คุณจะเลือกปั๊มอุตสาหกรรมที่เหมาะสมสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงได้อย่างไร

การเลือก ปั๊มอุตสาหกรรม ไม่ใช่เรื่องง่าย แต่เมื่อของเหลวที่เป็นปัญหามีความหนืดสูง ความท้าทายก็ทวีคูณ ของเหลวหนืด เช่น น้ำมันหนัก กากน้ำตาล กาว สี น้ำเชื่อม สารละลาย และโพลีเมอร์ละลาย จะไม่ประพฤติตัวเหมือนน้ำ พวกมันต้านทานการไหล ต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการเคลื่อนย้าย และอาจสร้างความเสียหายหรือเลี่ยงปั๊มแรงเหวี่ยงมาตรฐานได้อย่างง่ายดาย การเลือกปั๊มที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานต่ำ การสึกหรอมากเกินไป การเกิดโพรงอากาศ หรือความล้มเหลวของระบบโดยสมบูรณ์

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับความหนืดและเหตุใดจึงมีความสำคัญในการเลือกปั๊ม

ความหนืดคือการวัดความต้านทานของของเหลวต่อการเสียรูปหรือการไหล ของเหลวที่มีความหนืดสูงจะมีความหนาและเหนียว เช่น น้ำผึ้งหรือน้ำมันดิน ในขณะที่ของเหลวที่มีความหนืดต่ำจะไหลได้ง่าย เช่น น้ำหรือน้ำมันเบนซิน ในการสูบน้ำทางอุตสาหกรรม ความหนืดส่งผลโดยตรงต่อการสูญเสียแรงเสียดทาน กำลังที่ต้องการ ความเร็วของปั๊ม และระยะห่างภายใน

ความแตกต่างระหว่างของไหลแบบนิวตันและไม่ใช่แบบนิวตัน

ก่อนที่จะเลือกปั๊ม คุณต้องเข้าใจว่าของเหลวของคุณเป็นแบบนิวตันหรือไม่ใช่แบบนิวตัน

• ของไหลของนิวตัน รักษาความหนืดให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงอัตราการเฉือน ตัวอย่าง ได้แก่ น้ำมันแร่ กลีเซอรีน และไฮโดรคาร์บอนเชิงเดี่ยวส่วนใหญ่ ลักษณะการทำงานสามารถคาดเดาได้ และขนาดปั๊มสามารถขึ้นอยู่กับตารางความหนืดมาตรฐาน

• ของไหลที่ไม่ใช่นิวตัน เปลี่ยนความหนืดภายใต้แรงเฉือน ของเหลวเทียมพลาสติก (เช่น ซอสมะเขือเทศ สี สารละลายโพลีเมอร์จำนวนมาก) จะบางลงเมื่อกวนหรือปั๊ม ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เรียกว่าการทำให้ผอมบางด้วยแรงเฉือน ของเหลวที่เจือจาง (เช่น สารละลายบางชนิด ทรายเปียก) จะข้นขึ้นภายใต้แรงเฉือน ของเหลว Thixotropic ต้องใช้เวลาในการลดความหนืดภายใต้แรงเฉือนคงที่ พฤติกรรมเหล่านี้ทำให้การเลือกปั๊มมีความซับซ้อนเนื่องจากความหนืดที่เหลืออาจเป็นลำดับความสำคัญที่สูงกว่าความหนืดในระหว่างการปั๊ม

ความหนืดส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊มอย่างไร

เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น ผลกระทบด้านลบหลายประการจะปรากฏในปั๊มส่วนใหญ่:

• เพิ่มการสูญเสียแรงเสียดทานในท่อดูดและท่อระบาย
• ประสิทธิภาพปั๊มลดลง โดยเฉพาะในปั๊มหอยโข่ง
• มีหัวดูดสุทธิบวกด้านล่าง (NPSHa)
• การใช้พลังงานที่สูงขึ้น
• อัตราการไหลลดลงสำหรับความเร็วปั๊มที่กำหนด
• เพิ่มการลื่นภายใน (การหมุนเวียน) ในปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก

