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. Parcourir nos pompes à lisierContactez-nous pour un devis rapideCet 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
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.
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