Difficultés lors du pompage de fluides à haute viscosité

La viscosité des fluides est une propriété importante des fluides qui ne peut être négligée. Découvrez ce que la viscosité signifie pour votre sélection de pompe.
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Les performances de la pompe peuvent être considérablement affectées lors du pompage de fluides à haute viscosité. Il est important de comprendre la viscosité du fluide à transférer avant d’acheter une pompe. EDDY Pump Corporation est un fabricant de pompes industrielles de premier plan. Les pompes à lisier EDDY sont spécialement conçues pour les applications très visqueuses et excellent dans des environnements extrêmement difficiles.

Cet article comprend :

  • Types de viscosité trouvés dans les fluides
  • La difficulté à pomper une viscosité élevée
  • Comment déterminer la bonne pompe pour les viscosités
  • Choix des tailles de tuyau
  • Plus d’informations sur les pompes à lisier
La viscosité peut être définie comme la propriété d’un fluide qui résiste à la force tendant à provoquer l’écoulement du fluide. Fondamentalement, la viscosité est une mesure de la vitesse à laquelle un liquide s’écoule. Comme vous pouvez l’imaginer, essayer de pomper un fluide beaucoup plus épais que l’eau peut être difficile pour de nombreuses pompes, et carrément impossible pour d’autres.
Animation de la façon dont la pompe EDDY surpasse les pompes centrifuges lorsqu’il s’agit de pomper des fluides à haute viscosité.

Types de viscosité trouvés dans les fluides

En termes simples, les liquides peuvent généralement être divisés en deux catégories: les liquides newtoniens et les liquides non newtoniens. Les liquides non newtoniens peuvent être divisés en deux catégories, en fonction de leurs propriétés: thixotrope ou dilatant.

Liquide newtonien

Liquides présentant une viscosité constante, quelle que soit la vitesse de cisaillement ou l’agitation. Ces fluides ont une relation linéaire entre la viscosité et la contrainte de cisaillement et la viscosité n’est affectée que par la température. L’eau ou l’alcool seraient d’excellents exemples de fluides newtoniens.

Liquide non newtonien

Éclaircissage thixotrope ou cisaillement
Les liquides qui présentent une viscosité réduite lorsqu’ils sont agités ou mélangés sont appelés amincissement par cisaillement ou thixotropes. La peinture est un bon exemple de liquide d’amincissement par cisaillement.

Dilatant ou épaississement par cisaillement
Les liquides qui présentent une viscosité accrue lorsqu’ils sont agités ou mélangés sont appelés dilatants ou épaississements par cisaillement. Les sables mouvants sont un exemple célèbre de dilatant.

La difficulté à pomper une viscosité élevée

Pour les fluides à haute viscosité, les pompes centrifuges ne sont pas idéales en raison des tolérances critiques étroites et du manque de capacité à mélanger des matériaux thixotropes pour fournir un effet d’amincissement par cisaillement. Sans cet effet d’amincissement, la viscosité n’est pas naturellement réduite par l’action de la pompe, ce qui oblige la pompe à nécessiter de plus en plus de puissance à mesure que la viscosité augmente.

À mesure que la viscosité augmente, les performances de la pompe doivent être ajustées pour correspondre aux propriétés du liquide et à la résistance au cisaillement. Le pompage de liquide visqueux signifie généralement une réduction du débit et de la tête, ainsi qu’une augmentation significative de la puissance nécessaire pour déplacer le fluide.

Viscosités liquides typiques

Vous trouverez ci-dessous une liste des substances et de leurs viscosités; ceux-ci ne doivent être utilisés qu’à titre d’exemples comparatifs. Pour pomper certains de ces matériaux spécifiques énumérés, il faut des certifications en raison de la nature critique et des exigences de la substance.

 

Liquide typique Centipoise
(cp)
Centistokes
(cSt)
Saybolt
Deuxième
Universel
(SSU)
Eau 1 1 31
Lait 3 4 40
Fioul n° 4 12.6 15.7 80
Crème 20 20.6 100
Huile végétale 40 43.2 200
Huile SAE 10 88 110 500
Jus de tomate 180 220 1,000
Huile SAE 30 352 440 2,000
Glycérine 800 1,100 5,000
Miel 1,500 2,200 10,000
Colle 3,000 4,500 20,000
Mayonnaise 5,000 6,250 28,000
Mélasse B 8,640 10,800 50,000
Crème aigre 15,000 19,000 86,000

Comment déterminer la bonne pompe pour une viscosité élevée

Tout d’abord, vous devez essayer de déterminer la viscosité du matériau que vous devez pomper. La meilleure façon d’y parvenir est d’utiliser un appareil appelé viscosimètre. Cependant, les viscosimètres ne mesurent la viscosité que dans une seule condition d’écoulement. Pour les liquides dont la viscosité peut varier en fonction du débit, un instrument appelé rhéomètre est utilisé. Par conséquent, le rhéomètre peut être considéré comme un type spécial de viscosimètre.

Le processus de mesure de la viscosité avec un rhéomètre se fait en appliquant une force au fluide et en déterminant combien de temps il faut au fluide pour se déplacer sur une distance spécifique. Le résultat final est une méthode de mesure de la viscosité afin que la pompe la plus appropriée puisse être choisie pour une application.

La pompe EDDY est un excellent choix pour le pompage de matériaux très visqueux. Le rotor géométrique de la pompe EDDY agit comme un mélangeur sur les matériaux thixotropes et fournit un effet d’amincissement de cisaillement permettant à la pompe de déplacer les liquides à haute viscosité beaucoup plus efficacement que les autres pompes. La capacité de la pompe EDDY à pomper des solides concentrés est parfaite pour déplacer des matériaux visqueux avec moins de 5% de liquide libre; une tâche impossible pour les pompes centrifuges traditionnelles.

Choix de la taille du pipeline

La viscosité est essentielle pour déterminer le choix et le dimensionnement de la tuyauterie, des vannes et des moteurs. L’utilisation d’un tableau de perte par frottement détaillera les données de perte par frottement pour un débit, une taille de tuyau et une viscosité de fluide donnés, vous aidant ainsi à sélectionner les bons composants pour votre travail. Ces informations, combinées aux données de viscosité disponibles, permettront une analyse correcte des caractéristiques du système de traitement des fluides. Une fois que le système de traitement des fluides a été conçu et que les paramètres de fonctionnement de la pompe ont été définis, la sélection appropriée du pipeline peut être effectuée. Lors de la manipulation de fluides visqueux, il peut être difficile de déterminer leur comportement. L’expérience est primordiale, car rien ne remplace le fait de travailler avec ces matériaux sur le terrain et de voir comment ils fonctionnent.

Plus d’informations sur les pompes à lisier

EDDY Pump Corporation offre une gamme complète de produits spécialement conçus pour les fluides à haute viscosité. Si vous pompez de la boue, des solides élevés, des matériaux extrêmement visqueux, de la pâte, des abrasifs élevés (sable et gravier) et des matériaux remplis de solides, vous avez trouvé la pompe la mieux adaptée au travail. Aller à:

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