बहु-चरणीय केन्द्रापसारक पम्पहरूमा अक्षीय बल सन्तुलन गर्नु स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्नको लागि एक महत्वपूर्ण प्रविधि हो। इम्पेलरहरूको श्रृंखला व्यवस्थाको कारण, अक्षीय बलहरू उल्लेखनीय रूपमा जम्मा हुन्छन् (धेरै टनसम्म)। यदि राम्रोसँग सन्तुलित छैन भने, यसले बेयरिङ ओभरलोड, सिल क्षति, वा उपकरण विफलता पनि निम्त्याउन सक्छ। तल सामान्य अक्षीय बल सन्तुलन विधिहरू छन्, साथै तिनीहरूका सिद्धान्तहरू, फाइदाहरू र बेफाइदाहरू पनि छन्।
१.सममित इम्पेलर व्यवस्था (पछाडि पछाडि / आमनेसामने)

आधुनिक केन्द्रापसारक पम्पको अक्षीय बल सन्तुलन उपकरणको डिजाइनमा, इम्पेलर चरणलाई सामान्यतया सम संख्याको रूपमा चयन गरिन्छ, किनभने जब इम्पेलर चरण एक सम संख्या हुन्छ, इम्पेलर सममित वितरण विधि उपकरणको अक्षीय बल सन्तुलन गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, र सञ्चालन प्रक्रियामा सममित रूपमा वितरित इम्पेलरद्वारा उत्पन्न अक्षीय बल परिमाणमा बराबर र दिशामा विपरीत हुन्छ, र यसले म्याक्रोस्कोपिक स्तरमा सन्तुलन अवस्था देखाउनेछ। डिजाइनको प्रक्रियामा, यो ध्यान दिनुपर्छ कि रिभर्स इम्पेलरको इनलेट अघिको सिलिंग थ्रोटलिङ आकार इम्पेलरको व्याससँग मिल्दोजुल्दो छ ताकि राम्रो सिलिंग सुनिश्चित होस्।
●सिद्धान्त: छेउछाउका इम्पेलरहरू विपरीत दिशामा व्यवस्थित गरिएका छन् ताकि तिनीहरूको अक्षीय बलहरूले एकअर्कालाई रद्द गरून्।
●एकपछि अर्को गर्दै: पम्प शाफ्ट मध्यबिन्दु वरिपरि सममित रूपमा इम्पेलरहरूको दुई सेट स्थापित छन्।
●आमनेसामने: इम्पेलरहरू मिरर गरिएको कन्फिगरेसनमा भित्री वा बाहिरी दिशामा व्यवस्थित गरिएका छन्।
●फाइदाहरू: कुनै अतिरिक्त उपकरणहरू आवश्यक पर्दैन; सरल संरचना; उच्च सन्तुलन दक्षता (९०% भन्दा बढी)।
●बेफाइदाहरू: जटिल पम्प आवास डिजाइन; कठिन प्रवाह मार्ग अनुकूलन; समान संख्यामा चरणहरू भएका पम्पहरूमा मात्र लागू हुन्छ।
●अनुप्रयोगहरू: उच्च-दबाव बोयलर फिड पम्पहरू, पेट्रोकेमिकल बहु-चरण पम्पहरू।
2. सन्तुलन ड्रम

ब्यालेन्स ड्रम संरचना (जसलाई ब्यालेन्स पिस्टन पनि भनिन्छ) मा कडा अक्षीय चलिरहेको क्लियरेन्स हुँदैन, जसले धेरैजसो अक्षीय थ्रस्टको क्षतिपूर्ति गर्न सक्छ, तर सबै अक्षीय थ्रस्टको होइन, र अक्षीय स्थितिमा सर्दा कुनै अतिरिक्त क्षतिपूर्ति हुँदैन, र थ्रस्ट बेयरिङहरू सामान्यतया आवश्यक पर्दछ। यो डिजाइनमा उच्च आन्तरिक पुन: परिसंचरण (आन्तरिक चुहावट) हुनेछ तर स्टार्ट-अप, बन्द, र अन्य क्षणिक अवस्थाहरूको लागि बढी सहनशील छ।
●सिद्धान्त: अन्तिम चरणको इम्पेलर पछि एउटा बेलनाकार ड्रम जडान गरिन्छ। उच्च-दबावको तरल पदार्थ ड्रम र केसिङ बीचको खाडलबाट कम-दबावको चेम्बरमा चुहिन्छ, जसले गर्दा प्रतिवाद गर्ने बल उत्पन्न हुन्छ।
