عالية اللزوجة وعالية الجاذبية النوعية كيف تؤثر على الضخ

اللزوجة هي مقياس سمك السائل ، وعلى وجه الخصوص ، قدرته على مقاومة التشوه بمعدل معين.
تصفح مضخات الطين لدينااتصل بنا للحصول على اقتباس سريع
تتضمن هذه المقالة

  • ما هي اللزوجة؟
  • ما هي الجاذبية النوعية؟
  • كيف يتم قياس اللزوجة؟
  • اعتبارات عند ضخ سوائل عالية اللزوجة وعالية الجاذبية النوعية
  • مضخات EDDY Pump عالية اللزوجة والجاذبية النوعية العالية للخدمة الشاقة

ما هي اللزوجة؟

اللزوجة هي مقياس سمك السائل ، وعلى وجه الخصوص ، قدرته على مقاومة التشوه بمعدل معين. في الأساس ، تشير اللزوجة إلى قدرة السائل على مقاومة القوى التي تميل إلى إنتاج تدفق لتلك المادة. بعض التفاصيل الأخرى المتعلقة باللزوجة هي أن اللزوجة عادة ما تنخفض عندما تزداد درجة حرارة السائل مما يؤدي إلى أن تصبح المادة أرق وتتدفق بقوة أقل مطبقة. العكس صحيح أيضا في أنه عندما تنخفض درجة حرارة السائل ، تزداد اللزوجة مما يؤدي إلى أن تصبح المادة أكثر سمكا وتتطلب قدرا أكبر من القوة للتسبب في تدفق المادة. عنصر آخر مهم يجب فهمه هو أن سوائل اللزوجة العالية تسبب خسارة أكبر في احتكاك الأنابيب.

دور درجة الحرارة في ضخ السوائل عالية اللزوجة

النقطة الرئيسية التي يجب وضعها في الاعتبار عند ضخ السوائل عالية اللزوجة هي أنه عندما يتعرض السائل عالي اللزوجة لدرجات حرارة متزايدة ، فإن اللزوجة تميل إلى الانخفاض. والعكس صحيح أيضا في أن السوائل تعاني من زيادة في اللزوجة بسبب انخفاض درجة الحرارة.

اعتبارات مضخة اللزوجة

ما هي الجاذبية النوعية؟

الجاذبية النوعية ، ويشار إليها أيضا باسم الكثافة النسبية ، هي مقياس كثافة السائل مقارنة بكثافة الماء. لقياس الجاذبية النوعية للغازات ، عادة ما تكون المقارنة هي كثافة الهواء. عندما تكون الجاذبية النوعية للسائل أكبر من 1 Sg ، يكون السائل أكثر كثافة من الماء ، إذا كانت الجاذبية النوعية أقل من 1 Sg ، يكون السائل أقل كثافة من الماء. مثيرة للاهتمام الحقيقة المتعلقة بالجاذبية النوعية هي أنه إذا كانت المادة ذات كثافة أقل من 1 Sg ، وكانت هذه المادة مغمورة في الماء ، فسوف تطفو بالفعل على سطح الماء. العكس صحيح أيضا في أنه إذا كانت المادة ذات كثافة أكبر من 1 وتم قذفها في الماء فسوف تغرق.

على سبيل المثال ، للمياه جاذبية نوعية (من 1 Sg ، ومزيج نموذجي من الرمل / الماء في التجريف يتراوح من 1.3 Sg إلى 1.8 Sg. يمكن لمضخة EDDY المصممة خصيصا لتطبيقات الملاط التي تنطوي على مواد عالية اللزوجة وعالية الجاذبية النوعية ضخ المواد التي لها نطاق جاذبية نوعية أكبر من معظم مضخات الطرد المركزي الشائعة. عادة ما تكون مضخات الطرد المركزي على نطاق الجاذبية النوعية الأقل مقارنة بمضخة EDDY.

