Kako se s jednim vijcima ruše različite viskoznosti tekućine i koji izazovi nastaju?

Pojedini rotilii vijaka široko se koriste u raznim aplikacijama kao što su kompresori, pumpe i sustavi za pomicanje tekućine. Ovi se rotori oslanjaju na svoj spiralni dizajn za pomicanje tekućine kroz sustav, a na njihovu izvedbu može značajno utjecati viskoznost tekućine koja se obrađuje. Razumijevanje načina rješavanja pojedinačnih vijčanih rotora različitih viskoznih fluida i izazova koji nastaju ključni su za optimizaciju performansi sustava, pouzdanosti i učinkovitosti sustava.

Spiralni dizajn a rotor s jednim vijkom Omogućuje mu da učinkovito istisne tekućine stvaranjem zapečaćene šupljine između rotora i statora. Kako se rotor okreće, tekućina se uvlači i zatim gura naprijed kroz sustav. U slučaju tekućine niske viskoznosti, poput vode ili laganih ulja, tekućina može lako proći kroz sučelje rotora-statora s minimalnim otporom. Spiralno kretanje rotora dovoljno je za brzo i učinkovito pomicanje ovih tekućina, jer njihov mali otpor omogućava gladak protok bez puno potrošnje energije.

Međutim, ponašanje pojedinačnih rotora vijaka postaje složenije prilikom rukovanja tekućinama visoke viskoznosti. Ove tekućine, poput teških ulja, paste ili kaše, imaju tendenciju da otporni na protok više od tekućine niske viskoznosti. Kada se tekućine visoke viskoznosti pumpaju kroz sustav, oni stvaraju više trenja između rotora i statora, što može dovesti do povećanog mehaničkog naprezanja na rotoru, veće potrošnje energije i potencijalnog pregrijavanja sustava. Sposobnost rotora da učinkovito mijenja takve tekućine može se ugroziti ako sustav nije posebno dizajniran za njihovo smještaj.

Jedan od glavnih izazova koji nastaje pri rukovanju tekućinama visoke viskoznosti je osiguravanje da rotor djeluje u okviru optimalnih tolerancija. Zazor između rotora i statora ključan je za održavanje pravilnog protoka tekućine. Za tekućine niske viskoznosti, klirens može biti relativno mali, a tekućina lako može napuniti šupljinu. Međutim, za tekućine visoke viskoznosti, rotor će možda trebati veći klirens za smještaj deblje tekućine i omogućiti mu da se lakše kreće. Ako je klirens previše tijesan, sustav bi mogao doživjeti pretjerano trošenje ili poteškoće u pomicanju tekućine. S druge strane, ako je klirens prevelik, može dovesti do smanjene učinkovitosti, smanjenog tlaka i potencijalnog curenja.

Još jedan izazov s tekućinama visoke viskoznosti je Povećani zahtjevi zakretnog momenta i snage . Kako tekućina postaje gušća, energija potrebna za rotiranje rotora raste. To može opteretiti pogonski sustav, što dovodi do povećanog trošenja na rotoru, ležajevima i drugim komponentama. Da bi se riješili ovo pitanje, sustavi koji upravljaju tekućinama visoke viskoznosti možda će trebati biti opremljeni snažnijim motorima, boljim brtvama ili naprednim sustavima za podmazivanje kako bi se osigurao nesmetani rad i smanjio rizik od neuspjeha.

Uz to, brzina pumpanja Možda će trebati prilagoditi prilikom rukovanja viskoznim tekućinama. S tekućinama niske viskoznosti, brže brzine rotora obično su učinkovite za brzo pomicanje tekućine. Međutim, s debljim tekućinama, možda će biti potrebna sporija brzina rotora kako bi se osiguralo da se tekućina pravilno pomakne bez prevladavanja sustava. Radnja sporijom brzinom može pomoći u smanjenju mehaničkog naprezanja na sustavu, ali može utjecati i na propusnost, što potencijalno smanjuje ukupnu učinkovitost sustava.

Temperatura također igra kritičnu ulogu pri pumpanju tekućine visoke viskoznosti. Kako se temperatura tekućine povećava, njegova viskoznost se obično smanjuje, što može olakšati pumpanje. Međutim, održavanje optimalne kontrole temperature je presudno, jer pregrijavanje može razgraditi i tekućinu i komponente sustava. U mnogim aplikacijama, posebno onima koji uključuju tekućine visoke viskoznosti, grijaći elementi ili mehanizmi regulacije temperature ugrađeni su za održavanje tekućine na temperaturi koja je idealna za crpljenje.

Za ublažavanje ovih izazova može se upotrijebiti nekoliko strategija. Dizajn rotora i statora može se optimizirati za različite viskoznosti tekućine. Na primjer, rotor može biti dizajniran sa specifičnim tolerancijama ili materijalima za smanjenje trenja prilikom rukovanja debljim tekućinama. Uz to, pogoni promjenjivih brzina (VSD) mogu se koristiti za podešavanje brzine crpljenja, ovisno o viskoznosti tekućine, omogućavajući učinkovitije rukovanje tekućinom.

U nekim slučajevima upotreba aditivi or agensi za miješanje može pomoći smanjiti viskoznost tekućine, olakšavajući pumpanje. Međutim, ovaj pristup možda nije prikladan za sve primjene, posebno u industrijama poput prerade hrane ili lijekova, gdje je održavanje čistoće tekućine neophodno.