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Schwierigkeiten beim Pumpen von hochviskosen Flüssigkeiten

Flüssigkeitsviskosität ist eine wichtige Eigenschaft von Flüssigkeiten, die nicht übersehen werden kann. Erfahren Sie, welche Viskosität für Ihre Pumpenauswahl bedeutet.
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Die Viskosität kann als die Eigenschaft einer Flüssigkeit definiert werden, die der Kraft entgegenwirkt, die dazu neigt, die Flüssigkeit fließen zu lassen. Grundsätzlich ist die Viskosität ein Maß dafür, wie schnell eine Flüssigkeit fließt. Wie Sie sich vorstellen können, kann der Versuch, Flüssigkeit viel dicker als Wasser zu pumpen, für viele Pumpen eine Herausforderung darstellen und für andere unmöglich sein.

Animation, wie die EDDY-Pumpe Zentrifugalpumpen beim Pumpen von Flüssigkeiten mit hoher Viskosität übertrifft.

In Flüssigkeiten gefundene Arten von Viskosität

In einfachen Worten kann Flüssigkeit im Allgemeinen in zwei Kategorien unterteilt werden: Newtonsche Flüssigkeiten und nicht-Newtonsche Flüssigkeiten. Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten können je nach ihren Eigenschaften in zwei Kategorien unterteilt werden: Thixotrop oder Dilatant.

Newtonsche Flüssigkeit

Flüssigkeiten, die unabhängig von der Schergeschwindigkeit oder Bewegung eine konstante Viskosität aufweisen. Diese Flüssigkeiten haben eine lineare Beziehung zwischen Viskosität und Scherspannung und die Viskosität wird nur durch die Temperatur beeinflusst. Wasser oder Alkohol wären die besten Beispiele für Newtonsche Flüssigkeiten.

Nicht-Newtonsche Flüssigkeit

Thixotrope oder Scherverdünnung
Flüssigkeiten, die eine reduzierte Viskosität zeigen, wenn sie gerührt oder gemischt werden, werden als Scherverdünnung oder Thixotropie bezeichnet. Farbe ist ein gutes Beispiel für eine strukturviskose Flüssigkeit.

Dilatant oder Shear Verdickung
Flüssigkeiten, die eine erhöhte Viskosität zeigen, wenn sie gerührt oder gemischt werden, werden als dilatant oder scherverdickend bezeichnet. Treibsand ist ein berühmtes Beispiel für einen Dilatanten.

Die Schwierigkeit, hohe Viskosität zu pumpen

Für Flüssigkeiten mit hoher Viskosität sind Zentrifugalpumpen aufgrund der engen kritischen Toleranzen und der fehlenden Fähigkeit, thixotrope Materialien zu mischen, um einen strukturviskösen Effekt zu erzielen, nicht ideal. Ohne diesen Verdünnungseffekt wird die Viskosität nicht natürlich durch die Wirkung der Pumpe verringert, was bewirkt, dass die Pumpe mehr und mehr Leistung benötigt, wenn die Viskosität erhöht wird.

Wenn die Viskosität zunimmt, muss die Pumpenleistung angepasst werden, um den Eigenschaften der Flüssigkeit und der Scherfestigkeit zu entsprechen. Das Pumpen von viskoser Flüssigkeit bedeutet üblicherweise eine Verringerung des Durchflusses und des Kopfs sowie eine signifikante Steigerung der Leistung, die zur Bewegung des Fluids benötigt wird.

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Typische Flüssigkeitsviskositäten

Typische Flüssigkeit Centipoise
(cp)
Centistokes
(cSt)
Saybolt
Zweite
Universal-
(SSU)
Wasser 1 1 31
Milch 3 4 40
Nr. 4 Heizöl 12.6 15.7 80
Sahne 20 20.6 100
Pflanzenöl 40 43.2 200
SAE 10 Öl 88 110 500
Tomatensaft 180 220 1,000
SAE 30 Öl 352 440 2,000
Glyzerin 800 1,100 5,000
Honig 1,500 2,200 10,000
Kleben 3,000 4,500 20,000
Mayonnaise 5,000 6,250 28,000
Melasse B 8,640 10,800 50,000
Sauerrahm 15,000 19,000 86,000

So ermitteln Sie die richtige Pumpe für hohe Viskosität

Zuerst sollten Sie versuchen, die Viskosität des zu pumpenden Materials zu bestimmen. Der beste Weg, dies zu erreichen, ist ein Gerät namens Viskosimeter zu verwenden. Viskosimeter messen jedoch nur die Viskosität unter einer einzigen Strömungsbedingung. Für Flüssigkeiten mit Viskositäten, die je nach Durchfluss variieren können, wird ein Instrument verwendet, das Rheometer genannt wird. Daher kann das Rheometer als eine spezielle Art von Viskosimeter angesehen werden.

Grundsätzlich funktionieren diese Vorrichtungen, indem sie entweder durch eine stationäre Flüssigkeit bewegt werden oder indem die Vorrichtung stationär gehalten wird und Flüssigkeit vorbei fließt. Der Widerstand, der durch die relative Bewegung der Flüssigkeit und einer Oberfläche verursacht wird, ist ein Maß für die Gesamtviskosität. Die Kenntnis der Viskosität des zu pumpenden Materials wird wesentlich zur Auswahl der gesamten Pumpe beitragen.

Der EDDY Pumpe eignet sich hervorragend zum Pumpen von hochviskosem Material. Der geometrische Rotor der EDDY-Pumpe fungiert als Mischer für thixotrope Materialien und bietet einen Schereausdünnungseffekt, mit dem die Pumpe Flüssigkeiten mit hoher Viskosität viel effizienter als andere Pumpen bewegen kann. Die EDDY-Pumpe ist in der Lage, konzentrierte Feststoffe zu fördern, und ist ideal für das Transportieren von viskosen Materialien mit weniger als 5% freier Flüssigkeit. eine unmögliche Aufgabe für traditionelle Kreiselpumpen.

Wählen der Pipeline-Größe

Die Viskosität ist entscheidend für die Auswahl und Dimensionierung von Rohrleitungen, Ventilen und Motoren. Die Verwendung eines Reibungsverlustdiagramms zeigt die Reibungsverlustdaten für eine gegebene Durchflussrate, Rohrgröße und Flüssigkeitsviskosität, sodass Sie die richtigen Komponenten für Ihre Arbeit auswählen können. Diese Information in Kombination mit verfügbaren Viskositätsdaten ermöglicht eine genaue Analyse der Eigenschaften des Fluidprozesssystems. Sobald das Fluidprozesssystem entworfen wurde und die Pumpenbetriebsparameter definiert sind, kann die richtige Pipelineauswahl getroffen werden. Beim Umgang mit viskosen Flüssigkeiten kann es schwierig sein zu bestimmen, wie sie sich verhalten. Erfahrung ist von höchster Bedeutung, da es keinen Ersatz dafür gibt, mit diesen Materialien vor Ort zu arbeiten und zu sehen, wie sie funktionieren.

Eddy-Pumpe für hohe Viskosität

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