Может ли мой двухмембранный насос Husky с пневматическим приводом перекачивать высоковязкие материалы?

При выборе конфигурации двухмембранного насоса с пневматическим приводом чаще всего упускается из виду плотность материала.


Плотность материала является важным фактором, который необходимо учитывать, поскольку в конструкции мембранных насосов используются шаровые обратные клапаны, элементы которых поднимаются и опускаются по мере изменения уровня давления в жидкостных камерах насоса. Шаровые клапаны представлены в различных конфигурациях из металла и эластомера. Каждый из этих материалов имеет различный вес или относительный удельный вес. Понимание того, как этот вес соотносится с материалом, оказывает влияние на выбор материала.

Если перекачиваемый материал имеет низкую вязкость, вес шара не имеет существенного значения, поскольку такой материал не препятствует посадке шара. Сочетание мягкого седла и жесткого шара или жесткого седла и мягкого шара используется только для уменьшения шума. С другой стороны, 30% суспензия имеет более высокую вязкость и, следовательно, требует использования шара большего веса, который сможет пройти через суспензию и занять требуемое положение. Если шар слишком легкий, он не сможет пройти сквозь суспензию и занять требуемое положение, что приведет к снижению производительности насоса, в том числе к проблемам, связанным с вязкостью, и к кавитации. Основное правило — чем выше плотность материала, тем тяжелее шар клапана. Шары из неопрена, нержавеющей стали и PTFE имеют максимальный удельный вес, другими словами, вес, позволяющий шару клапана пройти через высоковязкий материал и занять требуемое положение.

Однако, это лишь часть ответа. Также значимую роль играет система труб, к которой подключен насос. Например, если для перекачивания высоковязких материалов вы планируете использовать 1-дюймовый двухмембранный насос с пневматическим приводом, необходимо дать ответ на три вопроса:

а) Может ли насос всасывать материал с требуемой скоростью потока через линию всасывания?

Приблизительный ответ можно получить, сравнив всасывающую способность насоса в режиме сухого хода с потерями в линии всасывания. Другими словами, проверьте, превышает ли всасывающая способность насоса в режиме сухого хода потери в линии всасывания при желаемом расходе. Чтобы определить, может ли насос всасывать технологическую жидкость, необходимо рассчитать потери в линии всасывания для желаемого расхода. Большое влияние на потери в линии всасывания оказывают диаметр трубы и расход. Зачастую для уменьшения потерь в линии всасывания необходимо увеличение диаметра труб линии всасывания. 

Всасывающая способность стандартного 1-дюймового двухмембранного насоса с пневматическим приводом в режиме сухого хода составляет 4,6 м / 15 футов для воды или 6,5 psi / 0,45 бар. На практике это означает, что насос не может работать в системах, в которых потери в линии всасывания превышают 6,5 psi / 0,45 бар. Для обеспечения необходимого расхода диаметр линии всасывания может быть увеличен до 2 дюймов, что приведет к снижению потерь в линии всасывания в пределах рабочих характеристик двухмембранного насоса с пневматическим приводом.

b) Может ли насос преодолеть суммарный динамический напор системы (TDH)?

Если давление воздуха на входе превышает TDH, материал сможет перекачиваться в насосной системе. Для увеличения срока службы насоса пользователи двухмембранного насоса с пневматическим приводом должны стремиться проектировать системы, которые соответствуют средним характеристикам насоса. Для определения TDH всей системы необходимо определить не только общий гидростатический напор, но и потери напора в линии подачи. Потери напора в лини подачи, вызванные использованием труб диаметром 1 дюйм, превышают максимальное рабочее давление большинства двухмембранных насосов с пневматическим приводом (120 psi / 8,3 бар). Для уменьшения потерь до уровня, соответствующего характеристикам двухмембранного насоса с пневматическим приводом, необходимо увеличить диаметр линии подачи. Увеличение диаметра линии с 1 дюйма до 1½ дюйма позволяет уменьшить потери в линии подачи со 135 psi / 9,3 бар до 24 psi / 1,66 бар; оптимальный уровень для двухмембранных насосов с пневматическим приводом.

c) На сколько следует уменьшить номинальные характеристики насоса с учетом условий эксплуатации?

Теоретический подход заключался бы в использовании поправочных кривых для двухмембранных насосов с пневматическим приводом, суммирующих потери на трение, возникающие при прохождении вязкого материала через насос. Поправочные кривые для вязкости снижают производительность насоса для технологических жидкостей с более высокой вязкостью.

Информация, представленная в поправочных графиках вязкости носит рекомендательный характер, и ее не следует воспринимать как факт, потому что в каждом конкретном случае может быть разный результат. Компания Graco рекомендует принимать во внимание конкретную область применения и использовать специальный калькулятор потери давления (представлен на веб-сайте). Используя этот калькулятор, вы можете показать (теоретически / математически), какой расход может быть получен для данного применения.

Рекомендации по использованию поправочного графика вязкости

Для определения максимального расхода при любой вязкости: Найдите значение вязкости материала, отмеченное на горизонтальной оси Переместитесь вверх до пересечения с кривой. Определите максимальный расход, значение которого вы сможете найти на вертикальной оси напротив точки пересечения с кривой.

Для использования графика характеристик для высоковязких материалов: (Графики характеристик представлены для воды, вязкость 1 сП). Вначале (А) определите расход для воды, используя график характеристик. Затем (В) определите максимальный расход, используя поправочный график вязкости. После чего (С) выберите расход для насоса:

  • Мембрана TPE, 26,5 л/мин (7 галл/мин)
  • Мембрана PTFE, 24,6 л/мин (6,5 галл/мин)

Скорректированный расход материалов более высокой вязкости рассчитывается как: A x B/C

Например: Насос с мембраной PTFE работает при уровне давления материала 40,6 psi / 2,8 бар (0,3 МПа) и подаваемого воздуха 71,1 psi / 4,9 бар (0,5 МПа). Каково значение скорректированного расхода для материала вязкостью 600 сП?

13,25 л/мин х 3,8 л/мин / 24,6 л/мин = 2,04 л/мин (0,54 галлона/мин)

Насосы Husky компании Graco

Специальные двухмембранные насосы Husky с пневматическим приводом компании Graco являются идеальным решением для перекачивания больших объемов высоковязких материалов (до 20 000 сП), таких как жидкие концентраты, из временных емкостей, а также извлечения материалов из контейнеров изготовителя в емкости меньшего объема. 

Для получения более подробной информации о двухмембранных насосах с пневматическим приводом компании Graco, предназначенных для работы с высоковязкими материалами зайдите на сайт www.graco.com/husky или заполните форму ниже.

График вязкости

Стандартная поправочная кривая для вязкости

Сервис быстрой доставки Husky позволит вам получить насос Husky в тот момент, когда это необходимо

Чтобы помочь вам избежать простоев, выдерживать запланированные сроки, реагировать на непредвиденные обстоятельства и контролировать расходы в сегодняшних сложных условиях, служба быстрой доставки Husky может оперативно удовлетворить ваши потребности.

Закажите ваш насос Husky сегодня и его отправят вам уже завтра!

Свяжитесь со специалистом

Graco