การเพิกเฉยต่อผลกระทบเหล่านี้จะทำให้มอเตอร์มีขนาดเล็ก การเกิดโพรงอากาศ ความร้อนสูงเกิน หรือไม่สามารถสตาร์ทปั๊มได้

คุณสมบัติของของไหลที่สำคัญในการประเมินก่อนการเลือกปั๊ม

นอกเหนือจากความหนืดแล้ว คุณลักษณะของของไหลอื่นๆ ยังเป็นตัวกำหนดวัสดุของปั๊ม ประเภทของซีล และเทคโนโลยีของปั๊ม การวิเคราะห์ของไหลที่สมบูรณ์ถือเป็นสิ่งสำคัญ

ช่วงความหนืดและความไวต่ออุณหภูมิ

ความหนืดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ของเหลวที่มีความหนืดสูงส่วนใหญ่จะมีความหนืดน้อยลงเมื่อถูกความร้อน ตัวอย่างเช่น น้ำมันเชื้อเพลิงหนักที่อุณหภูมิ 20°C อาจมีความหนืด 10,000 cP (เซนติพอยซ์) แต่ที่อุณหภูมิ 80°C อาจลดลงเหลือ 200 cP ดังนั้นคุณต้องระบุความหนืดทั้งอุณหภูมิในการสูบและอุณหภูมิเริ่มต้นโดยรอบ

ช่วงความหนืดทั่วไปสำหรับปั๊มอุตสาหกรรม:

ความสามารถในการขัดถูของของไหล การกัดกร่อน และปริมาณของแข็ง

ของเหลวที่มีความหนืดสูงมักประกอบด้วยอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น สารละลายเซรามิก หางแร่ในเหมือง) หรือสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (กรด โซดาไฟ) ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต้องใช้โรเตอร์และสเตเตอร์ที่แข็งตัวหรือไลเนอร์ที่เปลี่ยนได้ ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต้องใช้ตัวปั๊มที่ทำจากสแตนเลส ฮาสเตลลอย หรือวัสดุที่บุด้วยพลาสติก ของไหลที่มีของแข็งจำเป็นต้องใช้ปั๊มที่มีทางเดินภายในขนาดใหญ่ เช่น ปั๊มแบบโปรเกรสซีฟหรือปั๊มรีดท่อ เพื่อหลีกเลี่ยงการอุดตัน

ความไวเฉือน

ของเหลวที่มีความหนืดสูงบางชนิด โดยเฉพาะอิมัลชัน ของเหลวชีวภาพ และโพลีเมอร์บางชนิด มีความไวต่อแรงเฉือน แรงเฉือนที่มากเกินไปจากปั๊มความเร็วสูงหรือช่องว่างที่แคบอาจทำให้โซ่โมเลกุลแตก ทำให้เกิดการแยกตัว หรือทำให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์ลดลง สำหรับของเหลวที่ไวต่อแรงเฉือน ให้เลือกปั๊มความเร็วต่ำ เช่น ปั๊มรีดท่อ ปั๊มแบบโปรเกรสซีฟ หรือปั๊มไดอะแฟรม

ปั๊มหอยโข่งกับปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกสำหรับความหนืดสูง

การตัดสินใจขั้นพื้นฐานที่สุดในการเลือกปั๊มคือว่าจะใช้ปั๊มแรงเหวี่ยงหรือปั๊มแทนที่เชิงบวก (PD) สำหรับการใช้งานที่มีความหนืดสูง มักนิยมใช้ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก แต่ก็มีข้อยกเว้นอยู่

เหตุใดปั๊มหอยโข่งจึงต้องดิ้นรนกับความหนืดสูง

ปั๊มหอยโข่งจะบอกความเร็วให้กับของไหลโดยใช้ใบพัด จากนั้นแปลงความเร็วนั้นเป็นความดันในรูปก้นหอยหรือตัวกระจาย กลไกนี้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพกับของเหลวที่มีความหนืดต่ำ (คล้ายน้ำ ต่ำกว่า ~200 cP) เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น ปัญหาสองประการจะปรากฏขึ้น:

1. การสูญเสียแรงเสียดทานภายในปั๊มเพิ่มขึ้นอย่างมาก ใบพัดจะต้องเอาชนะการลากที่มีความหนืด ส่งผลให้ส่วนหัวและการไหลลดลง
2. NPSH ต้องการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ความหนืดที่สูงขึ้นจะเพิ่มแรงดันตกในท่อดูด ทำให้เกิดโพรงอากาศ

