seth@tkflow.com 
Equilibrar la fuerza axial en las bombas centrífugas de varias etapas es una tecnología crítica para garantizar un funcionamiento estable. Debido a la disposición en serie de los impulsores, las fuerzas axiales se acumulan significativamente (hasta varias toneladas). Si no se equilibra adecuadamente, esto puede provocar una sobrecarga de rodamientos, daños por sello o incluso falla del equipo. A continuación se muestran métodos comunes de equilibrio de fuerza axial, junto con sus principios, ventajas y desventajas.
1.Disposición del impulsor simétrico (consecutivo / cara a cara)
En el diseño del dispositivo de balance de fuerza axial de la bomba centrífuga moderna, la etapa del impulsor generalmente se selecciona como un número uniforme, porque cuando la etapa del impulsor es un número uniforme, el método de distribución simétrica del impulsor puede usarse para equilibrar la fuerza axial del equipo, y la fuerza axial generada por el macroscio distribuido en el proceso de operación es igual en la magnitud y opción en la dirección, y se mostrará en la dirección eurocopio, y se mostrará en el estado de macroscio. nivel. En el proceso de diseño, debe tenerse en cuenta que el tamaño de estrangulamiento de sellado antes de la entrada del impulsor inverso es consistente con el diámetro del impulsor para garantizar un buen sellado.
●Principio: Los impulsores adyacentes están dispuestos en direcciones opuestas para que sus fuerzas axiales se cancelen entre sí.
●Consecutivo: Dos conjuntos de impulsores se instalan simétricamente alrededor del punto medio del eje de la bomba.
●Cara a cara: Los impulsores están dispuestos hacia adentro o hacia afuera en una configuración reflejada.
●Ventajas: No se requieren dispositivos adicionales; estructura simple; Alta eficiencia de equilibrio (más del 90%).
●Desventajas: Diseño complejo de la carcasa de la bomba; Optimización de ruta de flujo difícil; Solo aplicable a las bombas con un número par de etapas.
●Aplicaciones: Bombas de alimentación de caldera de alta presión, bombas de etapas múltiples petroquímicas.
2. Tambor equilibrante
La estructura del tambor de equilibrio (también conocida como el pistón de equilibrio) no tiene una eliminación de carrera axial apretada, lo que puede compensar la mayor parte del empuje axial, pero no todo el empuje axial, y no hay una compensación adicional al moverse en la posición axial, y generalmente se requieren rodamientos de empuje. Este diseño tendrá una mayor recirculación interna (fuga interna), pero es más tolerante a las nuevas empresas, las paradas y otras condiciones transitorias.
●Principio: Se instala un tambor cilíndrico después del impulsor de la última etapa. El fluido de alta presión se filtra a través del espacio entre el tambor y la carcasa en una cámara de baja presión, generando una fuerza de contrarresta.
● Adventaje: Fuerte capacidad de equilibrio, adecuada para bombas de alta presión y varias etapas (por ejemplo, más de 10 etapas).
●Desventajas: Pérdidas de fuga (~ 3–5% de la velocidad de flujo), reduciendo la eficiencia. Requiere tuberías de equilibrio adicionales o sistemas de recirculación, aumentando la complejidad de mantenimiento.
●Aplicaciones: Grandes bombas centrífugas de varias etapas (por ejemplo, bombas de tubería de larga distancia).
3.Disco de equilibrio
Como un método de diseño común en el proceso de diseño del dispositivo de balance de fuerza axial de la moderna bomba centrífuga de varias etapas, el método de disco de equilibrio puede ajustarse moderadamente de acuerdo con la demanda de producción, y la fuerza de equilibrio se genera principalmente por la sección transversal entre el espacio libre radial y el espacio libre axial del disco, y la otra parte se genera principalmente generada por el despeje axial y el despeje externo de la salida de la radiación externa del disco de equilibrio, y la JUNTA BALANTED BALANGING de Balancing de las fuerzas de Balancing de Balancing. fuerza axial. En comparación con otros métodos, la ventaja del método de la placa de equilibrio es que el diámetro de la placa de equilibrio es mayor y la sensibilidad es mayor, lo que mejora efectivamente la estabilidad de operación del dispositivo del equipo. Sin embargo, debido a la pequeña autorización de carrera axial, este diseño es susceptible al desgaste y el daño en condiciones transitorias.
