Koji bi raspon viskoznosti trebala pokrivati ​​pumpa s jednim vijkom za rukovanje muljem u odnosu na rijetke tekućine poput ulja?

Koje su razlike u viskoznosti jezgre između mulja i rijetkih tekućina poput nafte?​

Viskoznost tekućine izravno diktira potreban raspon učinka jednovijčane pumpe. Mulj—obično gusta, heterogena smjesa (npr. mulj otpadnih voda, industrijski mulj)—ima visoku viskoznost, u rasponu od 1000 cP (centipoise) do preko 1.000.000 cP. Njegova gusta konzistencija često uključuje suspendirane krute tvari (npr. čestice, vlakna) i slabu protočnost, što znači da pumpa mora stvoriti dovoljan pritisak da gurne tekućinu kroz cjevovod. Nasuprot tome, rijetke tekućine poput ulja (npr. mineralno ulje, ulje za podmazivanje, loživo ulje) imaju nisku viskoznost, obično između 1 cP i 100 cP. Ove tekućine teku lako, s minimalnim otporom, ali zahtijevaju da pumpa spriječi curenje i održava stabilne brzine protoka bez pretjerane turbulencije. Ove velike razlike u viskoznosti znače da pumpa s jednim vijkom mora pokrivati dva različita raspona viskoznosti koji se ne preklapaju kako bi učinkovito radila s obje vrste tekućina.​

Koji je raspon viskoznosti idealan za jednovijčane pumpe za rukovanje muljem?​

Za mulj, a pumpa s jednim vijkom treba raspon viskoznosti koji odgovara njegovoj velikoj debljini i sadržaju krutine, obično od 500 cP do 1.500.000 cP. Ovaj široki raspon objašnjava varijacije u sastavu mulja: na primjer, primarni mulj otpadnih voda (s višim sadržajem vode) može imati viskoznost od 1.000 do 10.000 cP, dok mulj bez vode (s niskom vlagom) može premašiti 100.000 cP. Dizajn crpke mora podržavati ovaj raspon stvaranjem visokog usisnog tlaka kako bi se prevladao otpor mulja na protok i spriječilo začepljenje. Ključno za razmatranje je da se viskoznost mulja često povećava s padom temperature (npr., hladna industrijska okruženja), tako da nazivni raspon viskoznosti crpke treba uključivati ​​međuspremnik za takve fluktuacije—npr., pumpa nazivne do 1.000.000 cP može podnijeti mulj koji se zgusne na 800.000 cP u hladnim uvjetima bez zaustavljanja. Dodatno, raspon mora uzeti u obzir suspendirane krute tvari (do 30% volumena u nekim muljevima), budući da krute tvari mogu neizravno povećati efektivnu viskoznost ometanjem kretanja tekućine.​

Koji raspon viskoznosti odgovara jednovijčanim pumpama za rijetke tekućine poput ulja?​

Rijetke tekućine poput ulja zahtijevaju a pumpa s jednim vijkom s mnogo nižim rasponom viskoznosti, obično od 0,5 cP do 200 cP. Ovaj raspon je u skladu s karakteristikama protoka uobičajenih tankih ulja: lako mineralno ulje može imati viskoznost od 5-20 cP na sobnoj temperaturi, dok teže ulje za podmazivanje može doseći 100-200 cP. Fokus crpke ovdje nije na visokom tlaku (kao kod mulja), već na preciznosti i sprječavanju curenja. Raspon viskoznosti koji je preširok (npr., uključujući vrijednosti iznad 200 cP) može dovesti do neučinkovitosti - na primjer, pumpa dizajnirana za visoku viskoznost može stvoriti prekomjernu silu smicanja na tankom ulju, uzrokujući pjenjenje ili degradaciju. Nasuprot tome, raspon koji je preuzak (npr. samo 1-50 cP) možda neće uspjeti nositi se s malo gušćim uljima (npr. hidraulično ulje od 80 cP) na niskim temperaturama, gdje se viskoznost privremeno povećava. Idealni raspon također treba uzeti u obzir promjene viskoznosti izazvane temperaturom: na primjer, viskoznost ulja može pasti za 50% kada se zagrije s 20°C na 40°C, tako da pumpa mora održavati stabilan protok kroz ovaj dinamički raspon.​

