sales@tkflow.com 
Menyeimbangkan gaya aksial pada pompa sentrifugal multitahap merupakan teknologi penting untuk memastikan operasi yang stabil. Karena susunan impeller yang seri, gaya aksial terakumulasi secara signifikan (hingga beberapa ton). Jika tidak diseimbangkan dengan benar, hal ini dapat menyebabkan beban berlebih pada bantalan, kerusakan segel, atau bahkan kegagalan peralatan. Berikut ini adalah metode penyeimbangan gaya aksial yang umum, beserta prinsip, kelebihan, dan kekurangannya.
1.Susunan Impeller Simetris (Berdampingan/Berhadapan)
Dalam desain perangkat keseimbangan gaya aksial pompa sentrifugal modern, tahap impeller umumnya dipilih sebagai angka genap, karena ketika tahap impeller adalah angka genap, metode distribusi simetris impeller dapat digunakan untuk menyeimbangkan gaya aksial peralatan, dan gaya aksial yang dihasilkan oleh impeller yang didistribusikan secara simetris dalam proses operasi adalah sama besarnya dan berlawanan arah, dan itu akan menunjukkan keadaan keseimbangan pada tingkat makroskopis. Dalam proses desain, perlu dicatat bahwa ukuran pelambatan penyegelan sebelum saluran masuk impeller terbalik konsisten dengan diameter impeller untuk memastikan penyegelan yang baik.
●Prinsip: Impeller yang berdekatan disusun dalam arah berlawanan sehingga gaya aksialnya saling meniadakan.
●Kembali ke belakang:Dua set impeler dipasang secara simetris di sekitar titik tengah poros pompa.
●Tatap muka: Impeller disusun menghadap ke dalam atau ke luar dalam konfigurasi cermin.
●Keuntungan: Tidak memerlukan perangkat tambahan; struktur sederhana; efisiensi penyeimbangan tinggi (lebih dari 90%).
●Kekurangan: Desain rumah pompa yang rumit; pengoptimalan jalur aliran yang sulit; hanya berlaku untuk pompa dengan jumlah tahap genap.
●Aplikasi: Pompa umpan boiler bertekanan tinggi, pompa multitahap petrokimia.
2. Drum Penyeimbang
Struktur drum keseimbangan (juga dikenal sebagai piston keseimbangan) tidak memiliki jarak bebas aksial yang ketat, yang dapat mengimbangi sebagian besar gaya dorong aksial, tetapi tidak semua gaya dorong aksial, dan tidak ada kompensasi tambahan saat bergerak dalam posisi aksial, dan bantalan dorong umumnya diperlukan. Desain ini akan memiliki resirkulasi internal yang lebih tinggi (kebocoran internal) tetapi lebih toleran terhadap start-up, shutdown, dan kondisi transien lainnya.
●Prinsip: Sebuah drum silinder dipasang setelah impeller tahap terakhir. Cairan bertekanan tinggi bocor melalui celah antara drum dan casing ke dalam ruang bertekanan rendah, menghasilkan gaya penangkal.
● Sebuahkeuntungan: Kemampuan penyeimbangan yang kuat, cocok untuk pompa bertekanan tinggi dan multitahap (misalnya, 10+ tahap).
●Kekurangan: Kehilangan kebocoran (~3–5% dari laju aliran), mengurangi efisiensi. Memerlukan pipa penyeimbang atau sistem resirkulasi tambahan, sehingga meningkatkan kompleksitas perawatan.
●Aplikasi: Pompa sentrifugal multitahap besar (misalnya, pompa pipa jarak jauh).
3.Menyeimbangkan Disk
Sebagai metode desain umum dalam proses desain perangkat keseimbangan gaya aksial pompa sentrifugal multitahap modern, metode cakram keseimbangan dapat disesuaikan secara moderat sesuai dengan permintaan produksi, dan gaya keseimbangan terutama dihasilkan oleh penampang antara jarak bebas radial dan jarak bebas aksial cakram, dan bagian lainnya terutama dihasilkan oleh jarak bebas aksial dan bagian radius luar cakram keseimbangan, dan kedua gaya penyeimbang ini memainkan peran menyeimbangkan gaya aksial. Dibandingkan dengan metode lain, keuntungan dari metode pelat keseimbangan adalah diameter pelat keseimbangan lebih besar dan sensitivitasnya lebih tinggi, yang secara efektif meningkatkan stabilitas operasi perangkat peralatan. Namun, karena jarak bebas aksial yang kecil, desain ini rentan terhadap keausan dan kerusakan dalam kondisi transien.
●Prinsip: Cakram yang dapat digerakkan dipasang setelah impeller tahap terakhir. Perbedaan tekanan di seluruh cakram secara dinamis menyesuaikan posisinya untuk melawan gaya aksial.
●Keuntungan: Secara otomatis beradaptasi dengan variasi gaya aksial; presisi keseimbangan tinggi.