كيف يتم قياس اللزوجة؟

يعد فهم معدل اللزوجة الدقيق للسائل الذي تضخه أحد أهم العوامل ، إن لم يكن أكثرها أهمية لضخ السوائل اللزجة. Centipoise هي طريقة شائعة لقياس اللزوجة وتعتبر وحدة قياس اللزوجة الديناميكية. الماء لديه لزوجة من 1-CPS. وغالبا ما تستخدم المياه كخط أساس للمقارنة. صيغة قياس اللزوجة هي إجهاد القص / معدل القص = اللزوجة المعبر عنها في Centipoise (CPS).

ما هو الخطأ رقم 1 الذي تم ارتكابه عند تحديد اللزوجة للضخ

ومن المثير للاهتمام ، أن الخطأ رقم 1 الذي تم ارتكابه عند تحديد اللزوجة هو تجنب عملية تحديد اللزوجة الصحيحة ، باستخدام جهاز القياس المناسب! بدلا من ذلك ، يقومون “بالتخمين” الذي يؤدي في كثير من الأحيان إلى فهم غير صحيح للزوجة الحقيقية للسائل الذي تريد ضخه.

أحد الأسباب التي تجعل الناس يتجنبون تحديد اللزوجة هو أنهم يتعرضون للترهيب من العملية وأجهزة القياس المطلوبة. يمكن أن تكون هذه مشكلة كبيرة ، ومشكلة يمكن تجنبها بسهولة لأنه في الواقع ، فإن استخدام أجهزة القياس المناسبة واتباع الإجراءات الصحيحة بسيطة للغاية وسهلة التنفيذ.

عدم معرفة اللزوجة الحقيقية للسائل الذي تضخه يمكن أن يسبب وضعا لا تحرك فيه المضخة التي تشتريها السائل اللزج بسبب أشياء مثل عدم كفاية قوة المحرك ، أو أن السائل “يستقر أو يتجمع” في مسار السائل ولا يتحرك عبر المضخة.

والحقيقة هي أن أجهزة القياس والعمليات المستخدمة لتحديد لزوجة السائل بسيطة للغاية وسهلة الأداء. ضع في اعتبارك ، لا تخف من أجهزة القياس أو العمليات المطلوبة لتحديد اللزوجة.

أنواع شعبية من أجهزة القياس لتحديد اللزوجة

هناك عدد من الأجهزة لقياس اللزوجة. في معظم الأحيان ، إذا لم يغير السائل اللزوجة بسبب ظروف التدفق المختلفة ، يتم استخدام مقياس اللزوجة لتحديد اللزوجة. إذا تغيرت اللزوجة بسبب ظروف التدفق المختلفة ، استخدام مقياس الريومتر لتحديد اللزوجة.

كيف يتم قياس اللزوجة

مقياس اللزوجة – قمع الأهوار نموذج 201 وقياس كأس نموذج 202

إن Marsh Funnel سهل الاستخدام للغاية ويمكن أن يوفر قياسات فورية تسمح للمهندسين بتحديد التغيرات المفاجئة في لزوجة الطين بحيث يمكن اتخاذ أي إجراء تصحيحي مطلوب لتجنب المشكلات المتعلقة بزيادة اللزوجة إلى ما بعد النقطة التي يمكن أن تتحرك فيها المضخة. لمعرفة المزيد عن Marsh Funnel Model 201 و Measure Cup ، انتقل إلى Model 202: https://www.fann.com/fann/products/oil-well-cement-testing/viscosity/marsh-funnel.html#