Kako raspon viskoznosti utječe na dizajn pumpe s jednim vijkom za mulj u odnosu na rijetka ulja?​

Potreban raspon viskoznosti oblikuje kritične elemente dizajna pumpe s jednim vijkom za svaku vrstu tekućine. Za mulj (visoki raspon viskoznosti), crpka treba veliki razmak između rotora i statora (kako bi se izbjeglo začepljenje krutim tvarima) i robustan pogonski sustav (npr. motor s velikim momentom) za stvaranje sile potrebne za pomicanje guste tekućine. Materijal statora (npr. nitrilna guma, poliuretan) mora biti otporan na habanje kako bi izdržao abrazivne čestice mulja, dok je putanja protoka pumpe dizajnirana da bude široka i glatka kako bi se smanjio pad tlaka. Za rijetka ulja (raspon niske viskoznosti), pumpa zahtijeva mali razmak između rotora i statora (kako bi se spriječilo unutarnje curenje, što bi smanjilo brzinu protoka) i dizajn s malim smicanjem kako bi se izbjeglo oštećenje kemijskih svojstava ulja. Materijal statora može biti mekši (npr. EPDM guma) kako bi se osiguralo čvrsto brtvljenje, a ulazni/izlazni otvori pumpe dimenzionirani su za održavanje laminarnog protoka—turbulencija u rijetkim uljima može uzrokovati kavitaciju (mjehuriće zraka) koji oštećuju pumpu i smanjuju učinkovitost. Ukratko, raspon viskoznosti diktira hoće li pumpa dati prednost "snazi potiskivanja" (mulj) ili "preciznosti brtvljenja" (rijetka ulja).​

Kako provjeriti da raspon viskoznosti pumpe s jednim vijkom odgovara karakteristikama mulja?​

Kako biste osigurali da je raspon viskoznosti jedne vijčane pumpe prikladan za mulj, počnite s mjerenjem stvarne viskoznosti mulja pomoću viskozimetra—testirajte i na radnoj temperaturi i na potencijalnim ekstremima hladnoće/vrućine (npr. zima naspram ljeta u vanjskim objektima). Nazivna maksimalna viskoznost crpke trebala bi biti najmanje 20-30% viša od najveće izmjerene viskoznosti mulja da bi se uzela u obzir neočekivano zgušnjavanje (npr. zbog povećanog sadržaja krutine). Zatim provjerite specifikaciju pumpe za "kapacitet rukovanja krutim tvarima": čak i ako se raspon viskoznosti podudara, crpka koja može obraditi samo 10% krutih tvari neće uspjeti s muljem koji sadrži 25% krutih tvari (što povećava efektivnu viskoznost). Dodatno, testirajte crpku s uzorkom stvarnog mulja (ne samo standardom viskoznosti) kako biste promatrali stabilnost protoka—znakovi poput pulsirajućeg protoka ili povećane buke pokazuju da je raspon viskoznosti nedovoljan. Na primjer, ako mulj s viskoznošću od 50 000 cP uzrokuje zastoj pumpe, maksimalna ocjena viskoznosti pumpe (npr. 30 000 cP) je preniska i treba je nadograditi.​

Koje provjere osiguravaju da raspon viskoznosti pumpe s jednim vijkom radi za rijetka ulja?​

