อีเมลหัวเรื่องsales@tkflow.com
มีคำถามหรือไม่? โทรหาเรา: 0086-13817768896

วิธีการปรับสมดุลแรงตามแนวแกนในปั๊มหอยโข่งหลายชั้น

การปรับสมดุลแรงตามแนวแกนในปั๊มหอยโข่งหลายชั้นเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานจะเสถียร เนื่องจากใบพัดเรียงกันเป็นชุด แรงตามแนวแกนจึงสะสมมากขึ้น (มากถึงหลายตัน) หากไม่ได้ปรับสมดุลอย่างเหมาะสม อาจทำให้เกิดการรับน้ำหนักเกิน ซีลเสียหาย หรือแม้แต่อุปกรณ์ขัดข้อง ด้านล่างนี้เป็นวิธีการปรับสมดุลแรงตามแนวแกนทั่วไป พร้อมหลักการ ข้อดีและข้อเสีย

1.การจัดเรียงใบพัดแบบสมมาตร (หลังชนหลัง / หน้าชนหน้า)

 

111

ในการออกแบบอุปกรณ์ปรับสมดุลแรงตามแนวแกนของปั๊มหอยโข่งสมัยใหม่ ใบพัดมักจะถูกเลือกเป็นเลขคู่ เนื่องจากเมื่อใบพัดเป็นเลขคู่ วิธีกระจายสมมาตรของใบพัดสามารถใช้เพื่อปรับสมดุลแรงตามแนวแกนของอุปกรณ์ได้ และแรงตามแนวแกนที่เกิดจากใบพัดที่กระจายสมมาตรในกระบวนการทำงานจะมีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม และจะแสดงสถานะสมดุลในระดับมหภาค ในกระบวนการออกแบบ ควรสังเกตว่าขนาดการควบคุมการปิดผนึกก่อนทางเข้าของใบพัดย้อนกลับนั้นสอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกที่ดี

หลักการ:ใบพัดที่อยู่ติดกันจะถูกจัดเรียงในทิศทางตรงข้ามกันเพื่อให้แรงตามแนวแกนหักล้างกัน

ติดๆ กัน:ใบพัดสองชุดได้รับการติดตั้งอย่างสมมาตรรอบจุดกึ่งกลางเพลาปั๊ม

การเผชิญหน้ากัน:ใบพัดจะถูกจัดเรียงให้หันเข้าด้านในหรือด้านนอกในลักษณะกระจกเงา

ข้อดี: ไม่ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม โครงสร้างเรียบง่าย ประสิทธิภาพการปรับสมดุลสูง (มากกว่า 90%)

ข้อเสีย:การออกแบบตัวเรือนปั๊มที่ซับซ้อน การปรับเส้นทางการไหลที่ยากลำบาก สามารถใช้ได้เฉพาะกับปั๊มที่มีจำนวนขั้นตอนเท่ากันเท่านั้น

แอปพลิเคชั่น:ปั๊มป้อนหม้อไอน้ำแรงดันสูง, ปั๊มหลายขั้นปิโตรเคมี

2. กลองทรงตัว

 

222

โครงสร้างดรัมสมดุล (เรียกอีกอย่างว่าลูกสูบสมดุล) ไม่มีระยะห่างการทำงานตามแนวแกนที่แคบ ซึ่งสามารถชดเชยแรงขับตามแนวแกนได้ส่วนใหญ่ แต่ไม่ทั้งหมด และไม่มีการชดเชยเพิ่มเติมเมื่อเคลื่อนที่ในตำแหน่งตามแนวแกน และโดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้ตลับลูกปืนกันรุน การออกแบบนี้จะมีการหมุนเวียนภายในที่สูงกว่า (การรั่วไหลภายใน) แต่ทนทานต่อการสตาร์ท ปิดเครื่อง และสภาวะชั่วคราวอื่นๆ ได้ดีกว่า

 

หลักการ:ติดตั้งถังทรงกระบอกหลังใบพัดขั้นตอนสุดท้าย ของเหลวที่มีแรงดันสูงจะรั่วผ่านช่องว่างระหว่างถังและตัวเรือนเข้าไปในห้องแรงดันต่ำ ทำให้เกิดแรงต้าน

