Pompowanie płynów lepkich

Płyny lepkie przemieszczają się w przewodach znacznie wolniej niż płyny podobne do wody. Wynika to z kilku czynników:

  1. Płyn lepki jest bardziej odporny na przepływ niż woda.
  2. Siły tarcia między ścianką przewodu a płynem lepkim są większe niż w przypadku wody.

Przy przepompowywaniu płynów lepkich idealnie sprawdzają się pompy perystaltyczne (przewodowe, wężowe). Aby maksymalnie zwiększyć wydajność pompowania płynów lepkich przy użyciu pompy perystaltycznej, należy:

  1. Zmniejszyć prędkość pompy – płyn przemieszcza się do głowicy pompy wyłącznie do określonej prędkości. Po jej osiągnięciu wzrost prędkości silnika nie powoduje dalszego zwiększenia natężenia przepływu. Prędkość maksymalna pompy maleje wraz ze wzrostem lepkości pompy i zmniejszeniem wielkości przewodów.
  2. Wybrać przewody w większym rozmiarze niż przy przepompowywaniu wody. Określić przybliżone natężenie przepływu płynów o różnej lepkości przy 100 obr./min dla różnych wielości przewodów pompy Masterflex.® L/S. Wyszukać lepkość płynu, który ma być przepompowany, a następnie przejść przez wykres poziomo aż do wymaganego natężenia przepływu i wybrać kolejny (większy) rozmiar przewodu. Używanie przewodów o większym rozmiarze umożliwia wydajną pracę pompy przy wyższych prędkościach obrotowych napędu.
  3. Wybrać sztywniejsze przewody o grubej ściance, np. Norprene®, Viton® lub Tygon®. Wydajność jest wówczas lepsza, ponieważ przewody powracają do pierwotnego kształtu szybciej po ściśnięciu (okluzji) w głowicy pompy. Pozwala to na wciąganie cieczy do przewodu z większą siłą.
  4. Wybierać przewody o gładkim wnętrzu. Dzięki temu można maksymalnie ograniczyć siły tarcia. Polecane są węże Tygon lub przewody silikonowe.
  5. Nieznacznie zwiększyć ciśnienie na wlocie pompy [poniżej 15–20 psi (1–1,4 bar)]. Dzięki temu przewód wlotowy będzie napełniony, umożliwiając bardziej wydajne pompowanie.
  6. Zmniejszać lepkość płynu. Jeśli jest to możliwe, należy podgrzać płyn. Lepkość zazwyczaj spada wraz ze wzrostem temperatury.

Nie ma ściśle określonych zasad regulujących wybór przewodu o odpowiedniej wielkości i rodzaju do pompowania płynów lepkich. Dostępne są jedynie ogólne wskazówki przedstawione powyżej. Aby wybrać optymalne przewody do danego zastosowania, zaleca się przeprowadzenie testów w praktyce.

Kliknij, aby wyświetlić krzywe przepływu dla zalecanych wielkości przewodów L/S przy różnych wartościach lepkości. Nie zalecamy stosowania przewodów o mniejszym rozmiarze niż przedstawiony na wykresach, ale większy rozmiar jest dopuszczalny. Uwaga: większy rozmiar przewodu wzmaga przepływ, ponieważ przy większej średnicy wewnętrznej (ID) strata wywoływana przez tarcie ulega zmniejszeniu. Ułatwia to przemieszczanie płynu, a także umożliwia stosowanie wyższych prędkości napędu bez utraty wydajności.

Przedstawione tu wskazówki opracowano dla konfiguracji obejmującej przewody Norprene, odpowiednią głowicę pompy Easy-Load® i wzorce lepkości w temperaturze 25°C. Wlot i wylot znajdowały się w odległości 0,75 m poziomo od pompy (bez wysokości ssania i wysokości tłoczenia).