Rovnaké skrutkové čerpadlá hrúbky steny
Cat:Čerpadlá
Skrutkové čerpadlá vybavené statorom s rovnakou hrúbkou steny, rovnakým druhom prietoku pumpy a tlaku sa zvyšuje. Rovnaká hrúbka steny statora zais...
Pozri podrobnosti Viskozita tekutiny priamo určuje požadovaný výkonový rozsah výkonu jednotlivých skrutiek. Kal - typicky hrubá, heterogénna zmes (napr. Kaly odpadovej vody, priemyselný kal) - má vysokú viskozitu v rozmedzí od 1 000 CP (Centipoise) po viac ako 1 000 000 CP. Jeho hrubá konzistencia často zahŕňa suspendované tuhé látky (napr. Častice, vlákna) a zlá tekuteľnosť, čo znamená, že čerpadlo musí vytvárať dostatočný tlak, aby sa tekutinu posunula potrubím. Naopak, tenké tekutiny, ako je olej (napr. Minerálny olej, mazajúci olej, vykurovací olej), majú nízku viskozitu, zvyčajne medzi 1 cp a 100 cp. Tieto tekutiny ľahko prúdia s minimálnym odporom, ale vyžadujú čerpadlo, aby sa zabránilo úniku a udržali stabilné prietoky bez nadmerných turbulencií. Tieto výrazné rozdiely viskozity znamenajú, že jednotlivé skrutkové čerpadlo musí pokryť dva odlišné, neprekrývajúce sa viskozity, aby sa efektívne zvládli oba typy tekutín.
Pre kaly, a čerpadlo Potrebuje rozsah viskozity, ktorý prispôsobí jeho vysokej hrúbke a obsahu tuhých látok, zvyčajne 500 CP až 1 500 000 CP. Tento široký rozsah predstavuje zmeny v zložení kalu: napríklad kal primárnej odpadovej vody (s vyšším obsahom vody) môže mať viskozitu 1 000 - 10 000 CP, zatiaľ čo odvodený kal (s nízkou vlhkosťou) môže prekročiť 100 000 CP. Dizajn čerpadla musí podporovať tento rozsah generovaním vysokého sacieho tlaku, aby sa prekonal odpor kalu voči toku a zabránil upchávaniu. Kľúčovou úvahou je, že viskozita kalu sa často zvyšuje s poklesmi teploty (napr. Studené priemyselné prostredie), takže rozsah viskozity s menovitom pumpy by mal zahŕňať vyrovnávaciu pamäť pre takéto kolísanie - napr. E.g., čerpadlo hodnotené až na 1 000 000 CP dokáže zvládnuť kaly, ktoré zhruba do 800 000 CP v chladných podmienkach bez zastavenia. Okrem toho musí rozsah zodpovedať za suspendované tuhé látky (až 30% objemu v niektorých kaloch), pretože tuhé látky môžu nepriamo zvýšiť účinnú viskozitu brániacim pohybom tekutín.
Tenké tekutiny ako olej vyžaduje a čerpadlo S oveľa nižším rozsahom viskozity zvyčajne 0,5 CP až 200 CP. Tento rozsah je v súlade s charakteristikami prietoku bežných tenkých olejov: Minerálny olej svetla môže mať viskozitu 5–20 CP pri izbovej teplote, zatiaľ čo ťažší mazivý olej môže dosiahnuť 100–200 CP. Zameranie čerpadla tu nie je na vysoký tlak (ako pri kalu), ale na presnosť a prevenciu úniku. Rozsah viskozity, ktorý je príliš široký (napr. Vrátane hodnôt nad 200 CP), môže viesť k neefektívnosti - napríklad čerpadlo určené pre vysokú viskozitu môže vytvárať nadmernú šmykovú silu na tenkom oleji, čo spôsobuje penenie alebo degradáciu. Naopak, rozsah, ktorý je príliš úzky (napr. Iba 1–50 cp), môže pri teplotách studenej, kde sa viskozita dočasne zvyšuje, nedokáže zvládnuť mierne hrubšie oleje (napr. 80 cp hydraulický olej). Ideálny rozsah by mal tiež zodpovedať za zmeny viskozity vyvolanej teplotou: napríklad viskozita ropy môže klesnúť o 50%, keď sa zahrieva z 20 ° C na 40 ° C, takže čerpadlo musí udržiavať stabilný prietok v tomto dynamickom rozsahu.