● กข้อดี:ความสามารถในการปรับสมดุลที่แข็งแกร่ง เหมาะสำหรับปั๊มหลายขั้นตอนแรงดันสูง (เช่น 10 ขั้นตอนขึ้นไป)

ข้อเสีย:การสูญเสียจากการรั่วไหล (~3–5% ของอัตราการไหล) ทำให้ประสิทธิภาพลดลง ต้องใช้ท่อปรับสมดุลเพิ่มเติมหรือระบบหมุนเวียนน้ำ ทำให้การบำรุงรักษามีความซับซ้อนมากขึ้น

แอปพลิเคชั่น:ปั๊มหอยโข่งหลายขั้นขนาดใหญ่ (เช่น ปั๊มท่อระยะไกล)

3.ดิสก์ปรับสมดุล

333

เป็นวิธีการออกแบบทั่วไปในกระบวนการออกแบบอุปกรณ์ปรับสมดุลแรงตามแนวแกนของปั๊มหอยโข่งหลายชั้นสมัยใหม่ วิธีแผ่นปรับสมดุลสามารถปรับได้ปานกลางตามความต้องการในการผลิต และแรงปรับสมดุลนั้นส่วนใหญ่เกิดจากหน้าตัดระหว่างระยะห่างแนวรัศมีและระยะห่างแนวแกนของแผ่น ส่วนอีกส่วนหนึ่งนั้นส่วนใหญ่เกิดจากระยะห่างแนวแกนและส่วนรัศมีด้านนอกของแผ่นปรับสมดุล และแรงปรับสมดุลทั้งสองนี้มีบทบาทในการปรับสมดุลแรงตามแนวแกน เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีอื่นๆ ข้อดีของวิธีแผ่นปรับสมดุลคือเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นปรับสมดุลนั้นใหญ่กว่าและความไวต่อแรงกดนั้นสูงกว่า ซึ่งช่วยปรับปรุงเสถียรภาพการทำงานของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากระยะห่างในการทำงานแนวแกนที่เล็ก การออกแบบนี้จึงอาจสึกหรอและเสียหายได้ภายใต้สภาวะชั่วคราว

 

หลักการ:ดิสก์ที่เคลื่อนที่ได้จะถูกติดตั้งไว้หลังใบพัดขั้นสุดท้าย ความแตกต่างของแรงดันระหว่างดิสก์จะปรับตำแหน่งแบบไดนามิกเพื่อต่อต้านแรงตามแนวแกน

ข้อดี:ปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของแรงตามแนวแกนโดยอัตโนมัติ ความแม่นยำในการปรับสมดุลสูง

ข้อเสีย:แรงเสียดทานทำให้เกิดการสึกหรอ ต้องเปลี่ยนเป็นระยะๆ ไวต่อความสะอาดของของเหลว (อนุภาคอาจติดขัดในแผ่นดิสก์ได้)

แอปพลิเคชั่น:ปั๊มน้ำสะอาดหลายขั้นตอนในระยะเริ่มต้น (ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยถังสมดุล)

4.ชุดกลองบาลานซ์ + ดิสก์

 

444

เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีแผ่นสมดุล วิธีดรัมแผ่นสมดุลจะแตกต่างกันตรงที่ขนาดของชิ้นส่วนบูชปีกผีเสื้อจะใหญ่กว่าขนาดของดุมใบพัด ในขณะที่ดิสก์สมดุลต้องใช้ขนาดของบูชปีกผีเสื้อให้สอดคล้องกับขนาดของดุมใบพัด โดยทั่วไปแล้ว ในวิธีการออกแบบดรัมแผ่นสมดุล แรงสมดุลที่เกิดจากแผ่นสมดุลคิดเป็นมากกว่าครึ่งหนึ่งของแรงแนวแกนทั้งหมด และแรงสูงสุดอาจถึง 90% ของแรงแนวแกนทั้งหมด และส่วนอื่นๆ ส่วนใหญ่มาจากดรัมสมดุล ในเวลาเดียวกัน การเพิ่มแรงสมดุลของดรัมสมดุลในระดับปานกลางจะช่วยลดแรงสมดุลของแผ่นสมดุลและลดขนาดของแผ่นสมดุลลงตามลำดับ จึงช่วยลดระดับการสึกหรอของแผ่นสมดุล ปรับปรุงอายุการใช้งานของชิ้นส่วนอุปกรณ์ และช่วยให้ปั๊มหอยโข่งหลายขั้นตอนทำงานได้ตามปกติ

