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)
1 1 31
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:

  1. 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。
  2. 选择比泵水所需尺寸更大的泵管。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。