Nestepumppujen viskositeettikäsittelyominaisuudet
Viskoosien nesteiden pumppaaminen voi aiheuttaa vaikeita ongelmia. Pumpun valinnassa on aina otettava huomioon nesteen viskositeetti. Viskositeetin vaikutuksia voidaan ymmärtää paremmin tarkastelemalla viskoosien nesteiden käyttäytymistä, kun niihin kohdistetaan voimaa.
Newtoniset nesteet –Viskositeetti pysyy vakiona riippumatta leikkausnopeuden tai sekoituksen muutoksista. Kun pumpun nopeus kasvaa, virtaus kasvaa samassa suhteessa. Newtonilaista käyttäytymistä osoittavia nesteitä ovat vesi, mineraaliöljyt, siirappi, hiilivedyt ja hartsit.
Pseudoplastiset nesteet –Viskositeetti pienenee leikkausnopeuden kasvaessa, mutta alkuviskositeetti voi olla riittävän suuri estämään virtauksen käynnistymisen tyypillisessä pumppujärjestelmässä. Tyypillisiä pseudoplastisia nesteitä ovat geelit, lateksimaalit ja voiteet.
Laimennusnesteet –Viskositeetti kasvaa leikkausnopeuden kasvaessa. Pumput voivat jumiutua ja pysähtyä sen jälkeen, kun ne ovat aluksi pumpanneet laajenevaa nestettä. Joitakin nesteitä, jotka käyttäytyvät laajenevasti, ovat lietteet, savi ja karkkiyhdisteet.
Tiksotrooppiset nesteet –Pseudoplastisen nesteen tavoin viskositeetti pienenee leikkausnopeuden tai sekoituksen kasvaessa. Kun sekoittaminen lopetetaan tai sitä vähennetään, syntyy hystereesi ja viskositeetti kasvaa. Usein viskositeetti ei palaudu alkuperäiseen arvoonsa. Esimerkkejä tiksotrooppisista nesteistä ovat saippuat, tervat, kasviöljyt, rasvat, liima, musteet, maapähkinävoi ja eräät lietteet.
Tyypillisten nesteiden viskositeetit
| Tyypillinen neste | Sentipoise (cp) |
Senttistoki (cSt) |
Saybolt Second Universal (SSU) |
| Vesi | 1 | 1 | 31 |
| Maito | 3 | 4 | 40 |
| Polttoöljy nro 4 | 12,6 | 15,7 | 80 |
| Voide | 20 | 20,6 | 100 |
| Kasviöljy | 40 | 43,2 | 200 |
| SAE 10 -öljy | 88 | 110 | 500 |
| Tomaattimehu | 180 | 220 | 1 000 |
| SAE 30 -öljy | 352 | 440 | 2 000 |
| Glyseriini | 800 | 1 100 | 5 000 |
| Hunaja | 1 500 | 2 200 | 10 000 |
| Liima | 3 000 | 4 500 | 20 000 |
| Majoneesi | 5 000 | 6 250 | 28 000 |
| Melassi B | 8 640 | 10 800 | 50 000 |
| Hapankerma | 15 000 | 19 000 | 86 000 |
Viskoosin nesteen käyttäytyminen
Viskoosien nesteiden pumppaaminen:
Peristalttiset pumput
Peristalttisten pumppujen rakenteen ansiosta ne soveltuvat hankaaville ja/tai viskoosille nesteille, kuten suspensioille, kermoille, lietteille, voiteluaineille, maaleille, nestemäisille jätteille ja muille nesteille. Voit maksimoida viskoosien nesteiden pumppaustehokkuuden noudattamalla seuraavia ohjeita:
- Hidasta pumpun nopeutta. Nopeuden lisääminen tietyn pisteen jälkeen hidastaa virtausnopeutta. Pumpun suurin tehollinen nopeus pienenee viskositeetin kasvaessa ja letkukoon pienentyessä.
- Valitse suurempi letkukoko kuin veden pumppaamiseen tarvitaan.
- Valitse kiinteä letku, kuten Chem-Durance® Bio, Norprene®, PharmaPure®, PharMed® BPT, Tygon® E-LFL, GORE® STA-PURE® Series PCS tai GORE® STA-PURE® Series PFL. Suorituskyky on parempi, koska kiinteämpi letku palautuu alkuperäiseen muotoonsa nopeasti pumpunpään sulkeuduttua ja luo viskoosin nesteen pumppaamiseen tarvittavan imun. Valitse L/S®- ja I/P®-kokoja varten suorituskykyinen tarkkuusletku – paksuseinäisemmät letkukoot palautuvat myös alkuperäiseen muotoonsa nopeammin kuin tarkkuusletkut. Nopeampi paluu mahdollistaa nesteen siirtymisen letkuihin suuremmalla voimalla.
- Valitse letku, jossa on sileä reikä. Sileä reikä minimoi kitkavoimat. BioPharm, BioPharm Plus, Tygon® E-Lab, Tygon® E-LFL, Puri-Flex® tai silikonivalmisteet ovat hyviä vaihtoehtoja.
- Vähennä nesteen viskositeettia. Lämmitä neste mahdollisuuksien mukaan lähteessä tai upotuskylvyssä. Viskositeetti pienenee tyypillisesti lämpötilan myötä, ja jos neste ei vahingoitu kuumentamalla, se helpottaa pumppaamista.
Hammaspyöräpumput
Hammaspyöräpumput soveltuvat hyvin viskoosien nesteiden pumppaamiseen, jos seuraavia sääntöjä noudatetaan:
- Pumpun nopeutta (r/min) on alennettava, jos viskositeetti on yli 100 cp. Kun pumpataan yli 100 cp:n viskositeetteja, soita sovellusasiantuntijoillemme optimaalisten kierroslukujen ja muiden käyttöparametrien määrittämiseksi.
- Imu- ja tyhjennysjohtoja on kasvatettava vähintään yhdellä tai mieluummin kahdella putkikoolla yli pumpun aukkojen koon.
- Moottorin hevosvoimaa on lisättävä yli sen tehon, joka tarvitaan veden pumppaamiseen samalla paineella ja virtaamalla.
Keskipakopumput
Keskipakopumput eivät yleensä sovellu viskoosien nesteiden pumppaamiseen. Ne soveltuvat parhaiten nesteiden pumppaamiseen, joiden viskositeetti on alle 200 cp. Pumpun tilavuus- ja painekapasiteetti pienenee viskositeetin kasvaessa.