● कफाइदाहरू: बलियो सन्तुलन क्षमता, उच्च-दबाव, बहु-चरण पम्पहरूको लागि उपयुक्त (जस्तै, १०+ चरणहरू)।
●बेफाइदाहरू: चुहावट घाटा (प्रवाह दरको ~३-५%), दक्षता घटाउँछ। थप सन्तुलन पाइप वा पुन: परिसंचरण प्रणाली आवश्यक पर्दछ, जसले गर्दा मर्मत जटिलता बढ्छ।
●अनुप्रयोगहरू: ठूला बहु-चरणीय केन्द्रापसारक पम्पहरू (जस्तै, लामो दूरीको पाइपलाइन पम्पहरू)।
३.ब्यालेन्सिङ डिस्क

आधुनिक बहु-चरणीय केन्द्रापसारक पम्पको अक्षीय बल सन्तुलन उपकरणको डिजाइन प्रक्रियामा एक सामान्य डिजाइन विधिको रूपमा, ब्यालेन्स डिस्क विधिलाई उत्पादन माग अनुसार मध्यम रूपमा समायोजन गर्न सकिन्छ, र ब्यालेन्स बल मुख्यतया रेडियल क्लियरेन्स र डिस्कको अक्षीय क्लियरेन्स बीचको क्रस-सेक्शन द्वारा उत्पन्न हुन्छ, र अर्को भाग मुख्यतया अक्षीय क्लियरेन्स र ब्यालेन्स डिस्कको बाहिरी त्रिज्या खण्ड द्वारा उत्पन्न हुन्छ, र यी दुई सन्तुलन बलहरूले अक्षीय बल सन्तुलनको भूमिका खेल्छन्। अन्य विधिहरूको तुलनामा, ब्यालेन्स प्लेट विधिको फाइदा भनेको ब्यालेन्स प्लेटको व्यास ठूलो र संवेदनशीलता उच्च छ, जसले उपकरण उपकरणको सञ्चालन स्थिरतालाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गर्दछ। यद्यपि, सानो अक्षीय चलिरहेको क्लियरेन्सको कारण, यो डिजाइन क्षणिक अवस्थाहरूमा लगाउने र क्षतिको लागि संवेदनशील छ।
●सिद्धान्त: अन्तिम चरणको इम्पेलर पछि एउटा चल डिस्क स्थापना गरिन्छ। डिस्कभरि दबाब भिन्नताले अक्षीय बलको प्रतिरोध गर्न यसको स्थितिलाई गतिशील रूपमा समायोजन गर्दछ।
●फाइदाहरू: अक्षीय बल भिन्नताहरूमा स्वचालित रूपमा अनुकूलन हुन्छ; उच्च सन्तुलन परिशुद्धता।
●बेफाइदाहरू: घर्षणले गर्दा घिस्रिन्छ, आवधिक रूपमा प्रतिस्थापन आवश्यक पर्दछ। तरल पदार्थको सफाईप्रति संवेदनशील (कणहरूले डिस्कलाई जाम गर्न सक्छन्)।
●अनुप्रयोगहरू: प्रारम्भिक चरणका बहु-चरणीय सफा-पानी पम्पहरू (बिस्तारै सन्तुलन ड्रमहरूद्वारा प्रतिस्थापन गरिँदै)।
४.ब्यालेन्सिङ ड्रम + डिस्क संयोजन

ब्यालेन्स प्लेट विधिको तुलनामा, ब्यालेन्स प्लेट ड्रम विधि फरक छ किनकि यसको थ्रोटल बुशिङ भागको आकार इम्पेलर हबको आकार भन्दा ठूलो हुन्छ, जबकि ब्यालेन्स डिस्कलाई थ्रोटल बुशिङको आकार इम्पेलर हबको आकारसँग मेल खान्छ। सामान्यतया, ब्यालेन्स प्लेट ड्रमको डिजाइन विधिमा, ब्यालेन्स प्लेटद्वारा उत्पन्न हुने ब्यालेन्स बलले कुल अक्षीय बलको आधा भन्दा बढी ओगटेको हुन्छ, र अधिकतम कुल अक्षीय बलको ९०% पुग्न सक्छ, र अन्य भागहरू मुख्यतया ब्यालेन्स ड्रमद्वारा प्रदान गरिन्छ। एकै समयमा, ब्यालेन्स ड्रमको ब्यालेन्स बललाई मध्यम रूपमा बढाउनाले ब्यालेन्स प्लेटको ब्यालेन्स बललाई तदनुसार घटाउनेछ, र तदनुसार ब्यालेन्स प्लेटको आकार घटाउनेछ, जसले गर्दा ब्यालेन्स प्लेटको पहिरन डिग्री घट्नेछ, उपकरण भागहरूको सेवा जीवनमा सुधार हुनेछ, र बहु-चरणीय केन्द्रापसारक पम्पको सामान्य सञ्चालन सुनिश्चित गर्नेछ।
