ویسکوزیته چیست
ویسکوزیته خاصیتی از یک مایع است که در برابر جریان آزاد مقاومت میکند. رایجترین روش بیان ویسکوزیته بر حسب SSU (ثانیه سایبولت یونیورسال) است.
آب دارای ویسکوزیته SSU برابر با 31.5 است.
پمپهای سانتریفیوژ میتوانند ویسکوزیته تا 500 SSU را تحمل کنند. فراتر از 500 SSU، برای جابجایی مایع باید از یک پمپ جابجایی مثبت استفاده شود. بیشتر جداول اصطکاک لوله بر اساس آب هستند یا حداکثر تا مایعاتی با حداکثر 500 SSU میرسند. پمپ دیافراگمی دوبل بادی Wilden قادر به پمپاژ دوغابهای ویسکوز است. در زیر نمودار اصطکاک لوله نشان داده شده است که تلفات خط را در ویسکوزیتههای تا 500000 SSU نشان میدهد.
توجه: این جداول اصطکاک، تلفات را بر حسب پوند بر اینچ مربع نشان میدهند. تلفات در ویسکوزیتههای بسیار بالا (100000 SSU و بالاتر) زیاد است.
همچنین توجه داشته باشید که همه تلفات اصطکاک در این جداول باید در وزن مخصوص دوغاب پمپ شده ضرب شوند.
با تلفات اصطکاک بالای مشاهده شده در این ویسکوزیتههای بالا، شرایط مکش بسیار حیاتی میشود. در بهترین حالت، حداکثر 14 پوند در سطح دریا برای هل دادن مایع به داخل پمپ وجود خواهد داشت.
به عنوان مثال، افت اصطکاک در 100 اینچ لوله 2 اینچی از یک مایع 100000 SSU با نرخ جریان 7 gpm، 230 پوند است. (به نمودار مراجعه کنید.) از طریق 10 فوت لوله 2 اینچی، تلفات 23 پوند خواهد بود که بسیار بالاتر از 14 پوند موجود است. فقط میتوان تقریباً 3 gpm را از طریق 10 فوت لوله 2 اینچی به دلیل اصطکاک به تنهایی کشید. هیچ لیفت استاتیکی امکان پذیر نخواهد بود.
واقعیت این است که هیچ پمپی نمیتواند نیرویی به مایع وارد کند تا زمانی که داخل پمپ باشد. تنها نیروی قادر به عمل در سمت مکش، فشار اتمسفر زمین 14.7 psi در سطح دریا است. هنگامی که مایع داخل پمپ باشد، پمپ Wilden میتواند با همان فشار هوای تغذیه موجود، فشار وارد کند. فشارهای معمول هوای تغذیه “در کارخانه” به ندرت بیش از 100 psi است. بنابراین، هر گونه تلفات اصطکاک محاسبه شده که به این رقم نزدیک میشود، نیاز به یک لوله کوتاهتر، اندازه لوله بزرگتر یا کاهش تعداد زانوییها دارد. این امر مقدار تلفات اصطکاک را کاهش میدهد.
انتخاب پمپ دیافراگمی مناسب
برای انتخاب پمپ دیافراگمی مناسب باید شرایطی را در نظر گرفت
- گالن در دقیقه (GPM): نرخ جریان یا خروجی مورد نیاز.
- لیفت مکش استاتیک: فاصله عمودی از خط مرکزی پمپ تا سطح آزاد منبع مایع.
- هد مکش استاتیک: فاصله عمودی از خط مرکزی پمپ تا سطح آزاد منبع مایع.
- هد تخلیه استاتیک: ارتفاع عمودی از خط مرکزی پمپ تا نقطه تخلیه آزاد.
- هد تخلیه دینامیک: هد تخلیه استاتیک به اضافه هد اصطکاک.
- قطر لوله، طول لوله و تعداد زانوییها برای محاسبه هد اصطکاک مورد نیاز است.
- وزن مخصوص: نسبت چگالی یک سیال به چگالی آب. آب برابر با 1.0 است.
- ویسکوزیته: معیاری از تمایل یک سیال به مقاومت در برابر نیروی برشی. ویسکوزیته یک خاصیت ثابت و ثابت سیال نیست، بلکه با شرایط سیال و سیستم تغییر میکند.
- دما: دمای یک سیال در ورودی پمپ معمولاً از اهمیت بیشتری برخوردار است.
- فشار بخار: فشار مطلق (در دمای معین) که در آن یک مایع به بخار تبدیل میشود.