ในทางปฏิบัติ ปั๊มหอยโข่งจะไม่มีประสิทธิภาพสูงกว่า 300–500 cP สูงกว่า 1,000 cP มักจะไม่ทำงานเลย ดังนั้น สำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง ปั๊มหอยโข่งจึงไม่ค่อยเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม เว้นแต่ความหนืดจะลดลงโดยการให้ความร้อน

ทำไม Positive Displacement จึงปั๊ม Excel

ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกจะดักจับของเหลวที่มีปริมาตรคงที่และบังคับโดยกลไกเข้าไปในท่อจ่าย อัตราการไหลแทบไม่ขึ้นอยู่กับความดันและความหนืด เมื่อความหนืดเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรจะเพิ่มขึ้นจริง ๆ เนื่องจากการลื่นภายใน (การรั่วไหลผ่านช่องว่าง) ลดลง

ประเภทปั๊ม PD ทั่วไปสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง ได้แก่:

• ปั๊มเกียร์ (ภายนอกหรือภายใน): เหมาะสำหรับของเหลวที่สะอาดและไม่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงถึง ~100,000 cP เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ แต่ไวต่อแรงเฉือน
• ปั๊มกลีบ: จัดการกับของแข็งที่มีขนาดใหญ่กว่าและให้การปั๊มอย่างนุ่มนวล เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารและกากตะกอน
• ปั๊มโพรงแบบก้าวหน้า: ดีเยี่ยมสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ไวต่อแรงเฉือน หรือของเหลวที่มีของแข็งสูงถึง 1,000,000 cP ให้น้ำไหลสม่ำเสมอไม่มีสะดุด
• ปั๊มรีดท่อ (สายยาง): เหมาะสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากหรือผ่านการฆ่าเชื้อ ไม่มีการซีล มีแรงเฉือนต่ำ แต่จำกัดอยู่ที่แรงดันและอุณหภูมิปานกลาง
• ลูกสูบ/ปั๊มลูกสูบ: ความสามารถด้านแรงดันสูง เหมาะสำหรับเนื้อครีมที่มีความหนืดสูงหรือหนามาก แต่ต้องมีสภาวะการดูดแรง

คำแนะนำทีละขั้นตอนในการเลือกปั๊มอุตสาหกรรมสำหรับของไหลที่มีความหนืดสูง

ปฏิบัติตามแนวทางที่เป็นระบบนี้เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูง

ขั้นตอนที่ 1: ระบุลักษณะของของไหลโดยสมบูรณ์

ได้รับหรือวัดผล:

• ความหนืดที่อุณหภูมิการสูบและที่อุณหภูมิเริ่มต้น (เป็น cP หรือ cSt)
• ความถ่วงจำเพาะ
• ขนาดและความเข้มข้นของของแข็งสูงสุด
• ความสามารถในการเสียดสี (เช่น ปริมาณซิลิกา)
• ความเข้ากันได้ทางเคมีกับวัสดุปั๊มทั่วไป
• ความไวแรงเฉือน
• ความดันไอ (เพื่อคำนวณ NPSH)

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดเงื่อนไขการทำงาน

• อัตราการไหลที่ต้องการ (GPM หรือ m³/h)
• แรงดันหรือส่วนหัวของการปล่อยทั้งหมด (รวมถึงการสูญเสียจากแรงเสียดทาน ระดับความสูง และแรงดันต้านของระบบ)
• สภาวะการดูด (การดูดแบบน้ำท่วมหรือการยก มี NPSH หรือไม่)
• ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน
• หน้าที่ต่อเนื่องหรือไม่สม่ำเสมอ
• ข้อกำหนดด้านสุขอนามัย (อาหาร ยา)

