sales@tkflow.com 
O equilibrio da forza axial nas bombas centrífugas multietapa é unha tecnoloxía fundamental para garantir un funcionamento estable. Debido á disposición en serie dos impulsores, as forzas axiais acumúlanse significativamente (ata varias toneladas). Se non se equilibran correctamente, isto pode levar a unha sobrecarga dos rolamentos, danos nos selos ou mesmo a falla do equipo. A continuación, móstranse os métodos comúns de equilibrio da forza axial, xunto cos seus principios, vantaxes e desvantaxes.
1.Disposición simétrica do impulsor (costas con costas / cara con cara)
No deseño do dispositivo de equilibrio de forza axial da bomba centrífuga moderna, a etapa do impulsor xeralmente selecciónase como un número par, porque cando a etapa do impulsor é un número par, o método de distribución simétrica do impulsor pódese usar para equilibrar a forza axial do equipo, e a forza axial xerada polo impulsor distribuído simetricamente no proceso de operación é igual en magnitude e oposta en dirección, e mostrará un estado de equilibrio a nivel macroscópico. No proceso de deseño, débese ter en conta que o tamaño de estrangulación do selado antes da entrada do impulsor inverso é consistente co diámetro do impulsor para garantir un bo selado.
●PrincipioOs impulsores adxacentes están dispostos en direccións opostas de xeito que as súas forzas axiais se anulan mutuamente.
●Costas con costasDous conxuntos de impulsores están instalados simetricamente arredor do punto medio do eixe da bomba.
●PresencialOs impulsores están dispostos cara a dentro ou cara a fóra nunha configuración especular.
●VantaxesNon se requiren dispositivos adicionais; estrutura simple; alta eficiencia de equilibrio (máis do 90%).
●DesvantaxesDeseño complexo da carcasa da bomba; optimización difícil da traxectoria do fluxo; só aplicable a bombas cun número par de etapas.
●AplicaciónsBombas de alimentación de caldeiras de alta presión, bombas multietapa petroquímicas.
2. Tambor de equilibrio
A estrutura do tambor de equilibrio (tamén coñecida como pistón de equilibrio) non ten unha folgura axial axustada, que pode compensar a maior parte do empuxe axial, pero non todo o empuxe axial, e non hai compensación adicional ao moverse en posición axial, polo que xeralmente se requiren rolamentos axiais. Este deseño terá unha maior recirculación interna (fuga interna), pero é máis tolerante cos arranques, as paradas e outras condicións transitorias.
●PrincipioInstálase un tambor cilíndrico despois do impulsor da última etapa. O fluído a alta presión fíltrase a través do espazo entre o tambor e a carcasa cara a unha cámara de baixa presión, xerando unha forza contraria.
● UnhavantaxesGran capacidade de equilibrado, axeitada para bombas multietapa de alta presión (por exemplo, de 10 ou máis etapas).
●DesvantaxesPerdas por fugas (~3–5 % do caudal), o que reduce a eficiencia. Require tubaxes de equilibrio ou sistemas de recirculación adicionais, o que aumenta a complexidade do mantemento.
●AplicaciónsBombas centrífugas multietapa grandes (por exemplo, bombas para tubaxes de longa distancia).
3.Disco de equilibrio
Como método de deseño común no proceso de deseño do dispositivo de equilibrio de forza axial da bomba centrífuga multietapa moderna, o método do disco de equilibrio pódese axustar moderadamente segundo a demanda de produción, e a forza de equilibrio xérase principalmente pola sección transversal entre a folga radial e a folga axial do disco, e a outra parte xérase principalmente pola folga axial e a sección do radio exterior do disco de equilibrio, e estas dúas forzas de equilibrio desempeñan o papel de equilibrar a forza axial. En comparación con outros métodos, a vantaxe do método da placa de equilibrio é que o diámetro da placa de equilibrio é maior e a sensibilidade é maior, o que mellora eficazmente a estabilidade de funcionamento do dispositivo do equipo. Non obstante, debido á pequena folga de funcionamento axial, este deseño é susceptible ao desgaste e aos danos en condicións transitorias.
