Dificuldades ao bombear fluidos de alta viscosidade

A viscosidade do fluido é uma propriedade importante dos fluidos que não podem ser negligenciados. Saiba o que significa viscosidade para sua seleção de bombas. Consulte nossas bombas de chorumeContate-nos para uma uma citação rápida

A viscosidade pode ser definida como a propriedade de um fluido que resiste à força que tende a fazer com que o fluido flua. Basicamente, a viscosidade é uma medida da rapidez com que um líquido flui. Como você pode imaginar, tentar bombear fluido muito mais espesso do que a água pode ser um desafio para muitas bombas e impossível para outras.

Animação de como a bomba EDDY supera as bombas centrífugas quando se trata de bombear fluidos de alta viscosidade.

Tipos de Viscosidade Encontrados nos 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 divididos em duas categorias, dependendo de suas propriedades: tixotrópico ou dilatante.

Líquido Newtoniano

Líquidos que exibem viscosidade constante, independentemente da taxa de cisalhamento ou agitação. Esses fluidos têm uma relação linear entre viscosidade e tensão de cisalhamento e a viscosidade é afetada apenas pela temperatura. Água ou álcool seriam exemplos principais de fluidos newtonianos.

Líquido não newtoniano

Diluição tixotrópica ou de cisalhamento
Líquidos que exibem viscosidade reduzida quando agitados ou misturados são chamados de diluição por cisalhamento ou tixotrópico. A tinta é um bom exemplo de um líquido de diluição por cisalhamento.

Dilatante ou Espessamento de Cisalhamento
Líquidos que exibem aumento da viscosidade quando agitados ou misturados são referidos como espessamento dilatante ou de cisalhamento. Areia movediça é um famoso exemplo de um dilatante.

A dificuldade em bombear alta viscosidade

Para fluidos de alta viscosidade, as bombas centrífugas não são ideais por causa das tolerâncias críticas próximas e da falta de capacidade de misturar materiais tixotrópicos para fornecer um efeito de diluição de cisalhamento. Sem este efeito de desbaste, a viscosidade não é naturalmente reduzida pela ação da bomba, fazendo com que a bomba requeira mais e 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 ao cisalhamento. Bombear líquido viscoso geralmente significa uma redução no fluxo e na cabeça, assim como um aumento significativo na potência necessária para mover o fluido.

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Viscosidades Líquidas Típicas

Líquido típico Centipoise
(cp)
Centistokes
(cSt)
Saybolt
Segundo
Universal
(SSU)
água 1 1 31
leite 3 4 40
Não. Óleo combustível 4 12.6 15.7 80
Creme 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
Honey 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
Nata 15,000 19,000 86,000

Como determinar a bomba certa para alta viscosidade

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

Basicamente, esses dispositivos funcionam movendo-os através de um fluido estacionário ou mantendo o dispositivo parado e passando fluido por ele. O arrasto causado pelo movimento relativo do fluido e uma superfície é uma medida da viscosidade total. Conhecer a viscosidade do material a ser bombeado ajudará muito no processo geral de seleção de bombas.

O Bomba EDDY faz uma ótima escolha para bombear material altamente viscoso. O rotor geométrico da Bomba EDDY atua como um misturador em materiais tixotrópicos e fornece um efeito de diluição de cisalhamento, permitindo que a bomba mova líquidos de alta viscosidade com muito mais eficiência 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 crítica na determinação da seleção e dimensionamento de tubulações, válvulas e motores. O uso de um gráfico de perda de atrito detalha os dados de perda de atrito para uma determinada taxa de vazão, tamanho do tubo e viscosidade do fluido, ajudando você a selecionar os componentes certos para o seu trabalho. Esta informação combinada com os dados de viscosidade disponíveis permitirá uma análise adequada das características do sistema de processo de fluido. Uma vez que o sistema de processo de fluido tenha sido projetado e os parâmetros de operação da bomba definidos, a seleção de tubulação apropriada pode ser feita. Ao manusear fluidos viscosos, pode ser difícil 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 funcionam.

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