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณ NPSH สำหรับความหนืดสูง

การคำนวณ NPSH มาตรฐานถือว่ามีความหนืดคล้ายน้ำ สำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง การสูญเสียแรงเสียดทานในท่อดูดจะมีมากกว่ามาก ใช้สมการดาร์ซี-ไวส์บาคกับแฟคเตอร์แรงเสียดทานที่แก้ไขความหนืด ตามหลักการทั่วไป ควรรักษาสายดูดให้สั้น มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ และหลีกเลี่ยงตัวกรอง ข้อศอก หรือวาล์วที่ด้านดูด ของเหลวหนืดจำนวนมากจำเป็นต้องมีการดูดแบบน้ำท่วม (แรงโน้มถ่วงป้อนจากถังที่ยกสูง) หรือปั๊มป้อน

ขั้นตอนที่ 4: เลือกเทคโนโลยีปั๊มตามช่วงความหนืดและประเภทของของไหล

ใช้แนวทางการตัดสินใจต่อไปนี้:

ขั้นตอนที่ 5: กำหนดความเร็วของปั๊มและประเภทของไดรฟ์

ของเหลวที่มีความหนืดสูงต้องใช้ความเร็วปั๊มต่ำ การใช้ปั๊มเกียร์ที่ 1,750 RPM ด้วยของเหลว 50,000 cP จะทำให้เกิดโพรงอากาศ เกิดความร้อนสูงเกินไป และสึกหรออย่างรวดเร็ว ความเร็วโดยทั่วไปสำหรับของเหลวหนืดอยู่ระหว่าง 10 ถึง 500 RPM ใช้กระปุกเกียร์ ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) หรือมอเตอร์ความเร็วต่ำ VFD ช่วยให้สามารถปรับความเร็วได้เพื่อให้ตรงกับความต้องการในการไหล ในขณะเดียวกันก็ป้องกันแรงเฉือนที่มากเกินไป

ขั้นตอนที่ 6: ระบุวัสดุ ซีล และช่องว่างภายใน

• วัสดุ: เหล็กหล่อสำหรับน้ำมัน สแตนเลส 316 สำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือเกรดอาหาร เหล็กกล้าเครื่องมือชุบแข็งสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
• ซีล: ซีลเครื่องกลพร้อมแผนการชะล้างที่เหมาะสมสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง ต่อมบรรจุสำหรับน้ำพริกที่หนามาก ไดรฟ์แม่เหล็กสำหรับการรั่วไหลเป็นศูนย์
• การฝึกปรือ: อาจจำเป็นต้องมีช่องว่างภายในที่ใหญ่ขึ้นสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงหรือของแข็งเพื่อลดแรงเฉือนและการสึกหรอ ผู้ผลิตบางรายเสนอชุดโรเตอร์/สเตเตอร์ที่มี "ความหนืดสูง"

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยงเมื่อสูบของเหลวที่มีความหนืดสูง

แม้แต่วิศวกรที่มีประสบการณ์ก็ยังทำผิดพลาดในการสูบของเหลวที่มีความหนืด หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเหล่านี้

ข้อผิดพลาด 1: การใช้เส้นโค้งประสิทธิภาพแบบน้ำ

ห้ามปรับขนาดปั๊มโดยใช้เส้นโค้งแบบน้ำสำหรับของเหลวที่มีความหนืด ปั๊มหอยโข่งที่ให้น้ำ 100 GPM อาจส่งของเหลวเพียง 30 GPM ของ 5,000 cP ใช้ข้อมูลประสิทธิภาพที่แก้ไขความหนืดหรือเส้นโค้งที่ผู้ผลิตระบุสำหรับของไหลจริงเสมอ

ข้อผิดพลาด 2: ละเว้นเงื่อนไขการเริ่มต้น

ของไหลที่ไหลพอสมควรที่อุณหภูมิ 80°C อาจเป็นของแข็งที่ 20°C หากปั๊มต้องสตาร์ทในสภาวะเย็น อาจเกิดการล็อคโรเตอร์หรือซีลเสียหาย จัดให้มีการติดตามความร้อน แจ็คเก็ตไอน้ำ หรือเจือจางของเหลวก่อนสตาร์ทเครื่อง หรือเลือกปั๊มที่มีความสามารถในการสตาร์ทแรงบิดที่สูงมาก เช่น ปั๊มแบบโปรเกรสซีฟคาวิตี้ที่มีมอเตอร์ที่มีขนาดเหมาะสม