الأهوار قمع كوب

فان موديل 35 لقياس اللزوجة

لعقود عديدة ، كان Fann 35 (النموذج 35) أكثر مقاييس اللزوجة شعبية في السوق وأصبح “مقياسا” لما يجب أن يكون عليه مقياس اللزوجة العظيم. يعرف Fann 35 باسم معيار الصناعة ، وهو مقياس لزوجة دوراني للأسطوانات المحورية couette. مقياس اللزوجة هذا هو الأكثر شعبية لتحديد اللزوجة لتطبيقات سوائل الحفر. أحد الأسباب التي تجعل Fann 35 شائعا جدا يرجع إلى سهولة استخدامه. يستخدم مقياس اللزوجة هذا بوبا محملا بنابض يتحرك عند تطبيق قوة كافية على السائل الذي يتم اختباره. الأمر بهذه البساطة. القوة المطلوبة “لقص” أو “قطع” السائل هي معدل القص أو CPS (centipoise). لمعرفة المزيد عن Fann 35 ، انتقل إلى: https://www.fann.com/fann/products/oil-well-cement-testing/viscosity/df-viscosity.html?nodeId=1_leveltwo_27

هذه هي الطريقة التي يعمل بها الموديل 35. مقياس لزوجة شائع آخر يستخدم هو النوع المزود بمغزل مغمور في السائل الذي يتم قياسه ، وعندما يدور المغزل ، فإنه يقيس عزم الدوران المطلوب لتحويل المغزل ، مما يشير بدوره إلى لزوجة السائل. كلا النوعين مناسبان للسوائل النيوتونية.

مقياس اللزوجة-فان-نموذج

مقياس الريومتر

مقياس الريومتر هو جهاز دقيق للغاية يقيس استجابة السائل للقوى المطبقة على السائل مما يؤدي إلى “شفافية” السائل أو المادة التي تحدد اللزوجة. Rheometers هي الجهاز المفضل للسوائل الأكثر تعقيدا التي لا يمكن تعريفها بقيمة أو خاصية واحدة. هناك نوعان من مقاييس الريومتر. مقاييس القص التي تطبق إجهاد القص ، ومقاييس القص التمديدية التي تطبق الإجهاد الامتدادي. مناسب للسوائل غير النيوتونية.

ثلاث فئات أساسية من اللزوجة

مع مجموعة واسعة من اللزوجة الموجودة ، تم تطوير ثلاث فئات لتمكين الرجوع بسهولة إلى سائل آخر ذو لزوجة مماثلة أو غير متشابهة.

رقيق:

  • الماء في هذه الفئة ، جنبا إلى جنب مع جميع السوائل الرقيقة الأخرى التي لها سيولة مماثلة للماء. الماء هو 1 CPS عند 70 درجة فهرنهايت (21 درجة مئوية).

شبه لزجة:

  • في هذه الفئة ، تكون السوائل أكثر سمكا من السوائل الموجودة في الفئة الرقيقة. مثال على السوائل في هذه الفئة هو شراب القيقب أو زيت المحرك (SAE 30). زيت المحرك (SAE 30) هو 150-200 CPS.

لزج:

  • فئة السوائل اللزجة لها نطاق أكبر من الفئتين الأخريين. أيضا ، يمكن أن يكون للسوائل في هذه الفئة لزوجة تصل إلى عشرات الآلاف من CPS.
  • مثال على السوائل في هذه الفئة هي دبس السكر في 5000 إلى 10000 CPS ، وزبدة الفول السوداني التي لديها نطاق لزوجة من 150000 إلى 250000 CPS. التحدي الآخر المرتبط بضخ زبدة الفول السوداني هو أنه إلى جانب كون المادة عالية السنتيبويز عند 250،000 CPS ، فإن ضخ زبدة الفول السوداني يحدث أيضا في مصنع لتصنيع الأغذية والمحتوى المائي لزبدة الفول السوداني منخفض للغاية. محتوى الرطوبة المنخفض للغاية خارج قدرات ما يمكن أن تتحرك به معظم مضخات الطرد المركزي الأخرى.