Požadovaný rozsah viskozity tvaruje kritické konštrukčné prvky jedného skrutkového čerpadla pre každý typ tekutiny. Pre kaly (vysoký rozsah viskozity) potrebuje čerpadlo veľkú vôľu rotora (na zabránenie upchávania tuhými látkami) a robustný hnací systém (napr. Vysoko kvalitný motor), aby sa vytvorila sila potrebná na pohyb silnej tekutiny. Materiál statora (napr. Nitril gumber, polyuretán) musí byť odolný voči opotrebeniu, aby odolal bruchovému kalu, zatiaľ čo prietoková cesta čerpadla je navrhnutá tak, aby bola široká a hladká, aby sa minimalizoval pokles tlaku. Pre tenké oleje (nízka viskozita) čerpadlo vyžaduje tesnú vôľu stavu rotora (aby sa zabránilo vnútornému úniku, čo by znížilo prietok) a nízkym dizajnom, aby sa zabránilo poškodeniu chemických vlastností oleja. Materiál statora môže byť mäkší (napr. Gumber EPDM), aby sa zabezpečilo tesné tesnenie, a vstupné/výstupné porty čerpadla sú dimenzované tak, aby sa udržal laminárny prietok - turbulencia v tenkých olejoch môže spôsobiť kavitáciu (vzduchové bubliny), ktoré poškodzujú čerpadlo a znižujú účinnosť. Stručne povedané, rozsah viskozity určuje, či čerpadlo uprednostňuje „push výkon“ (kal) alebo „presnosť tesnenia“ (tenké oleje).
Aby ste zaistili, že rozsah viskozity s jedným skrutkovým čerpadlom je vhodný pre kaly, začnite meraním skutočnej viskozity kalu pomocou viskozitelu - testovania pri prevádzkovej teplote a potenciálnych extrémoch studeného/horúceho (napr. Zima oproti leto vo vonkajších zariadeniach). Maximálna viskozita pumpy by mala byť najmenej o 20–30% vyššia ako najvyššia nameraná viskozita kalu, aby sa zohľadnila neočakávané zahusťovanie (napr. Z zvýšeného obsahu tuhého obsahu). Ďalej skontrolujte špecifikáciu „manipulačnej kapacity pumpy“: Aj keď sa zhoduje s rozsahom viskozity, čerpadlo, ktoré dokáže zvládnuť iba 10% tuhých látok, zlyhá s kalmi obsahujúcimi 25% tuhých látok (čo zvyšuje účinnú viskozitu). Okrem toho otestujte čerpadlo so vzorkou skutočného kalu (nielen štandard viskozity), aby ste pozorovali stabilitu prietoku - podpisy, ako je pulzujúci prietok alebo zvýšený hluk, naznačujú, že rozsah viskozity je nedostatočný. Napríklad, ak kal s viskozitou 50 000 CP spôsobí, že sa čerpadlo zastaví, maximálna hodnotenie viskozity pumpy (napr. 30 000 CP) je príliš nízka a je potrebné ich vylepšiť.