●PrincipioInstálase un disco móbil despois do impulsor da última etapa. A diferenza de presión a través do disco axusta dinamicamente a súa posición para contrarrestar a forza axial.
●VantaxesAdáptase automaticamente ás variacións da forza axial; alta precisión de equilibrado.
●DesvantaxesA fricción provoca desgaste, o que require unha substitución periódica. Sensible á limpeza dos fluídos (as partículas poden atascar o disco).
●AplicaciónsBombas de auga limpa multietapa de fase inicial (substituídas gradualmente por tambores de equilibrado).
4.Combinación de tambor e disco de equilibrio
En comparación co método da placa de equilibrio, o método do tambor da placa de equilibrio difire en que o tamaño da súa parte do casquillo do estrangulador é maior que o tamaño do cubo do impulsor, mentres que o disco de equilibrio require que o tamaño do casquillo do estrangulador corresponda ao tamaño do cubo do impulsor. En xeral, no método de deseño do tambor da placa de equilibrio, a forza de equilibrio xerada pola placa de equilibrio representa máis da metade da forza axial total, e o máximo pode alcanzar o 90 % da forza axial total, e as outras partes son proporcionadas principalmente polo tambor de equilibrio. Ao mesmo tempo, aumentar moderadamente a forza de equilibrio do tambor de equilibrio reducirá correspondentemente a forza de equilibrio da placa de equilibrio e, en consecuencia, reducirá o tamaño da placa de equilibrio, reducindo así o grao de desgaste da placa de equilibrio, mellorando a vida útil das pezas do equipo e garantindo o funcionamento normal da bomba centrífuga multietapa.
●PrincipioO tambor xestiona a maior parte da forza axial, mentres que o disco axusta con precisión a forza residual.
●VantaxesCombina estabilidade e adaptabilidade, axeitado para condicións de funcionamento variables.
●DesvantaxesEstrutura complexa; custo máis elevado.
●AplicaciónsBombas industriais de alto rendemento (por exemplo, bombas de refrixeración de reactores nucleares).
5. Rodamentos axiais (equilibrado auxiliar)
●PrincipioOs rodamentos de bólas de contacto angular ou os rodamentos Kingsbury absorben a forza axial residual.
●VantaxesCopia de seguridade fiable para outros métodos de equilibrado.
●DesvantaxesRequire lubricación regular; vida útil máis curta baixo cargas axiais elevadas.
●AplicaciónsBombas multietapa de pequenas a medianas ou bombas de alta velocidade.
6. Deseño de impulsor de dobre succión
●PrincipioNa primeira etapa ou etapa intermedia utilízase un impulsor de dobre succión, equilibrando a forza axial mediante o fluxo de entrada por ambos os lados.
●VantaxesEquilibrio eficaz á vez que mellora o rendemento da cavitación.
●DesvantaxesSó equilibra a forza axial dunha soa etapa; necesítanse outros métodos para bombas multietapa.
7. Orificios de equilibrio hidráulico (orificios da placa traseira do impulsor)
●PrincipioPerfúranse orificios na placa traseira do impulsor, o que permite que o fluído a alta presión recircule cara á zona de baixa presión, o que reduce a forza axial.
●VantaxesSinxelo e de baixo custo.
●DesvantaxesReduce a eficiencia da bomba (~2–4%).Só axeitado para aplicacións de baixa forza axial; a miúdo require rolamentos axiales suplementarios.
Comparación de métodos de equilibrio de forzas axiais
| Método | Eficiencia | Complexidade | Custo de mantemento | Aplicacións típicas |
| Impulsores simétricos | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | Bombas de alta presión de etapas uniformes |
| Tambor de equilibrio | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | Bombas multietapa de alta presión |
| Disco de equilibrio | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | Fluídos limpos, cargas variables |
| Combo de batería + disco | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | Condicións extremas (nucleares, militares) |
| Rodamentos axiais | ★★ | ★★ | ★★★ | Equilibrio de forza axial residual |
| Impulsor de dobre succión | ★★★★ | ★★★ | ★★ | Primeira etapa ou intermedia |
| Buratos de equilibrio | ★★ | ★ | ★ | Bombas pequenas de baixa presión |
Data de publicación: 29 de marzo de 2025