В’язкість рідин: що потрібно знати перед вибором насоса
«У нас в’язка рідина — значить, потрібен об’ємний насос: гвинтовий, шестеренний, перистальтичний, мембранний…». Таку відповідь часто можна почути від замовника, який робить підбір обладнання інтуїтивно. Але при роботі з в’язкими середовищами нюансів значно більше, ніж здається на перший погляд. Саме тому тему в’язкості варто розглянути глибше.
Що таке в’язкість і як вона впливає на роботу насоса
В’язкість — це характеристика, що визначає плинність рідини. Високов’язкі середовища (мед, крем, згущене молоко) течуть повільно, низьков’язкі — швидко. Фактично це прояв внутрішнього тертя, яке зменшується при нагріванні та збільшується при зниженні температури.
Під час підбору насоса важливо врахувати:
- в’язкі продукти — це все, що не впорається з відцентровим насосом (200+ cSt);
- кожен тип насоса має свої межі по в’язкості та коефіцієнти втрат;
- деякі продукти не мають плинності зовсім (наприклад, фарш), але їх теж можна перекачувати;
- хімічний склад рідини визначає матеріал проточної частини;
- в’язкі середовища часто густішають під час охолодження та мають підвищену щільність.
Типи в’язких рідин та їх поведінка
1. Ньютонівські рідини
Поведінка не змінюється при зміні швидкості руху.
Приклад: вода, спирт, розчинники.
2. Дилатантні рідини (згущуються при зсуві)
Чим швидше вони рухаються, тим в’язкішими стають.
Приклад: вершки, масло після збивання.
Їх не можна перекачувати відцентровими насосами.
3. Пластичні рідини (мають межу плинності)
Поки точку зрушення не подолано — рідина стоїть.
Приклад: кетчуп, майонез.
4. Тиксотропні рідини (стають рідшими при перемішуванні)
Густі у спокої, рідкі під час руху.
Приклад: фарби, клеї, гелі, мастила.
Кінематична та динамічна в’язкість
Для насосів важлива кінематична в’язкість, яку вимірюють у сантистоксах (cSt):
- вода за 20 °C = 1 cSt
- моторна олива = 500+ cSt
В’язкість визначає опір руху в трубах, а густина — вагу продукту, що прямо впливає на потрібний натиск.
Приклад: перекачування згущеного молока
Постановка задачі:
6000 cSt, 5 м³/год, 2 бар, труба 50 мм.
Насос підібрано правильно, але часто не враховують втрати у трубопроводі.
30 метрів полімерної труби без вигинів дають:
➡ понад 16 бар втрат тільки на шорсткість стінок!
Отже, потрібен насос значно дорожчий і потужніший.
Як зменшити втрати?
- труба 100 мм → втрата ≈ 1 бар
- труба 75 мм → ≈ 3 бар
Різниця у вартості насоса та експлуатації — колосальна.
Висновки
- Універсальних насосів для в’язких рідин не існує.
- Потрібно враховувати в’язкість, тип рідини, густину, температуру, довжину та діаметр трубопроводу, матеріали, втрати на шорсткість.
- Правильний вибір насоса дозволяє уникнути перевитрат електроенергії і дорогих аварій.
Фахівці Steiner підберуть насос для будь-якого типу в’язких продуктів.
📞 +380 44 390 73 38