چگونه روتورهای تک پیچ ویسکوزیته های مختلف مایع را کنترل می کنند و چه چالش هایی ایجاد می شود؟

روتورهای تک پیچ به طور گسترده در کاربردهای مختلف مانند کمپرسورها ، پمپ ها و سیستم های جابجایی سیال استفاده می شوند. این روتورها برای جابجایی مایعات از طریق سیستم به طراحی مارپیچی خود متکی هستند و عملکرد آنها می تواند به میزان قابل توجهی تحت تأثیر ویسکوزیته مایعات پردازش شود. درک چگونگی برخورد روتورهای پیچ تک ویسکوزیته سیال و چالش های ایجاد شده برای بهینه سازی عملکرد سیستم ، قابلیت اطمینان و کارآیی بسیار مهم است.

طراحی مارپیچی a روتور تک پیچ به آن اجازه می دهد تا با ایجاد یک حفره مهر و موم شده بین روتور و استاتور ، مایعات را به طور موثر جابجا کند. با تبدیل شدن روتور ، مایع داخل آن کشیده می شود و سپس از طریق سیستم به جلو سوق می یابد. در مورد مایعات کم ویسکوزیته مانند آب یا روغنهای سبک ، مایع به راحتی می تواند از طریق رابط روتور-استاتور با حداقل مقاومت جریان یابد. حرکت مارپیچ روتور برای حرکت سریع و کارآمد این مایعات کافی است ، زیرا مقاومت کم آنها امکان جریان صاف و بدون مصرف انرژی زیادی را فراهم می کند.

با این حال ، رفتار روتورهای پیچ تک هنگام استفاده از مایعات با ویسکوزیته بالا پیچیده تر می شود. این مایعات ، مانند روغنهای سنگین ، خمیر یا دوغاب ، تمایل به مقاومت بیشتر از مایعات کم ویسکوزیته دارند. هنگامی که مایعات با ویسکوزیته بالا از طریق سیستم پمپ می شوند ، اصطکاک بیشتری بین روتور و استاتور ایجاد می کنند که می تواند منجر به افزایش استرس مکانیکی در روتور ، مصرف انرژی بالاتر و گرمای بیش از حد سیستم شود. توانایی روتور برای جابجایی مؤثر چنین مایعات می تواند به خطر بیفتد مگر اینکه سیستم به طور خاص برای اسکان آنها طراحی شود.

یکی از اصلی ترین چالش هایی که هنگام رسیدگی به مایعات با ویسکوزیته بالا بوجود می آید ، اطمینان از عملکرد روتور در تحمل های بهینه است. ترخیص کالا از گمرک بین روتور و استاتور برای حفظ جریان مناسب سیال بسیار مهم است. برای مایعات کم ویسکوزیته ، ترخیص کالا از گمرک می تواند نسبتاً ناچیز باشد و مایع به راحتی می تواند حفره را پر کند. با این حال ، برای مایعات با ویسکوزیته بالا ، روتور ممکن است برای قرار دادن مایع ضخیم تر به یک ترخیص کالا از گمرک بزرگتر نیاز داشته باشد و اجازه دهد تا راحت تر حرکت کند. اگر ترخیص کالا از گمرک خیلی محکم باشد ، سیستم می تواند سایش بیش از حد یا مشکل در حرکت مایعات را تجربه کند. از طرف دیگر ، اگر ترخیص کالا از گمرک بسیار بزرگ باشد ، می تواند منجر به کاهش کارایی ، کاهش فشار و نشت احتمالی شود.

یکی دیگر از چالش های مایعات با ویسکوزیته بالا این است افزایش گشتاور و نیازهای برق بشر هرچه مایع ضخیم تر شود ، انرژی مورد نیاز برای چرخش روتور افزایش می یابد. این می تواند سیستم درایو را فشار دهد و منجر به افزایش سایش در روتور ، یاتاقان ها و سایر اجزای شود. برای رسیدگی به این مسئله ، سیستم هایی که مایعات با ویسکوزیته بالا دارند ممکن است نیاز به مجهز به موتورهای قدرتمندتر ، مهر و موم های بهتر یا سیستم های روانکاری پیشرفته داشته باشند تا از عملکرد صاف و کاهش خطر خرابی اطمینان حاصل کنند.

علاوه بر این ، سرعت پمپاژ ممکن است هنگام استفاده از مایعات چسبناک ، نیاز به تنظیم داشته باشد. با مایعات کم ویسکوزیته ، سرعت روتور سریعتر برای جابجایی سریع سیال موثر است. با این حال ، با مایعات ضخیم تر ، ممکن است سرعت روتور کندتر مورد نیاز باشد تا اطمینان حاصل شود که مایعات به درستی جابجا شده اند بدون اینکه سیستم را تحت الشعاع قرار دهند. کار با سرعت کندتر می تواند به کاهش استرس مکانیکی روی سیستم کمک کند ، اما می تواند بر توان نیز تأثیر بگذارد و به طور بالقوه کارایی کلی سیستم را کاهش می دهد.

دما همچنین هنگام پمپاژ مایعات با ویسکوزیته بالا نقش مهمی دارد. با افزایش دمای سیال ، ویسکوزیته آن به طور معمول کاهش می یابد ، که می تواند پمپ کردن آن را آسان تر کند. با این حال ، حفظ کنترل بهینه دما بسیار مهم است ، زیرا گرمای بیش از حد می تواند مایعات و اجزای سیستم را تخریب کند. در بسیاری از کاربردها ، به ویژه آنهایی که شامل مایعات با ویسکوزیته بالا هستند ، عناصر گرمایشی یا مکانیسم های تنظیم دما برای حفظ مایع در دما که برای پمپاژ ایده آل است ، گنجانیده شده است.

برای کاهش این چالش ها ، چندین استراتژی قابل استفاده است. طراحی روتور و استاتور را می توان برای ویسکوزیته های مختلف سیال بهینه کرد. به عنوان مثال ، روتور ممکن است با تحمل یا مواد خاص برای کاهش اصطکاک هنگام استفاده از مایعات ضخیم تر طراحی شود. علاوه بر این ، درایوهای سرعت متغیر (VSD) می توانند برای تنظیم سرعت پمپاژ بسته به ویسکوزیته مایع استفاده شوند و امکان دستیابی به مایعات کارآمدتر را فراهم می کنند.

در بعضی موارد ، استفاده از مطلب یا مأمورین مخلوط کردن می تواند به کاهش ویسکوزیته مایعات کمک کند و باعث می شود پمپ کردن آن آسان تر شود. با این حال ، این رویکرد ممکن است برای همه برنامه ها ، به ویژه در صنایعی مانند فرآوری مواد غذایی یا دارویی مناسب نباشد ، جایی که حفظ خلوص سیال ضروری است .