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有平衡孔和密封环时的平衡力计算

发布日期:2020-06-15  浏览次数:527

  在叶轮后盖板上附设密封环,密封环所在直径一般与前密封环相等,同时在后盖板下部开孔,由于液体流经密封环间隙的阻力损失,使密封下部的液体的压力下降,从而减小作用在后盖板上的轴向力。

  减小轴向力的程度取决于孔的数量和孔径的大小。在这种情况下,仍有10%~15%的不平衡轴向力。

  要完全平衡轴向力必须进一步增大密封环所在直径,值得说明的是密封环和平衡孔是相辅相成的。采用这种平衡方式的缺点是容积损失增加(平衡孔的泄漏量一般为设计流量的2%~5%)。

  另外,经平衡孔的泄漏流与进入叶轮的主液流相冲击,破坏了正常的流动状态,会使泵的抗汽蚀性能下降。

  在非额定流量下,叶轮入口的流动状态发生变化。小流量时,由于预旋的影响,叶轮进口中心部分的压力低于外周的压力,经平衡孔的泄漏增加,尽管扬程增加,泵密封环下腔的压力还是很低的,因而轴向力进一步减小。

  大流量时,由于扬程下降,轴向力也变小。平衡孔泄漏量和平衡程度的计算,由右图可知。

  从国内外的研究结果表明:平衡孔的总面积取口环间隙面积的5-8倍,可以获得较好性能。



  则


  式中—叶轮势扬程;—密封间隙阻力系数,



=0.04~0.06; 
—平衡孔阻力系数,通常=2;



—密封间隙过流面积;



—平衡孔总面积。


  平衡轴向力的数值大致等于部分压力体的体积重量,近似按下式计算



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