Mehrstufige Zentrifugalpumpe: Saugdichtdruck, Druck bei der Ausgabe, Gleichgewicht der Drücke

Ich verstehe nicht, was du meinst – ist das der Druckunterschied vor und hinter der Ausgleichswelle?

Der Druck im Verschlussraum am Auslassende ist etwas höher als der Druck im Verschlussraum am Einlassende. Wenn die Ausgleichsleitung verstopft ist, steigt der Druck im Verschlussraum am Auslassende an; beim Schließen entspricht dieser Druck dem Auslassdruck

Unter welchen Umständen ist der Druck im Einlassverschluss höher als der Druck im Auslassverschluss?

Der Druck im Verschlussschacht am Eingang beträgt etwa den Druck am Pumpeneingang, während der Druck im Verschlussschacht am Ausgang etwas höher ist als der Druck im Verschlussschacht am Eingang. Im Selbstreinigungsverfahren 11 müssen in den Eingangsbereich der Dichtkammer Limitieröffnungen eingebaut werden. Andernfalls wird die Dichtkammer am Ausgang nicht richtig gereinigt, wodurch die Dichtung überhitzt und beschädigt werden kann

Die Ausgleichskräfte einer Mehrstufen-Zentrifugalpumpe werden durch ein Ausgleichsdrum oder eine Ausgleichsplatte gesteuert. Der Druck am Ausgang der Pumpe ist höher als der Druck am Eingang. Der Ausgangsdruck wird über Leitungen zur anderen Seite der Ausgleichsplatte geleitet, um den Druck vom Ausgang zur Eintrittsstelle der Pumpe auszugleichen. Dadurch bleibt der Rotor der Mehrstufenpumpe stets in der Mitte der Pumpe. Aufgrund von Druckänderungen bleibt die Position des Rotors jedoch nicht konstant – er bewegt sich hin und her in der Mitte der Pumpe. Das ist das sogenannte Verschieben des Rotors bei Mehrstufen-Zentrifugalpumpen.

Der Ausstoßdruck ist höher als der Einlassdruck; die axialen Kräfte werden durch Ausgleichsdisken und -rohre ausgeglichen

Erstens muss man verstehen, wie eine Mehrstufenpumpe funktioniert: Das zu pumpende Fluid gelangt bei einer bestimmten Druckstufe in den Einlass der Pumpe. Durch die Wirkung des Laufrads erhöhen sich sowohl die kinetische als auch die potenzielle Energie des Fluids. Nachdem das Fluid die Leitbleche erreicht hat, wird ein Teil der kinetischen Energie in potenzielle Energie umgewandelt (jedes Laufrad ist mit Leitblechen ausgestattet). Die Rückflügel der Leitbleche sorgen unter günstigen hydraulischen Bedingungen dafür, dass das Fluid zum Eingang des nächsten Laufrads geleitet wird. Durch die wiederholte Durchführung dieses Prozesses von einer Stufe zur nächsten entsteht in jeder Stufe derselbe Druck. Nachdem das Fluid die letzten Leitbleche passiert hat, gelangt es in den ringförmigen Raum des zylindrischen Körpers und tritt schließlich durch den Auslass in die Auslassleitung ein. II. Funktionsprinzip des Ausgleichsmechanismus: Die Einlassöffnung der Laufräder ist in Richtung der Antriebsseite der Pumpe ausgerichtet. Der Druck des Fluids auf die hintere Abdeckplatte jedes Laufrads ist größer als der Druck auf die vordere Abdeckplatte. Diese axiale Kraft ist sehr groß – in der Regel liegen die Werte zwischen einigen Dutzend und mehreren Hundert Tonnen. Deshalb muss die Pumpe über einen Ausgleichsmechanismus verfügen, der die axiale Kraft, die auf den Rotorkörper in Richtung des Einlasses wirkt, ausgleicht. Die unter Druck stehende Flüssigkeit, die aus der äußersten Laufradstufe austritt, fließt durch den radialen Spalt zwischen dem Ausgleichssockel und dem Anpassungsring in das Wasserzimmer zwischen dem Ausgleichsdiskus und dem Ausgleichssockel. Dadurch wird das Wasserzimmer in einem hohen Druckzustand gehalten. Hinter der Ausgleichsdiske befinden sich Ausgleichsrohre, die mit dem Eingang der Pumpe verbunden sind. Der Druck in diesen Rohren entspricht ungefähr dem Druck am Eingang der Pumpe. Dadurch sind die Drücke auf beiden Seiten der Ausgleichswelle nicht gleich, was eine nach hinten gerichtete axiale Ausgleichskraft erzeugt. Die Größe der axialen Ausgleichskräfte ändert sich mit der axialen Verschiebung sowie durch Anpassung des axialen Abstands zwischen der Ausgleichsdiskus und dem Ausgleichssockel – also durch Veränderung des Drucks im Raum zwischen diesen Komponenten. Auf diese Weise wird ein Gleichgewicht erreicht. Doch dieses Gleichgewicht ist oft ein dynamisches Gleichgewicht. Drei: Wie wird die axiale Kraft ausgeglichen? Zu den Maßnahmen zur Ausgleichung der axialen Kraft bei mehrstufigen Zentrifugalpumpen gehören in der Regel eine symmetrische Anordnung der Laufräder, die Verwendung von Ausgleichsdrums, Ausgleichsplatten sowie Kombinationen aus Ausgleichsdrums und Ausgleichsplatten. Es gibt auch Hochdruckwasserpumpen mit einem Doppelgleichgewichtstrommelmechanismus. Bei symmetrischer Anordnung der Laufräder oder bei Verwendung eines Ausgleichsdrums kann die axiale Kraft nicht vollständig ausgeglichen werden. Deshalb müssen Stoßdämpfer eingesetzt werden, um die verbleibende axiale Kraft aufzunehmen. Bei Mehrstufen-Zentrifugalpumpen werden eher Ausgleichsdiskusse verwendet, die eine automatische Anpassung der axialen Kraft ermöglichen. Der Ausgleichstrommel ist ein Zylinder, der hinter der letzten Laufradreihe angebracht ist und sich zusammen mit dem Rotor dreht. Zwischen der äußeren Oberfläche des Ausgleichstrommels und dem Pumpenkörper entsteht ein radialer Abstand. An einem Ende befindet sich die Hochdruckzone des letzten Laufrads, am anderen Ende die Niedrigdruckzone, die mit dem Einlass verbunden ist. Dadurch entsteht ein Druckunterschied, der auf den Ausgleichstrommel wirkt und eine Gegenkraft zur axialen Kraft auf dem Laufrad erzeugt. Die Größe dieser Gegenkraft wird durch den Durchmesser der Ausgleichstrommel bestimmt. Die Wirkung besteht lediglich darin, die axiale Kraft zu verringern – doch sie kann diese nicht vollständig ausgleichen. Hoffentlich kann ich Ihnen helfen