Dificuldades ao bombear fluidos de alta viscosidade

A viscosidade fluida é uma propriedade importante de fluidos que não pode ser negligenciada. Saiba o que significa viscosidade para sua seleção de bombas.
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O desempenho da bomba pode ser substancialmente impactado ao bombear fluidos viscosos elevados. É importante entender a viscosidade do fluido a ser transferido antes de comprar uma bomba. A EDDY Pump Corporation é uma grande fabricante de bombas industriais. As bombas de chorume EDDY são especificamente projetadas para aplicações altamente viscosas, e se destacam em ambientes extremamente severos.

Este artigo inclui:

  • Tipos de Viscosidade Encontradas em Fluidos
  • A dificuldade de bombear alta viscosidade
  • Como determinar a bomba certa para viscosidades
  • Escolhendo tamanhos de tubulação
  • Mais informações sobre bombas de chorume
A viscosidade pode ser definida como propriedade de um fluido que resiste à força que tende a fazer com que o fluido flua. Basicamente, a viscosidade é uma medida para a rapidez com que um líquido flui. Como você pode imaginar, tentar bombear fluido muito mais espesso do que a água pode ser desafiador para muitas bombas, e totalmente impossível para outros.
Animação de como a Bomba EDDY supera as bombas centrífugas quando se trata de bombear fluidos de alta viscosidade.

Tipos de Viscosidade Encontradas em Fluidos

Em termos simples, o líquido geralmente pode ser dividido em duas categorias: líquidos newtonianos e líquidos não newtonianos. Os líquidos não newtonianos podem ser ainda divididos em duas categorias, dependendo de suas propriedades: Tioxrópica ou Dilatante.

Líquido Newtoniano

Líquidos que exibem viscosidade constante, independentemente da taxa de corte ou agitação. Esses fluidos têm uma relação linear entre viscosidade e estresse de tesoura e a viscosidade só é afetada pela temperatura. Água ou álcool seriam exemplos primos de fluidos newtonianos.

Líquido não newtoniano

Afino thixotrópico ou shear
Líquidos que apresentam viscosidade reduzida quando agitados ou misturados são chamados de afinamento de tesoura ou tioxrótrópico. A tinta é um bom exemplo de um líquido de corte de cisalhamento.

Dilatante ou espessamento de tesoura
Líquidos que apresentam maior viscosidade quando agitados ou misturados são chamados de engrossamento dilatante ou de tesoura. Areia movediça é um famoso exemplo de dilatante.

A dificuldade de bombear alta viscosidade

Para fluidos de alta viscosidade, as bombas centrífugas não são ideais devido às tolerâncias críticas próximas e à falta de capacidade de misturar materiais tioxtrópicos para fornecer um efeito de afinamento de tesoura. Sem esse efeito de afinamento, a viscosidade não é naturalmente reduzida pela ação da bomba, fazendo com que a bomba exija cada vez mais energia à medida que a viscosidade é aumentada.

À medida que a viscosidade aumenta, o desempenho da bomba precisa ser ajustado para corresponder às propriedades do líquido e à resistência à tesoura. Bombear líquido viscoso geralmente significa uma redução no fluxo e na cabeça, bem como um aumento significativo de energia necessária para mover o fluido.

Viscosidades Líquidas Típicas

Abaixo está uma lista de substâncias e suas viscosidades; estes devem ser usados apenas como exemplos de comparação. Para bombear alguns desses materiais específicos listados requerem certificações devido à natureza crítica e aos requisitos da substância.

 

Líquido típico Centipoise
(cp)
Centistokes
(cSt)
Saybolt
Segundo
Universal
(SSU)
Água 1 1 31
Leite 3 4 40
Óleo combustível nº 4 12.6 15.7 80
Nata 20 20.6 100
Óleo vegetal 40 43.2 200
Óleo SAE 10 88 110 500
Suco de tomate 180 220 1,000
Óleo SAE 30 352 440 2,000
Glicerina 800 1,100 5,000
Mel 1,500 2,200 10,000
Cola 3,000 4,500 20,000
Maionese 5,000 6,250 28,000
Melaço B 8,640 10,800 50,000
Creme azedo 15,000 19,000 86,000

Como determinar a bomba certa para alta viscosidade

Primeiro, você deve tentar determinar a viscosidade do material que você precisa bombear. A melhor maneira de conseguir isso é usar um dispositivo chamado viscometer. No entanto, os viscometros só medem a viscosidade sob uma única condição de fluxo. Para líquidos com viscosidades que podem variar dependendo do fluxo, é utilizado um instrumento chamado reômetro. Portanto, o reômetro pode ser considerado como um tipo especial de viscometro.

O processo de medição da viscosidade com um reômetro é feito aplicando uma força ao fluido e determinando quanto tempo leva para o fluido mover uma distância específica. O resultado final é um método de medição da viscosidade para que a bomba mais adequada possa ser escolhida para uma aplicação.

A Bomba EDDY faz uma ótima escolha para bombear material altamente viscoso. O rotor geométrico da Bomba EDDY atua como um misturador em materiais tioxtrópicos e fornece um efeito de afinamento de tesoura permitindo que a bomba mova líquidos de alta viscosidade muito mais eficientemente do que outras bombas. A capacidade da Bomba EDDY de bombear sólidos concentrados é perfeita para mover materiais viscosos com menos de 5% de líquido livre; uma tarefa impossível para bombas centrífugas tradicionais.

Escolhendo o tamanho do pipeline

A viscosidade é fundamental na determinação da seleção e dimensionamento de tubulações, válvulas e motores. O uso de um gráfico de perda de atrito detalhará os dados de perda de atrito para uma determinada taxa de fluxo, tamanho do tubo e viscosidade fluida, ajudando você a selecionar os componentes certos para o seu trabalho. Essas informações combinadas com os dados de viscosidade disponíveis permitirão uma análise adequada das características do sistema de processo fluido. Uma vez que o sistema de processo fluido tenha sido projetado e os parâmetros de operação da bomba definidos, a seleção adequada do gasoduto pode ser feita. Ao manusear fluidos viscosos, pode ser desafiador determinar como eles se comportam. A experiência é primordial, pois não há substituto para realmente trabalhar com esses materiais no campo e ver como eles operam.

Mais informações sobre bombas de chorume

A EDDY Pump Corporation oferece uma linha completa de produtos que são especificamente projetados para fluidos viscosos elevados. Se você está bombeando chorume, sólidos altos, material extremamente viscoso, pasta, abrasivos altos (areia & cascalho) e material cheio de sólidos, então você encontrou a bomba mais adequada para o trabalho. Vamos para:

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