単ネジポンプはスラッジと油のような薄い液体を処理するためにどの粘度範囲をカバーする必要がありますか?

スラッジと油などの薄い流体のコア粘度の違いは何ですか?

流体の粘度は、一軸スクリューポンプに必要な性能範囲に直接影響します。スラッジ（通常は濃厚で不均一な混合物（下水汚泥、産業汚泥など））は、1,000 cP（センチポアズ）から 1,000,000 cP 以上の範囲の高い粘度を持っています。その濃厚な粘稠度には、浮遊固体 (粒子、繊維など) が含まれていることが多く、流動性が低いため、ポンプはパイプラインに流体を押し出すのに十分な圧力を生成する必要があります。対照的に、油のような薄い流体 (鉱油、潤滑油、燃料油など) は粘度が低く、通常は 1 cP ～ 100 cP です。これらの流体は最小限の抵抗で容易に流れますが、ポンプには漏れを防ぎ、過度の乱流を発生させずに安定した流量を維持する必要があります。これらの明らかな粘度の違いは、両方の種類の流体を効果的に処理するには、単軸スクリュー ポンプが 2 つの異なる重複しない粘度範囲をカバーする必要があることを意味します。

スラッジを処理する一軸スクリューポンプに最適な粘度範囲はどれですか?

汚泥の場合は、 シングルスクリューポンプ 厚い厚さと固形分に対応する粘度範囲、通常は 500 cP ～ 1,500,000 cP が必要です。この広い範囲は、汚泥組成の変動を考慮しています。たとえば、一次下水汚泥 (含水量が多い) の粘度は 1,000 ～ 10,000 cP である一方、脱水汚泥 (水分が少ない) は 100,000 cP を超える場合があります。ポンプの設計は、スラッジの流れに対する抵抗を克服して目詰まりを防ぐために、高い吸引圧力を生成することでこの範囲をサポートする必要があります。重要な考慮事項は、スラッジの粘度は温度の低下に伴って増加することが多いため (例: 寒い産業環境)、そのためポンプの定格粘度範囲にはそのような変動に対するバッファーを含める必要があります。たとえば、最大定格 1,000,000 cP のポンプは、低温条件下で 800,000 cP まで濃くなるスラッジを失速することなく処理できます。さらに、固体は流体の動きを妨げることで間接的に実効粘度を増加させる可能性があるため、この範囲では浮遊固体（一部のスラッジでは最大 30 体積％）を考慮する必要があります。

オイルなどの薄い流体用の一軸スクリューポンプに適した粘度範囲はどれですか?

油のような薄い液体には、 シングルスクリューポンプ 粘度範囲ははるかに低く、通常は 0.5 cP ～ 200 cP です。この範囲は一般的な薄油の流動特性と一致しています。軽鉱油の粘度は室温で 5 ～ 20 cP ですが、より重い潤滑油の粘度は 100 ～ 200 cP に達することがあります。ここでのポンプの焦点は、（スラッジの場合のように）高圧ではなく、精度と漏れ防止にあります。粘度範囲が広すぎると（たとえば、200 cP を超える値を含む）、非効率につながる可能性があります。たとえば、高粘度用に設計されたポンプは、薄いオイルに過剰なせん断力を発生させ、泡立ちや劣化を引き起こす可能性があります。逆に、範囲が狭すぎると (例: 1 ～ 50 cP のみ)、粘度が一時的に上昇する低温では、わずかに粘度の高いオイル (例: 80 cP 作動油) を処理できない可能性があります。理想的な範囲では、温度による粘度変化も考慮する必要があります。たとえば、オイルの粘度は 20°C から 40°C に加熱すると 50% 低下する可能性があるため、ポンプはこのダイナミック レンジ全体で安定した流量を維持する必要があります。

粘度範囲は、スラッジと希油に対するシングル スクリュー ポンプの設計にどのような影響を与えますか?

必要な粘度範囲によって、各流体タイプの単軸スクリュー ポンプの重要な設計要素が決まります。スラッジ（高粘度範囲）の場合、ポンプには大きなローターとステーターのクリアランス（固形物による詰まりを避けるため）と、濃厚な流体を移動させるために必要な力を生成するための堅牢な駆動システム（高トルクモーターなど）が必要です。ステーターの材質 (ニトリルゴム、ポリウレタンなど) は、研磨スラッジ粒子に耐えられる耐摩耗性を備えている必要がありますが、ポンプの流路は、圧力降下を最小限に抑えるために広く滑らかになるように設計されています。薄いオイル (低粘度範囲) の場合、ポンプには、ローターとステーターの隙間が狭く (流量が低下する内部漏れを防ぐため)、オイルの化学的特性の損傷を避けるために低せん断設計が必要です。ステーターの材質は、密閉性を確保するためにより柔らかいもの（EPDM ゴムなど）にすることができ、ポンプの入口/出口ポートは層流を維持するようなサイズになっています。薄い油中での乱流はキャビテーション（気泡）を引き起こし、ポンプに損傷を与え、効率を低下させる可能性があります。つまり、粘度範囲によって、ポンプが「押す力」（スラッジ）を優先するか、「シール精度」（薄いオイル）を優先するかが決まります。

一軸スクリューポンプの粘度範囲がスラッジの特性と一致していることを確認するにはどうすればよいですか?

