Dificultades al bombear fluidos de alta viscosidad

La viscosidad de los fluidos es una propiedad importante de los fluidos que no se puede pasar por alto. Aprenda lo que significa la viscosidad para su selección de bombas.
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El rendimiento de la bomba puede verse sustancialmente afectado cuando se bombean fluidos de alta viscosidad. Es importante comprender la viscosidad del fluido que se va a transferir antes de comprar una bomba. EDDY Pump Corporation es un fabricante de bombas industriales de primer nivel. Las bombas de lodo EDDY están diseñadas específicamente para aplicaciones altamente viscosas y sobresalen en entornos extremadamente hostiles.

Este artículo incluye:

  • Tipos de viscosidad que se encuentran en los fluidos
  • La dificultad para bombear alta viscosidad
  • Cómo determinar la bomba adecuada para viscosidades
  • Elección de tamaños de tubería
  • Más información sobre bombas de lodo
La viscosidad se puede definir como la propiedad de un fluido que resiste la fuerza que tiende a hacer que el fluido fluya. Básicamente, la viscosidad es una medida de la rapidez con la que fluye un líquido. Como puede imaginar, tratar de bombear líquido mucho más grueso que el agua puede ser un desafío para muchas bombas y completamente imposible para otras.
Animación de cómo la bomba EDDY supera a las bombas centrífugas cuando se trata de bombear fluidos de alta viscosidad.

Tipos de viscosidad que se encuentran en los fluidos

En términos simples, el líquido generalmente se puede dividir en dos categorías: líquidos newtonianos y líquidos no newtonianos. Los líquidos no newtonianos se pueden dividir en dos categorías, dependiendo de sus propiedades: tixotrópicos o dilatantes.

Líquido newtoniano

Líquidos que exhiben viscosidad constante independientemente de la velocidad de cizallamiento o agitación. Estos fluidos tienen una relación lineal entre la viscosidad y el esfuerzo cortante y la viscosidad solo se ve afectada por la temperatura. El agua o el alcohol serían los mejores ejemplos de fluidos newtonianos.

Líquido no newtoniano

Tixotrópico o adelgazamiento por cizallamiento
Los líquidos que exhiben una viscosidad reducida cuando se agitan o mezclan se conocen como adelgazamiento por cizallamiento o tixotrópico. La pintura es un buen ejemplo de un líquido adelgazante por cizallamiento.

Engrosamiento de dilatación o cizallamiento
Los líquidos que exhiben una mayor viscosidad cuando se agitan o mezclan se conocen como dilatante o espesamiento por cizallamiento. Las arenas movedizas son un ejemplo famoso de un dilatant.

La dificultad para bombear alta viscosidad

Para fluidos de alta viscosidad, las bombas centrífugas no son ideales debido a las tolerancias críticas cercanas y la falta de capacidad para mezclar materiales tixotrópicos para proporcionar un efecto de adelgazamiento por cizallamiento. Sin este efecto de adelgazamiento, la viscosidad no se reduce naturalmente por la acción de la bomba, lo que hace que la bomba requiera más y más potencia a medida que aumenta la viscosidad.

A medida que aumenta la viscosidad, el rendimiento de la bomba debe ajustarse para que coincida con las propiedades del líquido y la resistencia al cizallamiento. El bombeo de líquido viscoso generalmente significa una reducción en el flujo y la cabeza, así como un aumento significativo en la potencia necesaria para mover el fluido.

Viscosidades líquidas típicas

A continuación se muestra una lista de sustancias y sus viscosidades; estos deben utilizarse únicamente como ejemplos de comparación. Para bombear, algunos de estos materiales específicos enumerados requieren certificaciones debido a la naturaleza crítica y los requisitos de la sustancia.

 

Líquido típico Centipoise
(cp)
Centistokes
(cSt)
Saybolt
Segundo
Universal
(SSU)
Agua 1 1 31
Leche 3 4 40
Fueloil Nº 4 12.6 15.7 80
Nata 20 20.6 100
Aceite vegetal 40 43.2 200
Aceite SAE 10 88 110 500
Jugo de tomate 180 220 1,000
Aceite SAE 30 352 440 2,000
Glicerina 800 1,100 5,000
Miel 1,500 2,200 10,000
Cola 3,000 4,500 20,000
Mayonesa 5,000 6,250 28,000
Melaza B 8,640 10,800 50,000
Crema agria 15,000 19,000 86,000

Cómo determinar la bomba adecuada para una alta viscosidad

Primero, debe tratar de determinar la viscosidad del material que necesita bombear. La mejor manera de lograr esto es usar un dispositivo llamado viscosímetro. Sin embargo, los viscosímetros solo miden la viscosidad bajo una sola condición de flujo. Para líquidos con viscosidades que pueden variar dependiendo del flujo, se utiliza un instrumento llamado reómetro. Por lo tanto, el reómetro puede considerarse como un tipo especial de viscosímetro.

El proceso de medición de la viscosidad con un reómetro se realiza aplicando una fuerza al fluido y determinando cuánto tiempo tarda el fluido en moverse a una distancia específica. El resultado final es un método para medir la viscosidad de modo que se pueda elegir la bomba más adecuada para una aplicación.

La bomba EDDY es una excelente opción para bombear material altamente viscoso. El rotor geométrico de la bomba EDDY actúa como mezclador sobre materiales tixotrópicos y proporciona un efecto de adelgazamiento por cizallamiento que permite a la bomba mover líquidos de alta viscosidad de manera mucho más eficiente que otras bombas. La capacidad de la bomba EDDY para bombear sólidos concentrados es perfecta para mover materiales viscosos con menos del 5% de líquido libre; una tarea imposible para las bombas centrífugas tradicionales.

Elegir el tamaño de la tubería

La viscosidad es fundamental para determinar la selección y el tamaño de las tuberías, válvulas y motores. El uso de un gráfico de pérdida de fricción detallará los datos de pérdida de fricción para un caudal determinado, el tamaño de la tubería y la viscosidad del fluido, lo que le ayudará a seleccionar los componentes adecuados para su trabajo. Esta información combinada con los datos de viscosidad disponibles permitirá un análisis adecuado de las características del sistema de proceso de fluidos. Una vez que se ha diseñado el sistema de proceso de fluidos y se han definido los parámetros de funcionamiento de la bomba, se puede realizar la selección adecuada de la tubería. Al manipular fluidos viscosos, puede ser difícil determinar cómo se comportan. La experiencia es primordial, ya que no hay sustituto para trabajar realmente con estos materiales en el campo y ver cómo funcionan.

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EDDY Pump Corporation ofrece una línea completa de productos diseñados específicamente para fluidos de alta viscosidad. Si está bombeando lodo, sólidos altos, material extremadamente viscoso, pasta, abrasivos altos (arena y grava) y material lleno de sólidos, entonces encontró la bomba más adecuada para el trabajo. Ir a:

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