Za rijetka ulja, provjera raspona viskoznosti pumpe uključuje ispitivanje dosljednosti brzine protoka i nepropusnosti. Najprije izmjerite viskoznost ulja na radnoj temperaturi pumpe (npr. 40°C za motorno ulje) i potvrdite da je unutar nazivnog raspona niske viskoznosti pumpe (npr. 5–150 cP). Zatim pokrenite crpku predviđenom brzinom protoka i provjerite ima li curenja na sučelju rotor-stator—čak i mala curenja (npr. kapi ulja u minuti) pokazuju da je zazor prevelik za nisku viskoznost ulja, smanjujući učinkovitost. Zatim pratite kavitaciju: ako crpka emitira visoku buku ili brzina protoka varira, raspon viskoznosti možda nije usklađen (npr. crpka je dizajnirana za veću viskoznost i stvara prekomjerno usisavanje, uvlačeći zrak u ulje). Konačno, testirajte ulje nakon ispumpavanja na degradaciju (npr. promjene u boji, viskoznosti) — pumpa s previsokom silom smicanja za viskoznost ulja će razgraditi molekule ulja, smanjujući njegovu učinkovitost (npr. sposobnost podmazivanja).​

Kako temperatura utječe na zahtjeve za raspon viskoznosti za obje tekućine?​

Temperatura je kritična varijabla koja mijenja viskoznost tekućine, zahtijevajući prilagodljivost raspona pumpe s jednim vijkom. Za mulj, niže temperature povećavaju viskoznost—npr. mulj s viskoznošću od 10 000 cP na 25°C može se zgusnuti na 50 000 cP na 5°C. Dakle, raspon viskoznosti crpke mora uključivati ​​viskoznost mulja pri niskim temperaturama ili će sustavu možda trebati predgrijač kako bi se mulj zadržao unutar nazivnog raspona crpke. Za tanka ulja, više temperature smanjuju viskoznost—npr. motorno ulje s viskoznošću od 80 cP na 20°C može pasti na 20 cP na 80°C. Iako niža viskoznost poboljšava protok, povećava rizik od curenja; raspon viskoznosti pumpe mora pokrivati ​​i hladnu (višu) i vruću (nižu) vrijednost viskoznosti ulja kako bi se održao integritet brtve. Na primjer, pumpa ocijenjena za 5–150 cP može podnijeti motorno ulje u rasponu od 60 cP (hladni start) do 15 cP (radna temperatura) bez problema. Ignoriranje utjecaja temperature može dovesti do kvara pumpe—npr. pumpa za mulj s nazivnom snagom od 100 000 cP može zastati po hladnom vremenu, dok pumpa za ulje može pretjerano curiti kada je ulje vruće i rijetko.​

Što se događa ako raspon viskoznosti pumpe s jednim vijkom nije usklađen s tekućinom?​

Neodgovarajući raspon viskoznosti dovodi do problema s performansama i prijevremenog oštećenja pumpe za obje tekućine. Za mulj, crpka s preniskim rasponom viskoznosti (npr. maksimalno 50 000 cP za mulj na 100 000 cP) doživjet će preopterećenje motora (dok se bori s pomicanjem guste tekućine), trošenje statora (zbog pretjeranog trenja) i začepljenje (krute tvari zaglave u razmaku između rotora i statora). U teškim slučajevima, rotor se može zaglaviti, što zahtijeva skupe popravke. Za tanka ulja, pumpa s previsokim rasponom viskoznosti (npr. min. 50 cP za ulje na 10 cP) će patiti od unutarnjeg propuštanja (ulje klizi pored brtve rotora i statora), smanjene brzine protoka (manje ulja dolazi do izlaza) i kavitacije (nastaju mjehurići zraka u niskotlačnom ulazu). Tijekom vremena, kavitacija nagriza unutarnje komponente pumpe (npr. rotor, stator), dok curenje troši tekućinu i povećava operativne troškove. Čak i malo neusklađen raspon—npr. pumpa za ulje od 10–200 cP koja se koristi za loživo ulje od 5 cP—smanjit će učinkovitost za 10–20%, što će dovesti do značajnih gubitaka tijekom mjeseci rada.​