流体泵—粘性流体处理特性
粘性流体的泵送有一定难度。选择泵时,流体粘度应是必要考虑因素。通过观察粘性流体在受力时的行为,可以更好理解粘度的影响。
牛顿流体—无论剪切速率多少或如何搅拌,粘度都保持不变。随着泵速增加,流速按比例增加。具有牛顿行为的流体包括水、矿物油、糖浆、碳氢化合物和树脂。
假塑性流体—粘度随着剪切速率的增加而降低,但在典型泵送系统中其初始粘度足以阻止流动。典型的假塑性流体包括凝胶、乳胶漆和乳液。
膨胀性流体—粘度随着剪切速率的增加而增加。泵送膨胀性流体的初始阶段,泵可能会停滞和停止。一些具有膨胀行为的液体包括浆液、粘土和糖类化合物。
触变性流体—与假塑性流体一样,触变性流体的粘度随着剪切速率或搅拌的增加而降低。当搅拌停止或减少时,会发生滞后现象,粘度会增加。通常不会恢复到初始粘度。比如肥皂、焦油、植物油、起酥油、胶水、墨水、花生酱和一些浆液,这些都是触变性流体。
典型流体的粘度
典型流体 | 厘泊 (cP) |
厘斯 (cSt) |
赛氏 通用 粘度 (SSU) |
水 | 1 | 1 | 31 |
奶 | 3 | 4 | 40 |
4 号燃料油 | 12.6 | 15.7 | 80 |
奶油 | 20 | 20.6 | 100 |
植物油 | 40 | 43.2 | 200 |
SAE 10 油 | 88 | 110 | 500 |
番茄汁 | 180 | 220 | 1,000 |
SAE 30 油 | 352 | 440 | 2,000 |
甘油 | 800 | 1,100 | 5,000 |
蜂蜜 | 1,500 | 2,200 | 10,000 |
胶水 | 3,000 | 4,500 | 20,000 |
蛋黄酱 | 5,000 | 6,250 | 28,000 |
糖浆 B | 8,640 | 10,800 | 50,000 |
酸奶油 | 15,000 | 19,000 | 86,000 |
粘性流体行为
粘性流体的泵送:
蠕动泵
蠕动泵的设计适用于研磨和/或粘性流体,例如悬浮液、乳膏、浆液、润滑剂、油漆、废液等。为了最大限度提高粘性流体的泵送效率,请遵循以下步骤:
- 减慢泵的速度。当泵速超过某一特定值后,流速将减小。泵的最大有效速度会随着粘度的增加和泵管尺寸的减小而降低。
- 选择比泵水所需尺寸更大的泵管。
- 选择坚固的管材,例如 Chem-Durance® Bio、Norprene®、PharmaPure®、PharMed® BPT、Tygon® E-LFL、GORE® STA-PURE® PCS 系列 或 GORE® STA-PURE® PFL 系列。在泵头闭塞度产生了泵送粘性流体所需的吸力后,更坚固的泵管能迅速恢复到原来的形状,性能更佳。对于 L/S® 和 I/P® 尺寸,选择高性能精密管(厚壁管尺寸也比精密管更快恢复到原始形状)。恢复更快,液体将被更大的力拉入管中。
- 选择带有光滑孔的泵管。光滑的孔将最大限度地减少摩擦力。BioPharm、BioPharm Plus、Tygon® E-Lab、Tygon® E-LFL、Puri-Flex® 或硅胶配方都是不错的选择。
- 降低流体的粘度。如果可能,在源头或采用浸浴方式加热流体。粘度通常会随着温度的升高而降低,若流体不会因加热而受损,加热将使泵送更容易。
齿轮泵
齿轮泵非常适合泵送粘性流体,但需遵守以下规则:
- 如果粘度高于 100 cp,则必须降低泵速 (rpm)。当泵送粘度超过 100 cp 时,请致电我们的应用专家确定最佳转速和其他操作参数。
- 吸入和排出管线必须比泵端口的尺寸增加至少一个泵管尺寸,两个则更好。
- 在相同压力和流量下,电机的马力必须大于泵送水所需的功率。
离心泵
离心泵一般不适合泵送粘性流体。它们非常适合泵送粘度小于 200 cp 的流体。随着粘度的增加,泵的容积和压力能力会降低。