اعتبارات عند ضخ درجة عالية من اللزوجة

اللزوجة والجاذبية النوعية كلاهما من الخصائص المهمة جدا لسائل معين يجب مراعاته في القرار عند شراء مضخة لعملك. أحد أهم العوامل عند ضخ سوائل عالية اللزوجة وعالية الجاذبية النوعية هو التأكد من أن المضخة والأنابيب وأي مكونات أخرى لنظام المضخة يتم حجمها للتعامل مع درجة اللزوجة والجاذبية النوعية لجميع المواد المدمجة التي سيتم ضخها. هذه خطوة حاسمة في العملية وقد تتطلب بعض المكالمات إلى مصنعي المواد للتأكد من أن لديك الجاذبية النوعية واللزوجة الصحيحة لجميع المواد. وحدة قياس اللزوجة هي centipoise (CPS) ، ووحدة القياس المستخدمة عادة للجاذبية النوعية هي g / cm³ أو lbs / gal.

مثال على تصنيف Centipoise

يجب استخدام معلومات اللزوجة التالية كمثال مقارنة لفهم المستوى المختلف من اللزوجة لكل مادة من المواد المدرجة أدناه.

لزوجة المواد في Centipoise (CPS)
الماء 1 CPS
الحليب 3 CPS
SAE 30 زيت المحرك 150-200 CPS
البوكسيت (الطين الأحمر) 1000 CPS
* عسل 10,000 CPS
* كاتشب 50000 CPS
* زبدة الفول السوداني 250,000 CPS

* عادة ما تتطلب تطبيقات المئويتز الفائق مثل هذه مضخة إزاحة إيجابية.

توازن الطين فان موديل 140 لقياس الجاذبية النوعية
فان الطين التوازن

يعد Fann Model 140 أحد أكثر أجهزة الطين التقليدية المتوازنة استخداما ، وهو أحد أكثر أجهزة القياس بساطة ودقة لتحديد الكثافة أو الوزن لكل وحدة حجم (الجاذبية النوعية). ميزة هذا التوازن الطيني الخاص هي أن درجة الحرارة المتعلقة بعينة المادة المستخدمة لقياس الجاذبية النوعية لا تؤثر بشكل كبير على دقة القراءات ، مما يجعل تحديد اللزوجة أسهل لأن درجة الحرارة ، بشكل أساسي ، تتم إزالتها من المعادلة.
لمعرفة المزيد عن Fann Mud Balance Model 140 ، انتقل إلى:


https://www.fann.com/fann/products/drilling-fluids-testing/mud-balances/mud-balance-m140.html?nodeId=1_leveltwo_16&pageId=Products

وفيما يلي مثال على سيناريوهين عند تحديد الثقل النوعي للطين بمزيج 50/50 من مادتين مختلطتين؛ 1) السيناريو هو معرفة الجاذبية النوعية لكل من المواد ، و 2) عندما تكون الجاذبية النوعية لكلتا المادتين غير معروفة ويجب تحديد الجاذبية النوعية لكلتا المادتين باستخدام جهاز قياس الجاذبية النوعية.

اعتبار آخر مهم جدا لتطبيق الضخ هو الجاذبية النوعية أو وزن السائل المراد ضخه. الجاذبية النوعية عند الجمع بين مواد متعددة لإنشاء ملاط مهم جدا لضمان أن المضخة قادرة على ضخ المواد. شيء يجب مراعاته فيما يتعلق بتحديد الجاذبية النوعية هو أنه في الواقع بسيط للغاية – يمكن لأي شخص القيام بذلك باستخدام جهاز القياس المناسب وفهم قليل لعملية القياس.

السيناريو 1 – عندما لا تعرف الجاذبية النوعية لكل سائل / مادة

يمكن أن يكون عدم معرفة الجاذبية النوعية للمادة أمرا مخيفا للغاية ولكن ضع في اعتبارك أن قياس اللزوجة بسيط للغاية عند استخدام جهاز القياس الصحيح للمهمة. بالنسبة لهذا السيناريو ، نقترح استخدام ميزان طين تقليدي مثل Fann Model 140 وهو سهل الاستخدام للغاية.

