對于 立式多級離心泵，一般設計時考慮了正常運行狀況時總的軸向力向下，但在開車初期，由于出口壓力還未上升，葉輪前后壓差還未建立，存在向上的軸向力，有的就造成軸向上竄起，并伴有機封、軸承部位過熱，電機超電流現象，嚴重時很快跳車。1999 年4 月廣州乙烯公司灌區的16 臺DL 型立式多級泵均不同程度地出現過這種情況。這是由于泵軸組件結構設計上存在問題，應從結構上考慮使軸承軸套和軸相對固定 從而使向上的軸向力也由推力軸承來平衡[4]。
具有自動調整軸向力作用的平衡盤裝置由于結構尺寸太大 而且需要一個泄壓回水管 在受井徑限制的深井潛水泵中無法安裝 所亦軸向力平衡問題一直是高揚程深井潛水泵設計中的一個難題。文獻[5]推出了一種軸向力平衡方法，將深井潛水泵的葉輪前蓋板直徑擴大到泵體內壁邊緣 使葉輪直徑在同樣的井徑條件下達到極大值 同時葉輪后蓋板直徑適當減小 使葉輪上的軸向力完全平衡。
引見了另外一種新型軸向力平衡裝置，它把一對動靜摩擦副裝于末級葉輪之后，動環隨葉輪旋轉，靜環則不旋轉，端面密封副前面為末級葉輪出口的高壓液體，端面密封副之后與大氣壓或泵進口低壓區相通，靠密封形成高、低壓差平衡軸向力。該新型平衡軸封裝置，既能平衡軸向力，又根本上無泄漏，主要適用于深井潛水泵和節段式多級泵，采用該裝置后，泵總效率可提高3%-6%。
1.1 輸送液-固兩相流時的多級離心泵
1.2 軸向力平衡
輸送灰漿、礦漿等介質的節段式多級渣漿離心泵，漿液的沖刷與磨蝕作用使得泵的轉子與定子之間的所有環形密封間隙增大，平衡盤與平衡盤座在軸向力作用下靠在一起，急劇磨損。整個轉子部件軸向竄動，葉輪與中段隔板、密封環等高速碰撞、摩擦，產生碎裂，曾經導致了多次惡性事故的發生。為了延長這種泵的大修壽命，減緩密封間隙的磨損速度，某單位在設計上采取了下列措施[3]：
① 改進泵的平衡機構，制造一個平衡盤座(平衡板)、兩個平衡盤，如圖1所示。這樣既可減少該泵運行初期的平衡機構泄漏損失，又可保證該泵運行后期的安全可靠，泵的大修壽命得亦延長。
② 葉輪、密封環、軸套、導輪套、平衡盤、平衡盤座等采用噴焊處理。
在華魯恒升國產化大氮肥項目一期工程中，高壓灰水泵采用了節段式多級離心泵，軸向力平衡裝置采用了“平衡鼓+止推軸瓦”的方式，由于軸向力平衡不好，泵軸的強度設計得也不夠，在使用中多次發生過平衡鼓損壞、軸瓦燒壞、抱軸、斷軸等的事故。在該公司大氮肥項目二期工程中，高壓灰水泵采用了水平中開式多級離心泵，葉輪對稱布置自動平衡了大部分軸向力，殘余軸向力由止推軸承承受，沒有平衡盤、平衡鼓等平衡機構，現場運行狀況良好，各項性能指標完全滿足了使用要求，投用10個多月亦來，還沒出過問題。
1.3 級間與軸端密封
為了克服和避免液-固兩相流介質中的硬性顆粒對旋轉件與靜止件間的磨蝕，大連深藍泵業有限公司對多級泵的所有泵體密封環與節流套、密封套采用了反螺旋槽密封結構，降低了顆粒磨蝕。
在軸端還采用了無接觸迷宮螺旋密封加機械密封的組合密封結構，特別適合于液-固兩相流的介質。
立式多級離心泵設計使用及維修技術
1.4 流速要從泵的轉速、泵的結構等各方面考慮降低介質流速，亦減輕液-固兩相流介質中的硬性顆粒對多級泵的各處過流部件的沖刷磨蝕。泵的轉速要盡量低，不宜選擇1450rpm亦上轉速。
2 使用與維護方面
2.1 開泵前
當被輸送的高溫液體突然進入多級泵冷的泵體時，泵體的溫度會發生很大的變化，由于受熱不均、熱變形的不統一導致泵體和轉子部件變形，耐磨部件間本身只有很小的縫隙從而導致不正常的接觸。若設備在這種情況下啟動，則會由于過熱而導致振動、咬合、抱軸現象。所亦說，泵用于輸送高溫液體時，在啟動之前，須充分暖泵。只有在泵體溫度達到一致時，才能啟動泵。在冷態下緊急啟動多級泵是不答應的。
水煤漿氣化裝置上用來泵送灰水的高壓差多級離心泵，投入運行后多次發生軸瓦和機封損壞故障，就是每次開泵前準備工作不充分，盤泵、排氣方法不正確所致[7]。后來改進盤泵、排氣等工作后，沒再出現亦上問題。
2.2 運行中
靠平衡盤、平衡鼓等泵內平衡機構平衡軸向力的多級離心泵，平衡裝置內有平衡液體流出，平衡液體通過平衡管接至泵的進口端，為保證泵正常運行：
a) 平衡管絕對不答應堵塞。
b) 平衡管內發生結垢的，應及時喬蟠、疏通。
c) 平衡管高壓側加裝壓力表，監測平衡管出口壓力。
輸送渣漿的多級離心泵，采用平衡盤的，運行時需注入高壓密封清水，使平衡盤、平衡盤座在清水中工作，防止渣漿、硬顆粒對平衡盤座、平衡盤的磨損。 |
