ใบพัดสกรูเดี่ยวจัดการกับความหนืดของเหลวที่แตกต่างกันได้อย่างไรและความท้าทายเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ใบพัดสกรูเดี่ยวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันต่าง ๆ เช่นคอมเพรสเซอร์ปั๊มและระบบการกระจัดของของเหลว ใบพัดเหล่านี้พึ่งพาการออกแบบขดลวดเพื่อเคลื่อนย้ายของเหลวผ่านระบบและประสิทธิภาพของพวกเขาสามารถได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากความหนืดของของเหลวที่ถูกประมวลผล การทำความเข้าใจว่าใบพัดสกรูเดี่ยวจัดการกับความหนืดของเหลวที่แตกต่างกันและความท้าทายที่เกิดขึ้นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพ

การออกแบบขดลวดของก โรเตอร์สกรูเดี่ยว ช่วยให้สามารถกำจัดของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการสร้างโพรงที่ปิดสนิทระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ เมื่อโรเตอร์หมุนของเหลวจะถูกดึงเข้ามาแล้วผลักไปข้างหน้าผ่านระบบ ในกรณีของของเหลวที่มีความหนืดต่ำเช่นน้ำหรือน้ำมันเบาของเหลวสามารถไหลผ่านส่วนต่อประสานโรเตอร์สเตเตอร์ได้อย่างง่ายดายด้วยความต้านทานน้อยที่สุด การเคลื่อนที่ของโรเตอร์นั้นเพียงพอที่จะเคลื่อนย้ายของเหลวเหล่านี้ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเนื่องจากความต้านทานต่ำช่วยให้การไหลราบอย่างราบรื่นโดยไม่ต้องใช้พลังงานมากนัก

อย่างไรก็ตามพฤติกรรมของใบพัดสกรูเดี่ยวจะซับซ้อนมากขึ้นเมื่อจัดการกับของเหลวที่มีความหนืดสูง ของเหลวเหล่านี้เช่นน้ำมันหนักน้ำพริกหรือสารละลายมีแนวโน้มที่จะต้านทานการไหลมากกว่าของเหลวที่มีความหนืดต่ำ เมื่อของเหลวที่มีความหนืดสูงถูกสูบผ่านระบบพวกเขาจะสร้างแรงเสียดทานมากขึ้นระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ซึ่งสามารถนำไปสู่ความเครียดเชิงกลที่เพิ่มขึ้นบนโรเตอร์การใช้พลังงานที่สูงขึ้นและความร้อนสูงเกินไปของระบบ ความสามารถของโรเตอร์ในการกำจัดของเหลวดังกล่าวสามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพเว้นแต่ว่าระบบได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรองรับ

หนึ่งในความท้าทายหลักที่เกิดขึ้นเมื่อจัดการของเหลวที่มีความหนืดสูงคือการทำให้มั่นใจว่าโรเตอร์ทำงานภายในความคลาดเคลื่อนที่ดีที่สุด การกวาดล้างระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาการไหลของของเหลวที่เหมาะสม สำหรับของเหลวที่มีความหนืดต่ำการกวาดล้างอาจมีขนาดค่อนข้างเล็กและของเหลวสามารถเติมโพรงได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตามสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงโรเตอร์อาจต้องใช้กวาดล้างขนาดใหญ่กว่าเพื่อรองรับของเหลวที่หนาขึ้นและอนุญาตให้เคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น หากการกวาดล้างแน่นเกินไประบบอาจประสบกับการสึกหรอหรือความยากลำบากมากเกินไปในการเคลื่อนย้ายของเหลว ในทางกลับกันหากการกวาดล้างมีขนาดใหญ่เกินไปอาจนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลงความดันลดลงและการรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้น

ความท้าทายอีกประการหนึ่งของของเหลวที่มีความหนืดสูงคือ เพิ่มความต้องการแรงบิดและพลังงาน - เมื่อของเหลวหนาขึ้นพลังงานที่จำเป็นในการหมุนโรเตอร์จะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้สามารถทำให้ระบบไดรฟ์เครียดนำไปสู่การสึกหรอที่เพิ่มขึ้นบนโรเตอร์แบริ่งและส่วนประกอบอื่น ๆ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ระบบที่จัดการกับของเหลวที่มีความหนืดสูงอาจจำเป็นต้องติดตั้งมอเตอร์ที่ทรงพลังกว่าซีลที่ดีขึ้นหรือระบบหล่อลื่นขั้นสูงเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ราบรื่นและลดความเสี่ยงของความล้มเหลว

นอกจากนี้ ความเร็วในการสูบน้ำ อาจจำเป็นต้องปรับเมื่อจัดการกับของเหลวที่มีความหนืด ด้วยของเหลวที่มีความหนืดต่ำความเร็วของโรเตอร์ที่เร็วขึ้นมักจะมีประสิทธิภาพสำหรับการกระจัดของของเหลวอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตามด้วยของเหลวที่หนาขึ้นอาจต้องใช้ความเร็วของโรเตอร์ที่ช้าลงเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวถูกแทนที่อย่างเหมาะสมโดยไม่ต้องครอบงำระบบ การทำงานด้วยความเร็วที่ช้าลงสามารถช่วยลดความเครียดเชิงกลในระบบ แต่ยังสามารถส่งผลกระทบต่อปริมาณงานซึ่งอาจลดประสิทธิภาพของระบบโดยรวม

อุณหภูมิยังมีบทบาทสำคัญเมื่อสูบน้ำความหนืดสูง เมื่ออุณหภูมิของเหลวเพิ่มขึ้นความหนืดของมันมักจะลดลงซึ่งสามารถทำให้ปั๊มได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตามการรักษาการควบคุมอุณหภูมิที่ดีที่สุดเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปสามารถลดทั้งของของเหลวและส่วนประกอบของระบบ ในหลายแอปพลิเคชันโดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่เกี่ยวข้องกับของเหลวที่มีความกล้าหาญสูง องค์ประกอบความร้อน หรือกลไกการควบคุมอุณหภูมิถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อรักษาของเหลวที่อุณหภูมิที่เหมาะสำหรับการสูบน้ำ

เพื่อลดความท้าทายเหล่านี้สามารถใช้กลยุทธ์หลายอย่างได้ การออกแบบของโรเตอร์และสเตเตอร์สามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับความหนืดของเหลวที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นโรเตอร์อาจได้รับการออกแบบด้วยความคลาดเคลื่อนหรือวัสดุที่เฉพาะเจาะจงเพื่อลดแรงเสียดทานเมื่อจัดการของเหลวที่หนาขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถใช้ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร (VSD) เพื่อปรับความเร็วการสูบน้ำขึ้นอยู่กับความหนืดของของเหลวทำให้สามารถจัดการของเหลวที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ในบางกรณีการใช้งาน สารเติมแต่ง หรือ ตัวแทนผสม สามารถช่วยลดความหนืดของของเหลวทำให้ปั๊มง่ายขึ้น อย่างไรก็ตามวิธีการนี้อาจไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทั้งหมดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเช่นการแปรรูปอาหารหรือยาที่รักษาความบริสุทธิ์ของของเหลวเป็นสิ่งจำเป็น