多级泵和单级泵在平衡装置上的区别之处

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摘要:单级泵的平衡装置:①叶轮上开平衡孔可使叶轮两侧的压力基本上得到平衡。但由于液体通过平衡孔有一定阻力,所以仍有少部分轴向力不能完全平衡,并且会使泵的效率有所降低,这种方法主要优点是结构简单,多用于小型离心泵。

多级泵的平衡装置:分段式多级离心泵的轴向力是各级叶轮轴向力的叠加,其数值很大,不可能完全由轴承来承受,必须采取有效的平衡措施。
①叶轮对称布置将离心泵的每两个叶轮以相反方向对称地安装在同一泵轴上,使每两个叶轮所产生的轴向力互相抵消。这种方案流道复杂,造价较高。当级数较多时,由于各级泄漏情况不同和各级叶轮轮毅直径不相同,轴向力也不能完全平衡,往往还需采用辅助平衡装置。
②平衡盘装置因分段式多级离心泵叶轮沿一个方向装在轴上,其总的轴向力很大,常在末级叶轮后面装平衡盘来平衡轴向力。平衡盘装置由装在轴上的平衡盘和固定在泵壳上的平衡环组成,在平衡盘5与平衡环4之间有一轴向间隙b,在平衡盘5与平衡套3之间有一径向间隙b0,平衡盘5后面的平衡室与泵的吸人口用管子连通,这样径向间隙前的压力是末级叶轮背面的压力P2,平衡盘后的压力是接近吸入口的压力Pl。泵启动后由多级泵末级叶轮流出来的高压液体流过径向间隙b0,压力下降到P‵,由于压力P‵>Pl,就有压力P‵一Pl作用在平衡盘5上,这个力就是平衡力,方向与作用在叶轮上的轴向力相反。
离心泵工作时,当叶轮上的轴向力大于平衡盘5上的平衡力时,泵的转子就会向吸入方向窜动,使平衡盘5的轴向间隙b0减小,增加液体的流体阻力,因而减少了泄漏量。泄漏量减少后,液体流过径向间隙b0的压力降减小,从而提高了平衡盘5前面的压力p‵,即增加了平衡盘5上的平衡力。随着平衡盘5向左移动,平衡力逐渐增加,当平衡盘5移动到某一个位置时,平衡力与轴向力相等,达到平衡。
同样,当轴向力小于平衡力时,转子将向右移动,移动一定距离后轴向力与平衡力将达到新的平衡。由于惯性,运动着的转子不会立刻停止在新的平衡位置上,而是继续移动促使平衡破坏,造成转子向相反方向移动的条件。
水泵在工作时,转子永远也不会停止在某一位置,而是在某一平衡位置左右轴向窜动。当泵的工作点改变时,转子会自动地移到另一平衡位置进行轴向窜动。由于平衡盘有自动平衡轴向力的特点,因而得到广泛应用。

单级泵的平衡装置:①叶轮上开平衡孔可使叶轮两侧的压力基本上得到平衡。但由于液体通过平衡孔有一定阻力,所以仍有少部分轴向力不能完全平衡,并且会使泵的效率有所降低,这种方法主要优点是结构简单,多用于小型离心泵。
②泵体上装平衡管,将叶轮背面的液体通过平衡管与泵入口处液体相连通来平衡轴向力。这种方法比开平衡孔优越,它不干扰泵入口液体流动,效率相对较高。

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