ข้อผิดพลาด 3: ประเมินการสูญเสียสายดูดต่ำไป

ท่อดูดขนาด 10 ฟุตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 นิ้วอาจมีการสูญเสียน้ำเล็กน้อย แต่สูญเสีย 15 psi สำหรับน้ำมัน 10,000 cP การสูญเสียนี้ลด NPSHa ทำให้เกิดโพรงอากาศ รักษาสายดูดให้สั้น กว้าง และตรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ใช้ระบบดูดแบบน้ำท่วมทุกครั้งที่เป็นไปได้

ข้อผิดพลาด 4: การเลือกระยะห่างมาตรฐานสำหรับของเหลวหนืด

ช่องว่างภายในที่แน่นหนาในปั๊มเกียร์หรือปั๊มคาวิตี้แบบโปรเกรสซีฟทำให้เกิดแรงเฉือนและความร้อนแบบเสียดทานสูง สำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง ให้ระบุภายใน "ระยะห่างกว้าง" หรือ "ความหนืดสูง" ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรที่ลดลงเล็กน้อยเป็นสิ่งที่ยอมรับได้ เมื่อเทียบกับความเสี่ยงที่ปั๊มจะติดขัด

ตัวอย่างการใช้งานจริงของการเลือกปั๊มความหนืดสูง

ตัวอย่างที่ 1: การปั๊มกาวร้อนละลาย (50,000 cP ที่ 180°C)

กาวร้อนละลายมีความหนืดสูง ไวต่ออุณหภูมิ และมีฤทธิ์กัดกร่อน วิธีการแก้ปัญหา: ปั๊มแบบโปรเกรสซีฟคาวิตี้แบบหุ้มด้วยโรเตอร์ที่ทำจากเหล็กชุบแข็งและระบบขับเคลื่อนความถี่แบบแปรผัน เสื้อแจ็คเก็ตช่วยรักษาอุณหภูมิ ความเร็วช้า (200 RPM) ช่วยลดแรงเฉือน วัสดุแข็งทนต่อการเสียดสี การดูดถูกน้ำท่วมจากถังที่ปั่นป่วน

ตัวอย่างที่ 2: การสูบน้ำมันเชื้อเพลิงหนัก (HFO) จากที่เก็บไปยังเตาเผา (15,000 cP ที่ 10°C, 200 cP ที่ 80°C)

วิธีแก้ไข: ปั๊มสามสกรูที่มีการติดตามความร้อนบนท่อดูด ปั๊มจะเริ่มทำงานหลังจากที่น้ำมันถูกทำให้ร้อนเพื่อลดความหนืดต่ำกว่า 1,000 cP เท่านั้น VFD ควบคุมการไหลเพื่อให้ตรงกับความต้องการของเครื่องเขียน แมคคานิคอลซีลพร้อมตัวดับถูกใช้เพื่อป้องกันการเกิดโค้ก

ตัวอย่างที่ 3: การปั๊มมวลช็อกโกแลตในการผลิตอาหาร (30,000 cP, ไวต่อแรงเฉือน)

วิธีแก้ไข: ปั๊มกลีบที่มีโรเตอร์สแตนเลสและช่องว่างกว้าง ปั๊มทำงานที่ 150 รอบต่อนาทีเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกผลึกน้ำตาลหรือการแยกไขมัน อีลาสโตเมอร์ที่เป็นไปตามข้อกำหนดของ FDA ใช้สำหรับซีล รวมความสามารถ CIP (clean-in-place) ไว้ด้วย

