Apa fungsi pipa keseimbangan pompa sentrifugal? Bagaimana cara menyeimbangkan gaya aksial?

Pompa sentrifugal adalah perangkat pengangkut cairan yang banyak digunakan di industri, pertanian, teknik kota, dan kehidupan sehari -hari. Stabilitas dan keandalan kinerja mereka sangat penting. Dalam desain struktural pompa sentrifugal, pipa keseimbangan, sebagai komponen kunci untuk menyeimbangkan kekuatan aksial, memainkan peran penting.

1. Struktur dasar pompa sentrifugal dan masalah gaya aksial

Struktur dasar pompa sentrifugal terutama terdiri dari impeller, bodi pompa (casing), poros pompa, bantalan, cincin penyegelan, dan kotak isian. Impeller adalah komponen inti dari pompa sentrifugal, yang bertanggung jawab untuk mentransfer energi mekanik ke fluida, memberikan energi tekanan kinetik dan statis. Namun, selama operasi, cairan yang bekerja pada impeller menghasilkan gaya aksial yang diarahkan ke port pengisapan pompa. Gaya aksial ini mendorong rotor ke arah sisi hisap. Dalam kasus yang parah, dapat menyebabkan gesekan atau tabrakan antara impeller dan casing pompa, mengorbankan operasi yang aman.

2. Posisi dan fungsi pipa keseimbangan

Untuk mengatasi masalah gaya aksial, pipa keseimbangan dimasukkan ke dalam desain pompa sentrifugal. Pipa keseimbangan biasanya terletak di sisi luar cakram impeller, dekat sisi tekanan - tinggi hub, dan terhubung ke port hisap pompa sentrifugal. Secara khusus, pipa keseimbangan memanjang dari cincin penyegelan outlet pompa dan terhubung ke port hisap pompa melalui perpipaan eksternal. Fungsi utamanya adalah menyeimbangkan dorongan aksial pompa, mengurangi gerakan aksial rotor, dan mencegah gesekan antara impeller dan casing.

Ketika pompa beroperasi, air tekanan - tinggi dikeluarkan dari outlet impeller, dengan sebagian mengalir ke bagian belakang impeller, menjaga tekanan di belakang impeller pada dasarnya sama dengan tekanan outlet. Bagian depan impeller, sisi hisap, pada tekanan yang jauh lebih rendah, menciptakan diferensial tekanan besar di seluruh impeller dan menghasilkan dorongan aksial. Fungsi pipa keseimbangan adalah untuk mengarahkan air bertekanan di belakang impeller ke sisi hisap, menyeimbangkan tekanan melintasi impeller dan dengan demikian menghilangkan atau mengurangi dorongan aksial.

3. Prinsip penyeimbangan dan efek dari pipa keseimbangan

Prinsip penyeimbang pipa keseimbangan adalah untuk mengarahkan cairan dari sisi tekanan - tinggi ke sisi tekanan - rendah, menyeimbangkan diferensial tekanan di impeller dan dengan demikian menyeimbangkan gaya aksial. Namun, perlu dicatat bahwa pipa keseimbangan tidak dapat sepenuhnya menyeimbangkan gaya aksial; Gaya aksial yang tersisa harus ditanggung oleh bantalan dorong yang dipasang secara khusus. Selain itu, penggunaan pipa keseimbangan dapat menyebabkan aliran balik likuid, mengurangi efisiensi pompa. Meskipun demikian, karena strukturnya yang sederhana dan kemudahan implementasi, pipa keseimbangan masih banyak digunakan dalam desain pompa sentrifugal.

4. Metode lain untuk menyeimbangkan gaya aksial di pompa sentrifugal

Selain tabung penyeimbang, pompa sentrifugal dapat menyeimbangkan gaya aksial dalam berbagai cara, termasuk:
1. Menyeimbangkan lubang di impeller
Beberapa lubang kecil (disebut lubang penyeimbang) dibor secara simetris pada disk impeller di dekat hub. Segel ditempatkan pada casing pompa dan disk impeller untuk meminimalkan perbedaan tekanan antara cairan di kedua sisi impeller, sehingga mengurangi gaya aksial. Metode ini umumnya digunakan dalam tahap - tunggal, tunggal - pompa sentrifugal hisap.
2. Menggunakan double - Suction Impeller
Karena simetri mereka, double - impeler hisap secara teoritis tidak menghasilkan kekuatan aksial. Namun, karena kualitas manufaktur dan perbedaan aliran fluida di kedua sisi impeller, gaya aksial tidak dapat sepenuhnya seimbang.
3. Menggunakan Impeller Balanced
Rusuk radial dipasang di bagian luar disk impeller untuk menyeimbangkan gaya aksial. Dengan tulang rusuk ini, cairan tekanan - yang tinggi di dalam impeller berputar di bawah gaya tulang rusuk. Gaya sentrifugal mengurangi tekanan cairan di rongga ini, sehingga menyeimbangkan gaya aksial di kedua sisi impeller.
4. Memasang bantalan dorong
Untuk pompa kecil dengan gaya aksial rendah, bantalan bola dorong sering digunakan untuk menyeimbangkan gaya aksial. Namun, bantalan dorong radial membutuhkan pemasangan arah. Instalasi yang tidak tepat akan gagal menyeimbangkan kekuatan aksial dan bahkan dapat menyebabkan kecelakaan.
5. Metode penyeimbang untuk pompa sentrifugal multistage
Pompa sentrifugal multistage biasanya menggunakan cakram penyeimbang, penyeimbang drum, atau kombinasi perangkat ini untuk menyeimbangkan gaya aksial. Metode ini relatif kompleks tetapi efektif.

Singkatnya, tabung penyeimbang pompa sentrifugal terletak di antara sisi tinggi -} dari cakram impeller, dekat hub, dan port hisap. Fungsi utamanya adalah menyeimbangkan dorongan aksial pompa dan mencegah gesekan antara impeller dan casing. Sementara tabung penyeimbang tidak dapat sepenuhnya menyeimbangkan gaya aksial dan dapat menyebabkan aliran balik cair dan mengurangi efisiensi, struktur sederhana dan kemudahan implementasi membuatnya penting dalam desain pompa sentrifugal. Bergantung pada jenis spesifik dan kondisi operasi pompa sentrifugal, metode penyeimbangan lainnya dapat digunakan untuk memastikan operasi pompa yang aman dan stabil.