1–500 cP
- Ориентировочная частота роторов
- 300–500 rpm
- Что проверить
- Подаваемый расход после скольжения при требуемом перепаде давления.
Рабочая вязкость, холодный пуск и подбор насоса
Подбор роторно-лопастного насоса по вязкости
Рассматривайте вязкость при рабочей и пусковой (холодной) температуре вместе. Эти значения помогают определить подаваемый расход, частоту вращения роторов, требования к всасыванию, пусковой момент и конфигурацию уплотнения.
1. Вязкость, скольжение и подаваемый расход
Роторно-лопастные насосы сохраняют рабочие зазоры между роторами и корпусом. Перепад давления выталкивает часть жидкости со стороны нагнетания к входу через эти зазоры. Эта внутренняя утечка называется объёмным скольжением.
При сопоставимых скорости, перепаде давления и зазорах более высокая вязкость обычно снижает скольжение. Это может улучшить объёмный КПД, если полости насоса полностью заполнены — но более густая жидкость также повышает потери на входе и вязкое сопротивление.
- Объёмный КПД
- Внутреннее скольжение
Относительный уровень ↑
Вязкость растёт → См. принцип работы роторно-лопастного насоса о вытеснении, рабочих зазорах и пути внутренней утечки.
2. Частота вращения роторов и заполнение на входе
С ростом вязкости жидкости нужно больше времени для заполнения полостей насоса, а потери давления во всасывающей линии растут. Снижение частоты вращения роторов может помочь сохранить заполнение. Более крупный насос на меньшей скорости может быть предпочтительнее меньшего на большей скорости.
Неполное заполнение может снизить подачу и увеличить шум и вибрацию. Кавитация возможна, если местное давление на входе падает ниже давления насыщенных паров жидкости, поэтому рассматривайте давление на входе, температуру, диаметр и длину трубы и арматуру вместе.
| Вязкость жидкости | Ориентировочная частота роторов | Что проверить |
|---|---|---|
| 1–500 cP | 300–500 rpm | Подаваемый расход после скольжения при требуемом перепаде давления. |
| >500–3,000 cP | 250–350 rpm | Фактическая вязкость при температуре и доступное давление на входе. |
| >3,000–10,000 cP | 150–250 rpm | Потери во всасывающей линии, заполнение полостей и рабочий момент. |
| >10,000–30,000 cP | 100–150 rpm | Подбор на пониженной скорости, диаметр всасывающего трубопровода и нагрузка холодного пуска. |
| Выше 30,000 cP | 50–100 rpm или ниже | Низкоскоростной разбор под режим, включая компоновку всасывания и пусковой момент. |
>500–3,000 cP
- Ориентировочная частота роторов
- 250–350 rpm
- Что проверить
- Фактическая вязкость при температуре и доступное давление на входе.
>3,000–10,000 cP
- Ориентировочная частота роторов
- 150–250 rpm
- Что проверить
- Потери во всасывающей линии, заполнение полостей и рабочий момент.
>10,000–30,000 cP
- Ориентировочная частота роторов
- 100–150 rpm
- Что проверить
- Подбор на пониженной скорости, диаметр всасывающего трубопровода и нагрузка холодного пуска.
Выше 30,000 cP
- Ориентировочная частота роторов
- 50–100 rpm или ниже
- Что проверить
- Низкоскоростной разбор под режим, включая компоновку всасывания и пусковой момент.
Для низкоскоростных приводных схем рассмотрите опциональный встроенный редуктор вместе с крутящим моментом двигателя и монтажным пространством.
3. Пусковой момент при холодном пуске и подбор привода
Подбор привода должен покрывать нагрузку по давлению и вязкое сопротивление. Пусковые условия могут быть тяжелее нормальной работы: жидкость, оставшаяся в насосе и трубопроводах, может остыть или восстановить структуру при остановке системы.
Используйте наименьшую ожидаемую температуру пуска и соответствующую вязкость, а не только значение при тёплой работе. Проверяйте двигатель, редуктор и способ пуска как одну приводную систему.
- Возможный пусковой пик
- Рабочая нагрузка
Крутящий момент ↑
Время после пуска → 4. Неньютоновские жидкости и поведение при сдвиге
Для неньютоновских жидкостей кажущаяся вязкость меняется со скоростью сдвига. Одно значение вязкости без температуры испытания и условий сдвига может не отражать жидкость внутри насоса.
- Псевдопластичные: кажущаяся вязкость падает с ростом скорости сдвига. Так ведут себя многие краски, кетчуп и растворы полимеров.
- Дилатантные: кажущаяся вязкость растёт с ростом скорости сдвига. Так ведут себя некоторые концентрированные суспензии; подтверждайте фактическую рецептуру, а не классифицируйте только по названию продукта.
- Псевдопластичная
- Дилатантная
- Ньютоновская
Кажущаяся вязкость ↑
Скорость сдвига растёт → Частота вращения роторов влияет на сдвиг, но не является прямой мерой скорости сдвига. Роторы без контакта могут поддерживать бережную перекачку, однако важны также зазоры, перепад давления и рециркуляция. Для чувствительных к сдвигу продуктов предоставьте кривую течения и любые ограничения по изменению продукта; при необходимости укажите предел текучести или восстановление после покоя.
5. Торцевые уплотнения в вязких режимах
Одинарные торцевые уплотнения некассетного типа удобны для обслуживания с передней стороны. В вязких режимах ключевой вопрос — поведение жидкости на парах трения при работе, остановке и повторном пуске, а не одна только вязкость.
Смазывающие стабильные жидкости
Подходящие масла могут поддерживать смазку пар трения при соответствующих материалах и условиях работы. Перед решением о внешнем quench или flush проверьте температуру, твёрдые частицы и отвод тепла.
Липкие или застывающие жидкости
Некоторые клеи, краски и другие рецептуры могут оставлять отложения или застывать при остановке, ограничивая ход уплотнения или связывая пары. Оцените фактическое поведение при застывании, очистку при остановке и требования к нагреву, quench или flush.
Подтвердите материалы пар трения и эластомеров, жидкость изоляционной камеры и любые вспомогательные схемы относительно поставленной конфигурации. Высокая вязкость сама по себе не устанавливает достаточное охлаждение или способность к сухому ходу.
Проверьте совместимость пар трения и эластомеров и рассмотрите сухой ход и рабочие пределы, если ожидается работа без жидкости.
Следующий шаг
Сопоставьте насос с рабочими и пусковыми условиями
Укажите вязкость при рабочей и пусковой температуре вместе с расходом, давлением и компоновкой всасывания. Если значение неизвестно, сообщите то, что известно.
Запросить подбор насоса
Пришлите данные по жидкости, диапазон температур, компоновку всасывания и способ пуска для разбора модели и привода.
Подготовьте входные данные для подбора
Используйте руководство по выбору, чтобы упорядочить расход, давление, вязкость, твёрдые частицы и условия монтажа.
Изучить холодный пуск нефти
Подробнее о холодной нефти, пусковом моменте и вопросах, которые нужно закрыть до задания процедуры пуска.