Vloeistofpompen – bijzonderheden van de verwerking van viscositeit
Rondpompen van visceuze vloeistoffen kan de nodige problemen met zich meebrengen. Bij het kiezen van een pomp moet altijd rekening worden gehouden met de viscositeit van de vloeistoffen. De effecten die de viscositeit heeft zijn het best te begrijpen als men kijkt naar hoe visceuze vloeistoffen zich gedragen als daar kracht op wordt uitgeoefend.
Newtoniaanse vloeistoffen—De viscositeit blijft constant, ongeacht de veranderingen in de schuifspanning of de agitatie. Als het toerental van de pomp oploopt, wordt de flow navenant groter. Tot de vloeistoffen met een Newtoniaans gedrag behoren water, minerale oliën, siropen, waterkoolstoffen en harsen.
Pseudoplastische vloeistoffen—De viscositeit neemt af naarmate de schuifspanning groter wordt, al kan het zijn dat de initiële viscositeit groot genoeg is om te voorkomen dat de flow bij de doorsnee pompinstallatie gaat stromen. Typische voorbeelden van pseudoplastische vloeistoffen zijn gels, latex verf en lotions.
Dilaterende vloeistoffen—De viscositeit neemt toe naarmate de schuifspanning groter wordt. Pompen kunnen vastlopen en stil blijven staan nadat ze de dilaterende vloeistoffen eerst nog gewoon op leken te pompen. Voorbeelden van vloeistoffen met dilaterend gedrag zijn modder, klei en zoetstoffen.
Thixotrope vloeistoffen—Hierbij neemt net als bij pseudo-plastische vloeistoffen de viscositeit toe naarmate de schuifspanning of de agitatie groter wordt. Wanneer de agitatie wordt stopgezet of gereduceerd, ontstaat er hysterese en zal de viscositeit toenemen. Vaak keert de viscositeit dan niet terug naar zijn aanvankelijke waarde. Voorbeelden van thixotrope vloeistoffen zijn zeep, teer, plantaardige olie, halfvloeibare vetten, lijm, inkt, pindakaas en bepaalde vormen van slib.
Viscositeit bij veelvoorkomende vloeistoffen
| Veelvoorkomende vloeistof | Centipoise (cP) |
Centistokes (cSt) |
Saybolt Secundair Universeel (SSU) |
| Water | 1 | 1 | 31 |
| Melk | 3 | 4 | 40 |
| Nr. 4 stookolie | 12,6 | 15,7 | 80 |
| Zalf | 20 | 20,6 | 100 |
| Plantaardige olie | 40 | 43,2 | 200 |
| SAE 10 olie | 88 | 110 | 500 |
| Tomatensap | 180 | 220 | 1.000 |
| SAE 30 olie | 352 | 440 | 2.000 |
| Glycerine | 800 | 1.100 | 5.000 |
| Honing | 1.500 | 2.200 | 10.000 |
| Lijm | 3.000 | 4.500 | 20.000 |
| Mayonaise | 5.000 | 6.250 | 28.000 |
| Stroop B | 8.640 | 10.800 | 50.000 |
| Zure room | 15.000 | 19.000 | 86.000 |
Het gedrag van visceuze vloeistoffen
Visceuze vloeistoffen pompen met:
Peristaltische pompen
Peristaltische pompen zijn vanwege hun constructie zeer geschikt voor schurende en/of visceuze vloeistoffen als suspense-instructies, zalven, slib, smeermiddelen, verf, vloeibaar afval en nog veel meer. Om het maximum uit het pompen van visceuze vloeistoffen te halen moet u de volgende stappen nemen:
- Verlaag de snelheid van uw pomp. Wanneer u de snelheid tot voorbij een zekere grens laat oplopen, zal dat een averechts effect op de flowsnelheid hebben. De maximale snelheid waarbij het systeem nog efficiënt pompt gaat naar beneden naarmate de viscositeit toeneemt en er een kleinere maat slang wordt gebruikt.
- Neem een grotere maat slang dan nodig voor het pompen van water.
- Kies een stugge slang, zoals de Chem-Durance® Bio, Norprene®, PharmaPure®, PharMed® BPT, Tygon® E-LFL of een uit de serie GORE® STA-PURE® PCS of de serie GORE® STA-PURE® PFL. De werking zal krachtiger zijn omdat de slang eerder terugspringt naar zijn oorspronkelijke vorm nadat de pompkop is geblokkeerd, waardoor de zuigkracht die nodig is om de visceuze vloeistof op te pompen wordt opgewekt. Kies voor slangen van de maten L/S® en I/P® precisieslangen voor hoge opvoersnelheden, omdat de dikkere wand daarvan ook sneller terugspringt in zijn oude vorm dan bij de andere precisieslangen. Hierdoor kan de vloeistof met grotere kracht de slang in worden getrokken.
- Kies een slang met een gladde boring. De wrijving zal hierdoor afnemen. BioPharm, BioPharm Plus, Tygon® E-Lab, Tygon® E-LFL, Puri-Flex® of silicone formuleringen zijn allemaal een goede keuze.
- Verlaag de viscositeit van uw vloeistof. Verwarm uw vloeistof zo nodig, meteen bij de bron of in een dompelbad. De viscositeit neemt doorgaans af met het stijgen van de temperatuur, en als de vloeistof mag worden verwarmd maakt dat het pompen wel zo makkelijk.
Tandwielpompen
Tandwielpompen zijn heel geschikt is voor het pompen van visceuze vloeistoffen mits u zich daarbij aan de volgende regels houdt:
- Het toerental van de pomp (tpm) moet worden verlaagd als de viscositeit boven de 100 cp ligt. Bij het pompen van een vloeistof waarvan de viscositeit daarboven ligt, moet u even bellen met onze specialisten voor toepassingen om te bepalen wat het optimale toerental is en welke procesparameters moeten worden aangehouden.
- De aanzuig- en afvoerbuizen moeten minstens één, maar liever nog twee maten groter zijn dan die van de pomppoorten.
- De motor moet meer kracht ontwikkelen dan nodig is voor het rondpompen van water met dezelfde druk en dezelfde flow.
Centrifugaalpompen
Centrifugaalpompen zijn over het algemeen ongeschikt voor het pompen van visceuze vloeistoffen. Die zijn vooral geschikt voor het pompen van vloeistoffen met een viscositeit van minder dan 200 cp. De mogelijkheden van de pomp wat betreft volumes en druk worden minder naarmate de viscositeit toeneemt.