●सिद्धान्त: ड्रमले धेरैजसो अक्षीय बललाई ह्यान्डल गर्छ, जबकि डिस्कले अवशिष्ट बललाई फाइन-ट्यून गर्छ।
●फाइदाहरू: स्थिरता र अनुकूलन क्षमताको संयोजन गर्दछ, परिवर्तनशील सञ्चालन अवस्थाहरूको लागि उपयुक्त।
●बेफाइदाहरू: जटिल संरचना; उच्च लागत।
●अनुप्रयोगहरू: उच्च-कार्यक्षमता भएका औद्योगिक पम्पहरू (जस्तै, आणविक रिएक्टर शीतलक पम्पहरू)।
५. थ्रस्ट बियरिङ (सहायक सन्तुलन)
●सिद्धान्त: कोणीय सम्पर्क बल बेयरिङ वा किंग्सबरी बेयरिङले अवशिष्ट अक्षीय बल सोस्छ।
●फाइदाहरू: अन्य सन्तुलन विधिहरूको लागि भरपर्दो ब्याकअप।
●बेफाइदाहरू: नियमित स्नेहन आवश्यक पर्दछ; उच्च अक्षीय भार अन्तर्गत छोटो आयु।
●अनुप्रयोगहरू: साना देखि मध्यम बहु-चरणीय पम्पहरू वा उच्च-गति पम्पहरू।
६. डबल-सक्सन इम्पेलर डिजाइन
●सिद्धान्त: पहिलो वा मध्यवर्ती चरणमा डबल-सक्शन इम्पेलर प्रयोग गरिन्छ, जसले डुअल-साइड इनफ्लो मार्फत अक्षीय बललाई सन्तुलनमा राख्छ।
●फाइदाहरू: गुहा कार्यसम्पादन सुधार गर्दै प्रभावकारी सन्तुलन।
●बेफाइदाहरू: एकल-चरण अक्षीय बललाई मात्र सन्तुलित गर्छ; बहुचरणीय पम्पहरूको लागि अन्य विधिहरू आवश्यक पर्दछ।
७. हाइड्रोलिक ब्यालेन्स होलहरू (इम्पेलर ब्याकप्लेट होलहरू)
●सिद्धान्त: इम्पेलर ब्याकप्लेटमा प्वालहरू ड्रिल गरिन्छ, जसले गर्दा उच्च-दबावको तरल पदार्थ कम-दबाव क्षेत्रमा पुन: परिसंचरण गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा अक्षीय बल घट्छ।
●फाइदाहरू: सरल र कम लागत।
●बेफाइदाहरू: पम्प दक्षता घटाउँछ (~२–४%)।कम अक्षीय बल अनुप्रयोगहरूको लागि मात्र उपयुक्त; प्रायः पूरक थ्रस्ट बेयरिङहरू आवश्यक पर्दछ।
अक्षीय बल सन्तुलन विधिहरूको तुलना
विधि | प्रभावकारिता | जटिलता | मर्मत लागत | सामान्य अनुप्रयोगहरू |
सममित इम्पेलरहरू | ★★★★★ | ★★★ | ★★ | समान-चरण उच्च-दबाव पम्पहरू |
सन्तुलन ड्रम | ★★★★ | ★★★★ | ★★★ | उच्च-हेड बहु-चरणीय पम्पहरू |
ब्यालेन्सिङ डिस्क | ★★★ | ★★★★ | ★★★★ | सफा तरल पदार्थ, परिवर्तनशील भारहरू |
ड्रम + डिस्क कम्बो | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★ | चरम अवस्था (आणविक, सैन्य) |
थ्रस्ट बियरिङहरू | ★★ | ★★ | ★★★ | अवशिष्ट अक्षीय बल सन्तुलन |
डबल-सक्सन इम्पेलर | ★★★★ | ★★★ | ★★ | पहिलो वा मध्यवर्ती चरण |
ब्यालेन्स प्वालहरू | ★★ | ★ | ★ | साना कम चाप भएका पम्पहरू |
पोस्ट समय: मार्च-२९-२०२५