ความเหมาะสมของประเภทปั๊มสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง

การเลือกปั๊มอุตสาหกรรมที่เหมาะสมสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับรีโอโลจีของของไหล กลไกของปั๊ม และระบบไฮดรอลิกส์ ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก—โดยเฉพาะอย่างยิ่งปั๊มคาวิตี้แบบก้าวหน้า เฟือง และกลีบ—โดยทั่วไปจะเหนือกว่าการออกแบบแบบแรงเหวี่ยงสำหรับการใช้งานที่มีความหนืด ปัจจัยความสำเร็จที่สำคัญ ได้แก่ การวัดความหนืดที่แม่นยำในสภาวะการทำงานและการสตาร์ท การออกแบบท่อดูดที่เหมาะสม ความเร็วปั๊มต่ำ และการเลือกใช้วัสดุที่ถูกต้อง การหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไป เช่น การเพิกเฉยต่อความหนืดขณะสตาร์ทเครื่องหรือการใช้เส้นโค้งแบบน้ำ จะช่วยประหยัดค่าบำรุงรักษาและเวลาหยุดทำงานได้มาก หากมีข้อสงสัย โปรดปรึกษาผู้ผลิตปั๊มที่เชี่ยวชาญการใช้งานที่มีความหนืดสูงและให้ข้อมูลประสิทธิภาพที่แก้ไขความหนืด

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

คำถามที่ 1: ความหนืดสูงสุดที่ปั๊มหอยโข่งมาตรฐานสามารถรองรับได้คือเท่าใด
ปั๊มหอยโข่งส่วนใหญ่ไม่มีประสิทธิภาพสูงกว่า 300–500 cP ปั๊มหอยโข่งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษบางรุ่น (มีใบพัดเปิดและทางผ่านขนาดใหญ่) สามารถรองรับแรงได้สูงถึง 1,500–2,000 cP แต่ประสิทธิภาพต่ำ สำหรับอะไรก็ตามที่สูงกว่า 2,000 cP แนะนำให้ใช้ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก

คำถามที่ 2: ฉันสามารถใช้ปั๊มเกียร์กับของเหลวที่มีความหนืดสูงที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้หรือไม่
มันไม่แนะนำให้เลือก ปั๊มเกียร์ภายนอกมีช่องว่างแน่นระหว่างฟันเฟืองและโครง อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะกัดกร่อนพื้นผิวเหล่านี้อย่างรวดเร็ว ทำให้สูญเสียประสิทธิภาพและเกิดความล้มเหลวในที่สุด สำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ให้ใช้ปั๊มโพรงแบบโปรเกรสซีฟที่มีสเตเตอร์ยางแข็งหรือปั๊มรีดท่อ

คำถามที่ 3: อุณหภูมิส่งผลต่อการเลือกปั๊มสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงอย่างไร
อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงความหนืดอย่างมาก ของเหลวที่มีความหนืดสูงจำนวนมากจะถูกให้ความร้อนก่อนปั๊มเพื่อลดความหนืด ต้องเลือกปั๊มตามความหนืดต่ำสุดที่คาดไว้ (อุณหภูมิสูงสุด) สำหรับการกำหนดขนาด แต่มอเตอร์ต้องรองรับความหนืดสูงสุด (สตาร์ทเย็น) สำหรับแรงบิดสตาร์ท มักต้องใช้แจ็คเก็ตทำความร้อน การติดตามความร้อน หรือหัวปั๊มที่ให้ความร้อนด้วยไอน้ำ

คำถามที่ 4: สลิปภายในคืออะไร และเหตุใดจึงสำคัญสำหรับของเหลวที่มีความหนืด
สลิปภายในคือการหมุนเวียนของของไหลจากด้านระบายกลับไปยังด้านดูดผ่านช่องว่างภายใน ในปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก สลิปจะลดลงเมื่อความหนืดเพิ่มขึ้นเนื่องจากของเหลวที่มีความหนาจะไหลผ่านช่องว่างได้ช้ากว่า ดังนั้น ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรจึงดีขึ้นเมื่อมีความหนืดสูงขึ้น ซึ่งตรงกันข้ามกับปั๊มหอยโข่ง

คำถามที่ 5: ฉันจะคำนวณ NPSH สำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงได้อย่างไร
การคำนวณ NPSHa มาตรฐานต้องได้รับการปรับสำหรับการสูญเสียความเสียดทานโดยใช้ความหนืดจริง ใช้สมการดาร์ซี-ไวส์บาคกับปัจจัยแรงเสียดทานของมู้ดดี้ซึ่งกำหนดจากเลขเรย์โนลด์ส (ซึ่งจะต่ำมากสำหรับของเหลวหนืด) หรือใช้เครื่องคิดเลขออนไลน์ที่ออกแบบมาสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง ตามกฎแล้ว ควรรักษาสายการดูดให้สั้น กว้าง และไม่มีข้อจำกัด และเลือกใช้การดูดแบบท่วม (ฟีดแรงโน้มถ่วง) มากกว่าการยกการดูด

