1. Jenerasyon fòs aksyal ak prensip balanse

Fòs axial yo nan plizyè etap  ponp turbine vètikal  yo sitou konpoze de de eleman:

● Eleman fòs santrifujeur:Likid koule radial akòz fòs santrifujeur kreye yon diferans presyon ant kouvèti yo devan ak dèyè nan impeller la, sa ki lakòz yon fòs axial (tipikman dirije nan direksyon inlet la aspirasyon).

● Efè diferans presyon:Diferans presyon kimilatif atravè chak etap ogmante plis fòs axial la.

Metòd balanse:

● Aranjman impeller simetrik:Sèvi ak roues doub-aspirasyon (likid antre nan tou de bò) diminye diferans presyon unidireksyon, bese fòs axial nan nivo akseptab (10% -30%).

● Konsepsyon twou balans:Twou radial oswa oblik nan kouvèti a roue tounen redireksyon segondè-presyon likid tounen nan inlet la, balanse diferans presyon. Gwosè twou yo dwe optimize atravè kalkil dinamik likid pou evite pèt efikasite.

● Konsepsyon lam ranvèse:Ajoute lam ranvèse (opoze a lam prensipal yo) nan dènye etap la jenere fòs kont-santrifujeur konpanse chay axial. Souvan yo itilize nan ponp wo-tèt (egzanp, milti-etap verticalturbinepumps).

2. Radial chaj jenerasyon ak balanse

Chaj radial soti nan fòs inèsi pandan wotasyon, distribisyon presyon likid dinamik inegal, ak dezekilib rezidyèl nan mas rotor. Chaj radial akimile nan ponp milti-etap ka lakòz ichofaj kote yo pote, vibrasyon, oswa move aliyman rotor.

Estrateji balanse:

● Optimizasyon simetri impulseur:

o Korespondans lam enpè-pa (pa egzanp, 5 lam + 7 lam) distribye fòs radial menm jan.

o Balanse dinamik asire santwoyid chak roue a aliman ak aks wotasyon an, minimize dezekilib rezidyèl.

● Ranfòsman estriktirèl:

o Rijid kote yo pote entèmedyè mete restriksyon sou deplasman radial.

o BEARINGS konbine (egzanp, woulo bi pouse doub-ranje + silendrik woulo bi) okipe chay axial ak radial separeman.

● konpansasyon idwolik:

o Gid vanes oswa chanm retounen nan clearances impeller optimize chemen koule, diminye toubiyon lokal yo ak fluctuations fòs radial.

3. Chaj Transmisyon nan Multi-Etap Impellers

Fòs axial akimile etap-saj epi yo dwe jere yo anpeche konsantrasyon estrès:

● Balanse etap-saj:Enstale yon disk balans (egzanp, nan ponp santrifujeur milti-etap) itilize diferans presyon axial diferans otomatikman ajiste fòs axial.

● Optimize rèd:Arbr ponp yo fèt ak alyaj ki gen gwo fòs (egzanp, 42CrMo) ak valide atravè analiz eleman fini (FEA) pou limit defleksyon (tipikman ≤ 0.1 mm / m).

4. Jeni etid ka ak verifikasyon kalkil

Egzanp:Yon ponp turbine vètikal multistage chimik (6 etap, total tèt 300 m, koule 200 m³/h):

● Kalkil fòs axial:

o Inisyal konsepsyon (sèl-suction roue): F = K⋅ρ⋅g⋅Q2⋅H (K=1.2−1.5), sa ki lakòz 1.8 × 106N.

o Apre konvèti nan roue doub-aspirasyon epi ajoute twou balans: Fòs axial redwi a 5 × 105N, satisfè estanda API 610 (≤1.5 × koupl pouvwa rated).

● Simulation chaj radial:

o ANSYS Fluent CFD devwale pik presyon lokal yo (jiska 12 kN/m²) nan roues ki pa optimize. Entwodwi vanes gid redwi pik pa 40% ak tanperati kote yo pote monte pa 15 ° C.

5. Kritè Konsepsyon kle ak Konsiderasyon

● Limit fòs axial: Tipikman ≤ 30% fòs rupture ponp arbr, ak tanperati pouse pouse ≤ 70 °C.

● Impeller clearance kontwòl: Kenbe ant 0.2-0.5 mm (twò piti lakòz friksyon; twò gwo mennen nan flit).

● Tès dinamik: Tès balanse plen vitès (klas G2.5) asire estabilite sistèm anvan komisyonin.

konklizyon

Balanse chaj axial ak radial nan ponp turbine vètikal plizyè etap se yon defi jeni sistèm konplèks ki enplike dinamik likid, konsepsyon mekanik, ak syans materyèl. Optimize jeyometri impeller, entegre aparèy balanse, ak pwosesis fabrikasyon egzak anpil amelyore fyab ponp ak lavi. Avansman nan lavni nan simulation nimerik AI-kondwi ak fabrikasyon aditif pral pèmèt plis pèsonalize konsepsyon impeller ak optimize chaj dinamik.

Remak: Konsepsyon Customized pou aplikasyon espesifik (egzanp, pwopriyete likid, vitès, tanperati) dwe konfòme yo ak estanda entènasyonal tankou API ak ISO.