●Principio: Se instala un disco móvil después del impulsor de la última etapa. La diferencia de presión en el disco ajusta dinámicamente su posición para contrarrestar la fuerza axial.
●Ventajas: Se adapta automáticamente a las variaciones de fuerza axial; Precisión de alto equilibrio.
●Desventajas: La fricción causa desgaste, que requiere un reemplazo periódico. Sensible a la limpieza de fluidos (las partículas pueden atascar el disco).
●Aplicaciones: Bombas de agua limpia de etapas de etapas tempranas (gradualmente reemplazados por la batería de equilibrio).
4.Balancing Drum + Disk Combination
En comparación con el método de la placa de equilibrio, el método del tambor de la placa de equilibrio es diferente, ya que el tamaño de su parte del buje del acelerador es mayor que el tamaño del cubo del impulsor, mientras que el disco de equilibrio requiere el tamaño del buje del acelerador para corresponder al tamaño del cubo del impulsor. En términos generales, en el método de diseño del tambor de la placa de equilibrio, la fuerza de equilibrio generada por la placa de equilibrio representa más de la mitad de la fuerza axial total, y el máximo puede alcanzar el 90% de la fuerza axial total, y las otras partes son proporcionadas principalmente por el tambor de balance. Al mismo tiempo, el aumento moderado de la fuerza de equilibrio del tambor de balance reducirá correspondientemente la fuerza de equilibrio de la placa de equilibrio y, en consecuencia, reducirá el tamaño de la placa de equilibrio, reduciendo así el grado de desgaste de la placa de equilibrio, mejorando la vida útil de las piezas del equipo y asegurando el funcionamiento normal de la bomba centrifugal múltiple.
●Principio: El tambor maneja la mayor parte de la fuerza axial, mientras que el disco ajusta la fuerza residual.
●Ventajas: Combina la estabilidad y la adaptabilidad, adecuada para condiciones de funcionamiento variables.
●Desventajas: Estructura compleja; mayor costo.
●Aplicaciones: Bombas industriales de alto rendimiento (por ejemplo, bombas de refrigerante del reactor nuclear).
5. Rodamientos de empuje (equilibrio auxiliar)
●Principio: Rodamientos de bolas de contacto angular o los rodamientos de Kingsbury absorben la fuerza axial residual.
●Ventajas: Copia de seguridad confiable para otros métodos de equilibrio.
●Desventajas: Requiere lubricación regular; vida útil más corta bajo cargas axiales altas.
●Aplicaciones: Bombas de etapas múltiples pequeñas a medias o bombas de alta velocidad.
6. Diseño del impulsor de doble presente
●Principio: Se usa un impulsor de doble secuencia en la primera o intermedia, equilibrando la fuerza axial a través de la entrada de doble lado.
●Ventajas: Equilibrio efectivo mientras mejora el rendimiento de la cavitación.
●Desventajas: Solo equilibra la fuerza axial de una sola etapa; Se necesitan otros métodos para bombas de varias etapas.
7. Holeros de equilibrio hidráulico (agujeros de placa posterior del impulsor)
●Principio: Los agujeros se perforan en la placa posterior del impulsor, lo que permite que el líquido de alta presión recircule a la zona de baja presión, reduciendo la fuerza axial.
●Ventajas: Simple y de bajo costo.
●Desventajas: Reduce la eficiencia de la bomba (~ 2–4%).Solo adecuado para aplicaciones de baja fuerza axial; a menudo requiere rodamientos de empuje suplementarios.
Comparación de métodos de equilibrio de fuerza axial
| Método | Eficiencia | Complejidad | Costo de mantenimiento | Aplicaciones típicas |
| Impulsores simétricos | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | Bombas de alta presión de etapa par |
| Tambor equilibrante | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | Bombas de múltiples etapas |
| Disco de equilibrio | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | Limpiar fluidos, cargas variables |
| Tambor + combo de disco | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | Condiciones extremas (nuclear, militar) |
| Rodamientos de empuje | ★★ | ★★ | ★★★ | Equilibrio de fuerza axial residual |
| Impulsor de doble secuencia | ★★★★ | ★★★ | ★★ | Primera o etapa intermedia |
| Agujeros de equilibrio | ★★ | ★ | ★ | Pequeñas bombas de baja presión |
Tiempo de publicación: marzo-22-2025