Pre tenké oleje zahŕňa overenie rozsahu viskozity čerpadla testovanie konzistencie prietoku a tesnosť úniku. Najprv zmerajte viskozitu oleja pri prevádzkovej teplote čerpadla (napr. 40 ° C pre motorový olej) a potvrďte, že spadá do rozsahu nízko viskozity s menovitom pumpy (napr. 5–150 CP). Potom spustite čerpadlo pri zamýšľanom prietoku a skontrolujte úniku na rozhraní rotor-statora-dokonca aj malé úniky (napr. Kvapky oleja za minútu) naznačujú, že vôľa je príliš veľká na nízku viskozitu oleja, čím sa znižuje účinnosť. Ďalej, Monitor na kavitáciu: Ak čerpadlo emituje vysokovýkonný hluk alebo kolísanie prietoku, rozsah viskozity sa môže nezhodovať (napr. Čerpadlo je navrhnuté pre vyššiu viskozitu a vytvára nadmerné nasávanie, pritiahne vzduch do oleja). Nakoniec otestujte olej po pumpingu na degradáciu (napr. Zmeny vo farbe, viskozita)-čerpadlo s šmykovou silou príliš vysokou pre viskozitu oleja rozloží molekuly oleja, čím sa zníži jeho výkon (napr.
Teplota je kritická premenná, ktorá mení viskozitu tekutiny a vyžaduje, aby bol prispôsobiteľný rozsah čerpadla s jedným skrutkovaním. V prípade kalu nižšie teploty zvyšujú viskozitu - napr. Kal s viskozitou 10 000 CP pri 25 ° C môže zahusťovať na 50 000 CP pri 5 ° C. Preto musí rozsah viskozity pumpy obsahovať viskozitu na teplotu chladu kalu, alebo systém môže potrebovať predbežného ohrievača, aby sa kaly udržali v rozsahu menovaného pumpy. V prípade tenkých olejov vyššia teplota znižuje viskozita - napr. Motorický olej s viskozitou 80 cp pri 20 ° C môže klesnúť na 20 cp pri 80 ° C. Zatiaľ čo nižšia viskozita zlepšuje tok, zvyšuje riziko úniku; Rozsah viskozity čerpadla musí pokrývať hodnoty studeného (vyššej) aj horúcej (nižšej) viskozity oleja, aby sa udržala integrita tesnenia. Napríklad čerpadlo hodnotené pre 5–150 CP dokáže bez problémov manipulovať s motorovým olejom, ktorý sa pohybuje od 60 CP (za studena) do 15 CP (prevádzková teplota). Ignorovanie teplotných účinkov môže viesť k zlyhaniu čerpadla - napr., Kalové čerpadlo hodnotené pre 100 000 CP môže zastaviť za chladného počasia, zatiaľ čo olejové čerpadlo môže nadmerne uniknúť, keď je olej horúci a tenký.
Nesprávny rozsah viskozity vedie k problémom s výkonom a predčasnému poškodeniu pumpy pre obe tekutiny. V prípade kalu bude čerpadlo s rozsahom viskozity príliš nízka (napr. Maximálna 50 000 CP pre kaly pri 100 000 CP) zažije preťaženie motorového motora (pretože sa snaží pohybovať hustou tekutinou), opotrebovanie statora (z nadmerného trenia) a upchávanie (tuhé látky sa zaseknú v rotorovej medzere). V závažných prípadoch sa môže rotor chopiť, čo si vyžaduje nákladné opravy. V prípade tenkých olejov bude čerpadlo s rozsahom viskozity, ktorá je príliš vysoká (napr. Min 50 CP pre olej pri 10 cp), trpí vnútorným únikom (olej sa skĺzne okolo tesnenia rotora), zníženým prietokom (menej oleja dosahuje výstup) a kavitáciu (vzduchové bubliny v nízkom tlaku). V priebehu času kavitácia eroduje vnútorné komponenty pumpy (napr. Rotor, stator), zatiaľ čo úniky odpady tekutiny a zvyšujú prevádzkové náklady. Dokonca aj mierne nesúladný rozsah - napr., Čerpadlo pre 10–200 CP oleja používané na 5 CP Vykurovací olej - zníži účinnosť o 10–20%, čím sa zvýšilo značné straty v priebehu mesiacov prevádzky.