  1. تم تصميم Fann Model 140 بشعاع سهل القراءة يتم تدرجه إلى أربعة مقاييس: رطل لكل جالون ، جاذبية نوعية ، رطل لكل قدم مكعب ، رطل لكل بوصة مربعة لكل 1000 قدم لكل عمق.
  2. يحتوي أحد طرفي الشعاع على كوب متصل يستخدم لملء السائل المراد قياسه.
  3. املأ الكوب المتصل بالشعاع بالسائل المراد قياسه.
  4. ضع الشعاع مع الكوب المملوء بالسوائل مرة أخرى على توازن الشعاع ، وحرك الرايدر على طول الحزمة المتدرجة ، وابحث عن الموقع الدقيق على الحزمة المتدرجة حيث يتم تحقيق التوازن والذي يشار إليه ب “الفقاعة” على الحزمة المتمركزة.
  5. بمجرد اكتمال هذه الخطوة السابقة ، يتم استخدام الأرقام الموجودة على المقياس المتدرج لإجراء عملية حسابية بسيطة تنتج الجاذبية النوعية الدقيقة للسائل.

ملاحظة: للحصول على وصف أكثر إيجازا لعملية استخدام Fann Model 140 لتحديد اللزوجة، انتقل إلى فيديو Fann التعليمي التالي:
https://www.youtube.com/watch?v=8wNEN6SOa7M

السيناريو 2 – عندما تعرف الجاذبية النوعية لكل سائل / مادة

لتحديد الجاذبية النوعية لخليط الطين لهذا السيناريو ، يجب معرفة الجاذبية النوعية لكل مادة من المواد. للحصول على الجاذبية النوعية لكل مادة ، إذا لم تكن الجاذبية النوعية موجودة على عبوة المادة ، فاتصل بالشركة المصنعة لكل مادة. أولا ، تحقق من العبوة ؛ في بعض الأحيان تشمل الشركات المصنعة الثقل النوعي على العبوة. شيء آخر يمكنك القيام به هو إلقاء نظرة على موقع الشركة المصنعة. في بعض الأحيان تتضمن خصائص مهمة للمنتج مثل الجاذبية النوعية على موادها.

بمجرد أن يكون لديك الجاذبية النوعية لكل مادة معينة ، يمكن تحديد الجاذبية النوعية لجميع المواد مجتمعة. فيما يلي مثال على كيفية تحديد الجاذبية النوعية للمواد المتعددة المدمجة. في هذا المثال، سنستخدم الصخور والمياه الجافة المسحوقة.

  1. الجاذبية النوعية هي متوسط وزن الماء والمواد التي يتم ضخها.
  2. لتحديد الجاذبية النوعية للطين:
    1. باستخدام الجاذبية النوعية للصخور المسحوقة التي تبلغ في هذا المثال 2.5 Sg ، والجاذبية النوعية للماء التي هي ، والبدء في حساب الجاذبية النوعية للمواد مجتمعة كمزيج 50/50 (50٪ ماء ، و 50٪ صخور مسحوقة).
    2. حساب:
      1. الصخور المسحوقة – اضرب 2.5 Sg في 0.5 =
        1.25 Sg
      2. الماء – اضرب 1 Sg في 0.5 = 0.5 Sg

      3. ثم أضف الجاذبية النوعية لكلتا المادتين والتي ستكون 1.25 Sg + 0.5 Sg =
        1.75 Sg لمزيج 50/50 المشترك من الصخور المسحوقة والماء.
    3. شيء واحد يجب مراعاته دائما هو أنه كلما زادت الجاذبية النوعية ، زادت قوة الضخ المطلوبة لضخ المادة.

مضخات EDDY عالية اللزوجة والجاذبية النوعية العالية للخدمة الشاقة

تعتبر مضخة EDDY واحدة من المضخات عالية اللزوجة والجاذبية النوعية العالية الرائدة في العالم. يتمتع فريق هندسة مضخة EDDY بأكثر من ثلاثة عقود من الخبرة في تطوير وإنشاء مضخات مصممة خصيصا للتحديات المرتبطة بضخ سوائل وملاط عالي اللزوجة وجاذبية نوعية عالية.