一軸スクリューポンプの粘度範囲がスラッジに適していることを確認するには、粘度計を使用してスラッジの実際の粘度を測定することから始めます。動作温度と潜在的な寒さ/暑さの両方でテストします（屋外施設での冬と夏の違いなど）。ポンプの定格最大粘度は、予期せぬ増粘（固形分の増加などによる）を考慮して、スラッジの測定された最高粘度より少なくとも 20 ～ 30% 高くする必要があります。次に、ポンプの「固形物処理能力」仕様を確認します。たとえ粘度範囲が一致していても、10% の固形分しか処理できないポンプは、25% の固形分を含むスラッジ (有効粘度が増加します) で故障します。さらに、実際のスラッジのサンプル（粘度標準だけでなく）を使用してポンプをテストして、流れの安定性を観察します。脈動流や騒音の増加などの兆候は、粘度範囲が不十分であることを示しています。たとえば、粘度が 50,000 cP のスラッジによってポンプが停止する場合、ポンプの最大粘度定格 (例: 30,000 cP) が低すぎるため、アップグレードする必要があります。

シングル スクリュー ポンプの粘度範囲が希油に対して機能することを確認するためのチェック方法は何ですか?

薄いオイルの場合、ポンプの粘度範囲を検証するには、流量の一貫性と気密性をテストする必要があります。まず、ポンプの動作温度 (例: エンジン オイルの場合は 40°C) でのオイルの粘度を測定し、それがポンプの定格低粘度範囲 (例: 5 ～ 150 cP) 内にあることを確認します。次に、ポンプを意図した流量で運転し、ローターとステーターの境界面での漏れを確認します。たとえ小さな漏れ（例: 1 分あたりのオイルの滴）であっても、オイルの低粘度に対してクリアランスが大きすぎて、効率が低下していることを示しています。次に、キャビテーションを監視します。ポンプが高音のノイズを発したり、流量が変動したりする場合は、粘度範囲が一致していない可能性があります (たとえば、ポンプは高粘度用に設計されており、過剰な吸引が発生し、オイルに空気が引き込まれます)。最後に、ポンピング後のオイルの劣化（色や粘度の変化など）をテストします。オイルの粘度に対して剪断力が高すぎるポンプは、オイルの分子を破壊し、その性能（潤滑能力など）を低下させます。

温度は両方の液体の粘度範囲要件にどのような影響を与えますか?

温度は流体の粘度を変化させる重要な変数であり、一軸スクリューポンプの範囲が適応できる必要があります。スラッジの場合、温度が低いと粘度が増加します。たとえば、25°C で 10,000 cP の粘度を持つスラッジは、5°C で 50,000 cP まで粘度が高くなります。したがって、ポンプの粘度範囲にはスラッジの低温粘度が含まれている必要があります。そうでない場合、システムはスラッジをポンプの定格範囲内に保つために予熱器を必要とする場合があります。薄いオイルの場合、温度が高くなると粘度が低下します。たとえば、20℃で粘度が 80 cP のモーター オイルは、80℃では 20 cP に低下することがあります。粘度が低いと流れが改善されますが、漏れのリスクが増加します。シールの完全性を維持するには、ポンプの粘度範囲がオイルの低温 (より高い) 粘度値と高温 (より低い) 粘度値の両方をカバーする必要があります。たとえば、定格 5 ～ 150 cP のポンプは、60 cP (コールド スタート) ～ 15 cP (動作温度) の範囲のモーター オイルを問題なく処理できます。温度の影響を無視すると、ポンプの故障につながる可能性があります。たとえば、定格 100,000 cP のスラッジ ポンプは寒い天候で停止する可能性があり、オイル ポンプはオイルが熱くて薄い場合に過度に漏れる可能性があります。

シングルスクリューポンプの粘度範囲が流体と一致しない場合はどうなりますか?

粘度範囲が一致しないと、両方の流体の性能上の問題やポンプの早期損傷が発生します。スラッジの場合、粘度範囲が低すぎるポンプ (たとえば、100,000 cP のスラッジでは最大 50,000 cP) は、モーターの過負荷 (濃厚な流体を移動させるのに苦労するため)、ステーターの摩耗 (過剰な摩擦による)、および詰まり (ローターとステーターのギャップに固体が詰まる) を経験します。ひどい場合には、ローターが焼き付き、高額な修理が必要になる場合があります。薄いオイルの場合、粘度範囲が高すぎるポンプ (たとえば、10 cP のオイルの場合は最小 50 cP) は、内部漏れ (オイルがローターとステーターのシールをすり抜けてしまう)、流量の低下 (出口に到達するオイルが少なくなる)、およびキャビテーション (低圧入口に気泡が形成される) を引き起こす可能性があります。時間の経過とともに、キャビテーションによってポンプの内部コンポーネント (ローター、ステーターなど) が侵食され、漏れによって流体が無駄になり、運用コストが増加します。範囲がわずかに一致していない場合でも (たとえば、10 ～ 200 cP オイル用のポンプを 5 cP 燃料油に使用する場合)、効率が 10 ～ 20% 低下し、数か月にわたる動作で大幅な損失が発生します。