 

หลักการ:กลองจะทำหน้าที่รับแรงตามแนวแกนส่วนใหญ่ ในขณะที่ดิสก์จะทำหน้าที่ปรับแต่งแรงที่เหลือให้ละเอียดยิ่งขึ้น

ข้อดี:ผสมผสานความเสถียรและความสามารถในการปรับตัว เหมาะกับสภาวะการทำงานที่แปรผัน

ข้อเสีย:โครงสร้างที่ซับซ้อน ต้นทุนสูงกว่า

แอปพลิเคชั่น:ปั๊มอุตสาหกรรมประสิทธิภาพสูง (เช่น ปั๊มน้ำหล่อเย็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์)

 

5. ตลับลูกปืนกันรุน (การปรับสมดุลเสริม)

หลักการ:ตลับลูกปืนแบบสัมผัสเชิงมุมหรือตลับลูกปืน Kingsbury จะดูดซับแรงตามแนวแกนที่เหลือ

ข้อดี:การสำรองข้อมูลที่เชื่อถือได้สำหรับวิธีการปรับสมดุลอื่น ๆ

ข้อเสีย:ต้องการการหล่อลื่นเป็นประจำ อายุการใช้งานสั้นลงภายใต้ภาระแนวแกนที่สูง

แอปพลิเคชั่น:ปั๊มหลายขั้นขนาดเล็กถึงขนาดกลาง หรือปั๊มความเร็วสูง

 

6. การออกแบบใบพัดดูดคู่

หลักการ:ใบพัดดูดคู่ใช้ในขั้นแรกหรือขั้นกลาง เพื่อรักษาสมดุลของแรงตามแนวแกนด้วยการไหลเข้าสองด้าน

ข้อดี:การปรับสมดุลที่มีประสิทธิภาพพร้อมปรับปรุงประสิทธิภาพการเกิดโพรงอากาศ

ข้อเสีย:สร้างสมดุลให้กับแรงตามแนวแกนขั้นตอนเดียวเท่านั้น สำหรับปั๊มหลายขั้นตอน ต้องใช้กรรมวิธีอื่น

 

7. รูบาลานซ์ไฮดรอลิก (รูแผ่นหลังใบพัด)

หลักการ:เจาะรูที่แผ่นรองใบพัด ช่วยให้ของเหลวที่มีแรงดันสูงหมุนเวียนไปยังโซนที่มีแรงดันต่ำ ช่วยลดแรงตามแนวแกน

ข้อดี: เรียบง่าย และต้นทุนต่ำ

ข้อเสีย: ลดประสิทธิภาพปั๊ม (~2–4%)เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงตามแนวแกนต่ำเท่านั้น โดยมักต้องใช้ตลับลูกปืนกันรุนเสริม


การเปรียบเทียบวิธีการปรับสมดุลแรงตามแนวแกน

วิธี ประสิทธิภาพ ความซับซ้อน ค่าบำรุงรักษา การใช้งานทั่วไป
ใบพัดแบบสมมาตร ปั๊มแรงดันสูงแบบขั้นคู่
กลองทรงตัว ปั๊มหลายชั้นหัวสูง
ดิสก์ปรับสมดุล ของเหลวสะอาด โหลดแปรผัน
คอมโบกลอง + ดิสก์ สภาวะสุดขั้ว (นิวเคลียร์, ทหาร)
ตลับลูกปืนกันรุน การปรับสมดุลแรงแกนตกค้าง
ใบพัดดูดคู่ ระยะแรกหรือระยะกลาง
รูสมดุล ปั๊มน้ำแรงดันต่ำขนาดเล็ก

เวลาโพสต์ : 29 มี.ค. 2568