플레이트 방법과 비교하여, 밸런스 플레이트 드럼 방법은 스로틀 부싱 부분의 크기가 임펠러 허브의 크기보다 크다는 점에서 다르지만, 밸런스 디스크는 임펠러 허브의 크기에 해당하기 위해 스로틀 부싱의 크기를 요구한다는 점에서 다릅니다. 일반적으로 밸런스 플레이트 드럼의 설계 방법에서 밸런스 플레이트에 의해 생성 된 균형 힘은 전체 축 방향 힘의 절반 이상을 차지하고 최대 값은 전체 축 방향 힘의 90%에 도달 할 수 있으며 다른 부분은 주로 밸런스 드럼에 의해 제공됩니다. 동시에, 밸런스 드럼의 균형 힘을 적당히 증가 시키면 이에 따라 밸런스 플레이트의 밸런스 력을 줄이고, 이에 따라 밸런스 플레이트의 마모 정도를 줄이고, 장비 부품의 서비스 수명을 개선하고, 다단계 원심 펌프의 정상적인 작동을 보장합니다.
●원칙: 드럼은 대부분의 축 방향 힘을 처리하고 디스크는 잔류 힘을 미세 조정합니다.
●장점: 가변 작동 조건에 적합한 안정성과 적응성을 결합합니다.
●단점: 복잡한 구조; 더 높은 비용.
●응용 프로그램: 고성능 산업 펌프 (예 : 원자로 냉각수 펌프).
5. 스러스트 베어링 (보조 밸런싱)
●원칙: 각도 접촉 볼 베어링 또는 Kingsbury 베어링은 잔류 축 방향 힘을 흡수합니다.
●장점: 다른 밸런싱 방법에 대한 신뢰할 수있는 백업.
●단점: 정기적 인 윤활이 필요합니다. 높은 축 방향 하중에서 수명이 짧습니다.
●응용 프로그램: 소규모 다층 펌프 또는 고속 펌프.
6. 이중 세포 임펠러 디자인
●원칙: 이중 세포 임펠러는 첫 번째 또는 중간 단계에서 사용되며, 이중 측면 유입을 통해 축력을 균형있게 조정합니다.
●장점: 캐비테이션 성능을 향상시키면서 효과적인 균형.
●단점: 단일 단계 축력의 균형을 유지합니다. 다단계 펌프에는 다른 방법이 필요합니다.
7. 유압 밸런스 구멍 (임펠러 백 플레이트 구멍)
●원칙: 구멍은 임펠러 백 플레이트에 뚫어 고압 유체가 저압 구역으로 재순환되어 축 방향 힘을 줄입니다.
●장점: 간단하고 저렴한 비용.
●단점: 펌프 효율을 줄입니다 (~ 2–4%).낮은 축 방향 힘 응용에만 적합합니다. 종종 보충적인 추력 베어링이 필요합니다.
축 방향 균형 밸런싱 방법의 비교
방법 | 능률 | 복잡성 | 유지 보수 비용 | 일반적인 응용 프로그램 |
대칭 비전자 | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | 균등 한 고압 펌프 |
밸런싱 드럼 | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | 고 머리 다단계 펌프 |
밸런싱 디스크 | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | 깨끗한 유체, 가변 하중 |
드럼 + 디스크 콤보 | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | 극한 조건 (핵, 군사) |
추력 베어링 | ★★ | ★★ | ★★★ | 잔류 축력 균형 |
이중 세포 임펠러 | ★★★★ | ★★★ | ★★ | 첫 번째 또는 중간 단계 |
균형 구멍 | ★★ | ★ | ★ | 작은 저압 펌프 |
시간 후 : 3 월 29 일