คำถามที่ 6: มีปั๊มที่สามารถรองรับความหนืดมากกว่า 1,000,000 cP ได้หรือไม่?
ใช่. ปั๊มแบบโปรเกรสซีฟ ปั๊มแบบสกรูคู่ และปั๊มลูกสูบสำหรับงานหนักสามารถรองรับความหนืดได้สูงถึงหลายล้านเซนติพอยซ์ อย่างไรก็ตาม อัตราการไหลโดยทั่วไปจะต่ำ (น้อยกว่า 10 GPM) และความเร็วจะช้ามาก (10–50 RPM) การใช้งานดังกล่าวรวมถึงผงสำหรับอุดรู แป้ง แอสฟัลต์ และโพลีเมอร์ละลายบางชนิด

คำถามที่ 7: ซีลประเภทใดดีที่สุดสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง
ซีลต่อมแบบอัดแน่น (การบีบอัด) มักนิยมใช้สำหรับเพสต์ที่หนามาก เนื่องจากทนต่อการวางแนวที่ไม่ตรงและเศษต่างๆ ซีลเครื่องกลต้องการฟิล์มของเหลวที่สะอาดและหล่อลื่น ของเหลวที่มีความหนืดสูงอาจทำให้หน้าซีลแยกตัวหรือมีความร้อนมากเกินไป ปั๊มขับเคลื่อนแบบแม่เหล็ก (แบบไม่มีซีล) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับของเหลวหนืดที่เป็นอันตรายหรือเป็นพิษ แต่ต้องใช้ความเร็วต่ำเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความร้อนจากกระแสไหลวน

คำถามที่ 8: ฉันสามารถใช้ไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) บนปั๊มสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงได้หรือไม่
ใช่ และขอแนะนำเป็นอย่างยิ่ง VFD ช่วยให้สตาร์ทเครื่องได้ช้าเพื่อลดแรงบิดช็อต และช่วยให้สามารถปรับความเร็วได้เพื่อให้ตรงกับความต้องการของกระบวนการโดยไม่เกิดแรงเฉือนของของไหลมากเกินไป อย่างไรก็ตาม ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์ได้รับการกำหนดพิกัดหน้าที่ของอินเวอร์เตอร์และมีขนาดใหญ่เกินไปสำหรับความหนืดในการสตาร์ทขณะเครื่องเย็น

คำถามที่ 9: ฉันจะจัดการกับของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตัน เช่น สีที่ทำให้ผอมบางหรือซอสมะเขือเทศได้อย่างไร
ของเหลวที่ทำให้เกิดแรงเฉือนจะปั๊มได้ง่ายกว่าเมื่อเคลื่อนที่เนื่องจากความหนืดลดลง อย่างไรก็ตาม การสตาร์ทเครื่องอาจทำได้ยากเนื่องจากมีความหนืดคงที่สูง ใช้ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกที่มีการสตาร์ทด้วยความเร็วต่ำ และให้แน่ใจว่า NPSH เพียงพอ หลีกเลี่ยงปั๊มหอยโข่งเนื่องจากต้องใช้แรงเฉือนสูงเพื่อลดความหนืด ซึ่งสามารถย่อยสลายผลิตภัณฑ์ที่ไวต่อแรงเฉือนได้

คำถามที่ 10: ฉันจะหากราฟประสิทธิภาพที่แก้ไขความหนืดของปั๊มได้ที่ไหน
ผู้ผลิตที่มีชื่อเสียง เช่น Viking Pump, Moyno, Netzsch, Seepex และ Watson-Marlow จะให้ปัจจัยหรือเส้นโค้งในการแก้ไขความหนืดในคู่มือทางเทคนิคของตน มาตรฐานสถาบันไฮดรอลิกยังเผยแพร่วิธีการแก้ไขสำหรับปั๊มหอยโข่งและปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก ขอข้อมูลที่ความหนืดและความเร็วปั๊มเฉพาะของคุณเสมอ