Уравновешивание осевой силы

В центробежных насосах для предотвращения сдвига вала насоса и сидящих на нем рабочих колес необходимо уравновесить осевую силу. Она возникает при одностороннем подводе жидкости в одноступенчатых насосах, а также вследствие неодинаковой нагрузки и реакции воды на внешние стороны рабочих колес многоступенчатых насосов.

Рис. 2.24. Схема выравнивания осевого давления

Для выяснения способов уравновешивания осевой силы рассмотрим рис. 2.24. Давление нагнетания рн в зазоре 1 по мере приближения к валу под влиянием центробежной силы несколько уменьшается. Однако можно принять давление в зазоре 1 одинаковым. Для поддержания постоянной разности давлений рн и рв (давление всасывания) в работающем центробежном насосе необходимо, чтобы жидкость протекала через щели и неплотности уплотняющих колец из пространства нагнетания рабочего колеса в пространство всасывания, в том числе и через зазор 2. Та же разность давлений рн и рв вызывает сдвиг колеса и вала справа налево. Осевое давление будет равно разности давлений по обе стороны рабочего колеса: р = 0,25 (nDo — пd2) (рн — рв). Следовательно, осевая сила тем больше, чем больше разность давлений рн — рв и чем больше входное сечение, а вместе с этим и количество жидкости, подаваемой насосом. Для устранения возникающих сил осевого сдвига полости насоса с повышенным и пониженным давлениями соединяют. Для этого в колесе насоса делают небольшое отверстие 3 (см. рис. 2.24).