●Kekurangan: Gesekan menyebabkan keausan, sehingga perlu diganti secara berkala. Sensitif terhadap kebersihan cairan (partikel dapat menyumbat cakram).
●Aplikasi: Pompa air bersih multitahap tahap awal (secara bertahap digantikan oleh drum penyeimbang).
4.Kombinasi Drum + Cakram Penyeimbang
Dibandingkan dengan metode pelat keseimbangan, metode drum pelat keseimbangan berbeda karena ukuran bagian bushing throttle-nya lebih besar dari ukuran hub impeller, sedangkan cakram keseimbangan membutuhkan ukuran bushing throttle agar sesuai dengan ukuran hub impeller. Secara umum, dalam metode desain drum pelat keseimbangan, gaya keseimbangan yang dihasilkan oleh pelat keseimbangan menyumbang lebih dari setengah dari total gaya aksial, dan maksimum dapat mencapai 90% dari total gaya aksial, dan bagian lainnya terutama disediakan oleh drum keseimbangan. Pada saat yang sama, meningkatkan gaya keseimbangan drum keseimbangan secara moderat akan secara bersamaan mengurangi gaya keseimbangan pelat keseimbangan, dan secara bersamaan mengurangi ukuran pelat keseimbangan, sehingga mengurangi tingkat keausan pelat keseimbangan, meningkatkan masa pakai bagian-bagian peralatan, dan memastikan pengoperasian normal pompa sentrifugal multitahap.
●Prinsip:Drum menangani sebagian besar gaya aksial, sedangkan cakram mengatur gaya sisa.
●Keuntungan: Menggabungkan stabilitas dan kemampuan beradaptasi, cocok untuk kondisi operasi yang bervariasi.
●Kekurangan:Struktur kompleks; biaya lebih tinggi.
●Aplikasi: Pompa industri berkinerja tinggi (misalnya, pompa pendingin reaktor nuklir).
5. Bantalan Dorong (Penyeimbang Bantu)
●Prinsip: Bantalan bola kontak sudut atau bantalan Kingsbury menyerap gaya aksial sisa.
●Keuntungan: Cadangan yang andal untuk metode penyeimbangan lainnya.
●Kekurangan: Memerlukan pelumasan rutin; umur pakai lebih pendek jika menghadapi beban aksial tinggi.
●Aplikasi: Pompa multitahap kecil hingga sedang atau pompa berkecepatan tinggi.
6. Desain Impeller Hisap Ganda
●Prinsip: Impeller hisap ganda digunakan pada tahap pertama atau menengah, menyeimbangkan gaya aksial melalui aliran masuk dua sisi.
●Keuntungan: Penyeimbangan yang efektif sekaligus meningkatkan kinerja kavitasi.
●Kekurangan: Hanya menyeimbangkan gaya aksial satu tahap; metode lain diperlukan untuk pompa multitahap.
7. Lubang Keseimbangan Hidrolik (Lubang Pelat Belakang Impeller)
●Prinsip: Lubang dibor di pelat belakang impeler, yang memungkinkan fluida bertekanan tinggi bersirkulasi kembali ke zona bertekanan rendah, sehingga mengurangi gaya aksial.
●Keuntungan: Sederhana dan murah.
●Kekurangan: Mengurangi efisiensi pompa (~2–4%).Hanya cocok untuk aplikasi gaya aksial rendah; sering membutuhkan bantalan dorong tambahan.
Perbandingan Metode Penyeimbangan Gaya Aksial
| Metode | Efisiensi | Kompleksitas | Biaya Pemeliharaan | Aplikasi Umum |
| Impeller Simetris | Bahasa Indonesia: ★★★★★ | Bahasa Indonesia: | ★★ | Pompa tekanan tinggi tahap genap |
| Drum Penyeimbang | Bahasa Indonesia: ★★★★ | Bahasa Indonesia: ★★★★ | Bahasa Indonesia: | Pompa multitahap dengan kepala tinggi |
| Menyeimbangkan Disk | Bahasa Indonesia: | Bahasa Indonesia: ★★★★ | Bahasa Indonesia: ★★★★ | Cairan bersih, beban bervariasi |
| Kombinasi Drum + Cakram | Bahasa Indonesia: ★★★★★ | Bahasa Indonesia: ★★★★★ | Bahasa Indonesia: ★★★★ | Kondisi ekstrim (nuklir, militer) |
| Bantalan Dorong | ★★ | ★★ | Bahasa Indonesia: | Penyeimbangan gaya aksial sisa |
| Impeller Hisap Ganda | Bahasa Indonesia: ★★★★ | Bahasa Indonesia: | ★★ | Tahap pertama atau menengah |
| Lubang Keseimbangan | ★★ | ★ | ★ | Pompa tekanan rendah kecil |
Waktu posting: 29-Mar-2025