Насосные решения для перекачки густых и сложных жидкостей высокой вязкости
Компания Aulank предлагает решения для насосов, перекачивающих высоковязкие жидкости. Такие жидкости, как краски, сиропы, покрытия, химические смолы и эмульсии, обладают плохими характеристиками текучести и высоким внутренним сопротивлением. Наши решения используют технологию объемного вытеснения для обеспечения стабильного, непульсирующего потока, предотвращая такие проблемы, как уменьшение вязкости при увеличении скорости сдвига, ухудшение качества продукта или застой потока, характерные для стандартных центробежных насосов.
Принцип работы и типы насосов
Принцип положительного замещения
В отличие от центробежных насосов, работающих за счет скорости потока, насосы для высоковязкой жидкости работают по принципу объемного вытеснения. Они захватывают фиксированное количество жидкости в полости и механически проталкивают ее через выходное отверстие. Важно отметить, что их эффективность часто повышается с увеличением вязкости, поскольку густая жидкость герметизирует внутренние зазоры.
Типы насосов для вязких жидкостей
- Шестеренчатые насосы (внутренние/наружные): идеально подходят для чистых, вязких жидкостей, таких как масла, смолы и полимеры. Они обеспечивают точное дозирование и высокое давление.
- Роторно-лопастные насосы: Подходят для санитарной обработки (пищевая/фармацевтическая промышленность) и перекачивания жидкостей, содержащих мягкие твердые частицы. Обеспечивают бережное перекачивание с низким уровнем сдвигового напряжения.
- Винтовые насосы: Отлично подходят для жидкостей с чрезвычайно высокой вязностью (например, паст) и переменным расходом с минимальной пульсацией.
Основные характеристики насосов для высоковязких жидкостей
- Универсальность: Способна работать с широким диапазоном вязкости, от моторного масла до густых паст.
- Высокая эффективность и стабильность: объемная эффективность остается высокой даже при изменяющемся противодавлении; расход прямо пропорционален скорости, что обеспечивает стабильную производительность.
- Регулировка: Расход можно легко и точно контролировать, регулируя скорость вращения двигателя с помощью частотно-регулируемого привода.
- Долговечность: Конструкция включает в себя прочные валы и подшипники, способные выдерживать высокий крутящий момент и сдвиговые усилия, необходимые для перемещения тяжелых, вязких жидкостей.
Типичные области применения высоковязких материалов
- Фармацевтическая промышленность: Переливание мазей, густых сиропов, кремов и желатина с соблюдением строгих гигиенических норм и точности дозирования.
- Химическая обработка: Работа с клеями, полимерными расплавами, изоцианатами и вязкими растворителями в линиях подачи или розлива реакторов.
- Косметическая промышленность: Дозирование лосьонов, шампуней, зубных паст и гелей без изменения их текстуры и образования пузырьков воздуха.
- Пищевая промышленность: транспортировка меда, шоколада, арахисового масла, патоки и теста, требующая использования материалов, пригодных для пищевой промышленности, и возможности мойки на месте (CIP).
Основные моменты, которые следует учитывать при выборе насосов для высоковязких жидкостей.
- Вязкость жидкости: Вязкость определяет скорость вращения насоса. По мере увеличения вязкости скорость вращения насоса необходимо снижать, чтобы жидкость заполнила полость и предотвратила кавитацию.
- Требования к температуре и давлению: Вязкость сильно зависит от температуры. Необходимо обеспечить поддержание температуры жидкости в системе (например, с помощью насосов с рубашкой охлаждения), чтобы она оставалась перекачиваемой. Проверьте номинальное давление для трубопроводов с высоким сопротивлением.
- Материалы насоса: Выбирайте материалы, совместимые с химической природой жидкости. Для абразивных вязких жидкостей (например, наполненных смол) необходимы закаленные шестерни или шнеки с покрытием.
- Расход и КПД: Рассчитайте необходимую поправку на проскальзывание. В отличие от водяных насосов, вязкостные насосы работают лучше на низких скоростях, но требуют двигателей с более высоким крутящим моментом.
- Техническое обслуживание и ремонтопригодность: Вязкие жидкости могут затвердевать при остановке. Выбирайте насосы, которые легко разбираются для очистки или имеют встроенные нагревательные рубашки для предотвращения заклинивания.
Распространенные проблемы при работе насосов, работающих с высоковязкими материалами.
- Кавитация: возникает из-за слишком высокой скорости вращения насоса, препятствующей поступлению густой жидкости. Результат: громкий шум и падение расхода.
- Перегрузка двигателя: Более высокая, чем ожидалось, вязкость (например, из-за падения температуры) требует большего крутящего момента, что приводит к срабатыванию защиты двигателя.
- Нарушение герметизации: липкие жидкости могут высыхать на поверхностях уплотнения. Используйте двойные уплотнения с барьерной жидкостью для работы со сложными средами.
Часто задаваемые вопросы
В1. Можно ли использовать центробежный насос для жидкостей высокой вязкости?
Как правило, не рекомендуется использовать насосы с вязкостью выше 500-1000 сП. Эффективность резко падает, а потребление энергии возрастает. Насосы объемного действия гораздо эффективнее.
Вопрос 2. Как температура влияет на перекачивание жидкостей высокой вязкости?
Падение температуры приводит к резкому увеличению вязкости, что может вызвать заклинивание насоса. Для перекачивания таких жидкостей, как шоколад, асфальт или тяжелая нефть, мы рекомендуем использовать насосы с рубашкой охлаждения (с подогревом).
Вопрос 3. Что произойдет, если шестеренчатый насос будет работать всухую?
Шестеренчатые насосы используют перекачиваемую жидкость в качестве смазки. Работа всухую приводит к быстрому износу и заклиниванию. Защита от работы всухую крайне важна.