مضخة EDDY هي تصميم مضخة غير مسدودة تتضمن مسارا مبللا موسعا ودوار مريح لنقل كميات كبيرة من المواد عبر المضخة دون مشكلة. تصميم الدوار والطريقة التي تحل بها المضخة محل السائل فريدة من نوعها للغاية من حيث أن عمل الدوار للدوار يخلق شيئا يسمى تيار الدوامة. تيار الدوامة هو تيار دائري من السائل ينتج دوامة تمتد إلى أسفل في مدخل المضخة. هذا يخلق شفطا قويا بما يكفي للجزيئات الصلبة للسفر إلى أعلى في الفولوت.

فائدة أخرى للتصميم الفريد للدوار هي أنه يساعد على الحفاظ على المواد الصلبة في التعليق. يحافظ الحفاظ على تعليق المواد الصلبة على اللزوجة العالية وسوائل الجاذبية النوعية العالية تتحرك بكفاءة عبر المسار المبلل دون الاستقرار في قاع الكتلة. هذا الجانب الفريد من تصميم مضخة EDDY يجعلها أيضا مضخة رائعة لنقل المواد الصلبة الكبيرة أيضا. تعد قدرة مضخة EDDY على ضخ المواد الصلبة المركزة مثالية لنقل المواد اللزجة بنسبة تصل إلى 40-70٪ من المواد الصلبة من حيث الحجم. مهمة مستحيلة لكثير من أنواع المضخات التقليدية.

مضخة EDDY مصنوعة من مواد عالية الجودة وهي قوية للغاية ، ومتوافقة كيميائيا مع معظم السوائل ، وقادرة على تحمل قدر كبير من العقاب الذي عادة ما يكون متأصلا في التطبيقات الكاشطة وعالية اللزوجة والجاذبية النوعية.

الميزات والفوائد

  • تصميم غير قابل للانسداد
  • معالجة المواد الصلبة العالية
  • اللزوجة العالية والتعامل مع الثقل النوعي
  • لا تسامح حرج
  • صيانة منخفضة
  • الحد الأدنى من الوقت الضائع
  • انخفاض تكلفة الملكية
  • 40-70٪ ضخ المواد الصلبة من حيث الحجم
  • قادرة على ضخ الأشياء تقريبا حجم مدخل السائل وأحجام ميناء التفريغ.
  • يحرك بسهولة الخرق والمواد الوترية والصخور وأنواع أخرى من الوسائط.
  • صناعة أمريكية 100٪

لمزيد من المعلومات حول مضخة EDDY للخدمة الشاقة عالية اللزوجة والجاذبية النوعية العالية ، انتقل إلى
https://eddypump.com/
أو اتصل بنا اليوم!

EDDY مضخة فئات المنتجات

  • مضخات العمليات الصناعية الثقيلة
  • مضخات التحضير الذاتي (الكهربائية والديزل)
  • معدات التجريف
    • مرفق مضخة حفارة
    • نعرات مزلقة
    • نعرات مستقلة
    • نشر الكابلات نعرات
    • وحدات الطاقة الهيدروليكية (HPU)

إذا كنت تضخ الطين والمحلول الملحي والمواد الصلبة العالية والمواد اللزجة للغاية والمعجون والمواد الكاشطة العالية (الرمل والحصى) والمواد المليئة بالمواد الصلبة ، فقد وجدت المضخة الأنسب لهذه المهمة. الانتقال إلى:

https://eddypump.com/

أو اتصل بنا!

التعدين والرماد المتطاير ورماد الفحم والنفط والتكسير والغاز ومياه الصرف الصحي ولب الورق والورق والمواد الكيميائية والطاقة وبلديات المياه والري وشركات التجريف. للوصول إلى خط الإنتاج الكامل ، انتقل إلى: https://eddypump.com/products/

Eddy Pump For High Viscosity

اطلب أو احصل على مساعدة التحديد

دع مبيعاتنا أو دعمنا الهندسي يساعدك في اختيار مضخة الطين واختيار معدات التجريف. اتصل بالرقم (619) 258-7020