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粘性流体的泵密封问题以及不同流体如何影响旋转泵

发布时间2019-10-21人气:31

粘性流体的泵密封问题以及不同流体如何影响旋转泵


问:泵用户在处理粘性液体时应注意哪些密封问题?

A.与粘性液体有关的密封问题很复杂。机械密封或密封装置必须能够在一系列预期的粘性条件(包括瞬态或不正常条件)下密封泵。机械密封组件可能无法达到预期的性能,或者可能承受高于水的载荷。与机械密封件相连的是密封件冲洗装置和相关的管道。

在许多情况下,辅助系统包括辅助组件,例如孔板和过滤器,它们在处理粘性液体时可能会堵塞或停止正常工作。

管道通常在泵壳的外部,可能需要伴热或其他考虑因素,以确保正确冲洗密封件。应始终咨询密封件制造商以获取详细信息和正确选择目的。

要了解有关粘性液体和旋转动力泵之间的连接的更多信息,请参阅泵的机械密封-正确选择,安装和操作的节省成本指南,以及ANSI / HI 9.6.7旋转动力泵-液体效果指南粘度对性能的影响。


牛顿流体的例子图1. 牛顿流体示例。图2.膨胀液示例。图3.塑料流体示例。图4.伪塑性流体示例。图5.触变流体示例。图6.流变流体实例。(图片由液压研究所提供)

问:牛顿流体和非牛顿流体之间有什么区别?旋转泵的性能会受到不同流体类型的影响吗?

:流体类型对旋转泵的影响通常与粘性有关。流体的粘度是其抵抗内部剪切力的趋势。

泵送流体的粘度会影响所需的净净进口正压力(NPIPR),并将影响泵的流量滑差。

当剪切应力与剪切速率的比率在所有剪切速率下都是恒定的,并且与时间无关,并且零剪切速率仅在零剪切应力下存在时,流体就是牛顿流体(见图1)。大多数矿物油的温度都高于浊点(该温度开始出现浑浊的温度),溶剂和水接近该条件,被认为是牛顿流体。这些流体的粘度与剪切速率无关。

牛顿流体将改变粘度以匹配施加到流体上的剪切速率和/或剪切时的时间长度的变化。

图2到6中定义了几种类型的非牛顿流体。当剪切应力与剪切速率的比率随剪切速率的增加而增加时,可逆地且与时间无关,则称为流体膨胀(见图2)。高浓度的颜料汽车悬浮液(如油漆,印刷油墨和某些淀粉)是膨胀流体。

这些流体的表观粘度随着剪切速率的增加而增加。一些膨胀液以高剪切速率固化。

对于大于零的剪切速率,当剪切应力与剪切速率的比率恒定时,它与时间无关。当仅当剪切应力大于固定的最小值大于零时才发生剪切时,流体被称为塑料。诸如腻子或成型粘土之类的塑性流体的特征在于屈服点,这意味着必须先对流体施加一定的最小应力或力,然后才能发生任何流动。

当剪切应力与剪切速率的比率随剪切速率的增加而减小时,可逆且与时间无关,并且仅在零剪切应力时才出现零剪切速率,则流体是假塑性的。许多乳液,例如水基流体和树脂材料,都是假塑性流体。

它们的表观粘度随剪切速率的增加而降低,但在高剪切速率下趋于稳定。

当剪切应力与剪切速率之比降低时,流体是触变性的,并且是时间相关的,因为随着时间的流逝,该比率在零剪切速率和应力下逐渐增加回到其“静止”值,并逐渐降低至极限值在恒定的剪切速率下随着时间的流逝。当这些材料的表观粘度随着剪切速率的增加和剪切时间的延长而降低时,大多数润滑脂,钻探泥浆,凝胶和流沙都是触变流体。

当在任何给定的瞬间,所有剪切速率下的剪切应力与剪切速率之比是恒定的,但随着时间增加,流体是流变的。

有些润滑脂是故意制造的,具有部分流变特性,有助于在稳定条件下进行泵送;但是,在轴承上剪切时,润滑脂会累积到更高的表观粘度。



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