旋转式正排量泵(RPD)理论上每转一圈排量是固定的。BETVICTOR体育官网然而，一些输出损失通常是由流体滑过转子造成的。位移量(Qd)与实际输出量(Q)之差为滑移量(Sq)。RPD泵的容积效率取决于滑移量占总排量的百分比。BETVICTOR体育官网总输出量占排水量的百分比是泵的容积效率。泵正常工作范围内滑移的主要决定因素是:
- 粘度-粘度(V)越高，滑移越小。
- 压力—压差(Pd)越大，滑移越严重。采用柔性或可压缩部件(如柔性叶片叶轮或橡胶涂层叶瓣)的BETVICTOR体育官网泵比采用刚性材料(如钢)的泵的压力滑移增加更多。
- RPD泵类型-每种泵类型有不同的间隙要求。例如，柔性叶片泵不需要任何叶片间隙，而不锈钢叶片的旋转BETVICTOR体育官网叶片泵则需要与壳体的间隙。在一种泵类型中，一些制造商能够比其他制造商更好地满足精确的紧密间隙要求。
- 磨损-当部件磨损时，它们之间的间隙增加。在较高的压力和较低的粘度下，这种间隙差可能会显著增加滑移。
虽然排量增加，但滑移不随泵速增加而增加。因此，RPD泵运行速度越快，容积效率就越大，如表1所示。
表1。泵容积效率(图表由LobePro旋转泵提供)BETVICTOR体育官网不幸的是，将RPD泵运行在正常范围的上限可能会适得其反。如果流体具有研磨性，高速会产生快速磨损，随着时间的推移会产生更大的滑移。
尽管RPD泵通常具有较低的剪切力，但高泵速可能会对剪切敏感的流体产生不利影响。BETVICTOR体育官网高泵速作业可能没有足够的时间让高粘性流体完全充满泵腔。这将导致产量的减少。
测试高粘度流体
一家旋转瓣泵(容积式旋转泵)制造商生产的泵配有丁腈橡胶(NBBETVICTOR体育官网R)涂层的瓣，尽管有些是氢化丁腈橡胶(HNBR)、氟碳(FKM)和固体金属瓣。多年来，制造商在一个测试池中测试每台泵，以确保泵在抽淡水的工作点满足公布的流量和马力曲线，其粘度接近1厘泊(cP)。
然而，在2013年，该制造商一直没有测试泵，以确定高粘度对输出和马力(HP)的影响，部分原因是许多客户无法提供他们的液体BETVICTOR体育官网粘度。
例如，城市污泥的粘度取决于温度、固体百分比、污泥类型和污泥静止的时间。移动城市污泥所需的滑移和高压通常是根据实际经验根据污泥类型和固体百分比估计的。然而，随着时间的推移和经验的积累，许多最终用户可以提供他们的液体的最小和最大粘度。直到2013年，制造团队使用公式1估计粘度的影响。
滑移是压差除以粘度的函数。制造商根据其他泵公布的数据估计K值。BETVICTOR体育官网然而，到2013年底，制造商决定通过直接测试来确定效果。
2014年，公司的质量控制经理和工厂经理在工程副总裁的监督下，使用制造商的一种旋转瓣泵进行了广泛的测试，以确定滑移。BETVICTOR体育官网所选泵的排量为每100转34加仑。测试泵配备了新的70硬度计，丁腈橡胶叶。
橡胶涂层叶片的优点是，它们是可压缩的，以允许非常紧密地配合泵壳。这种紧密的配合允许泵产生强大的真空，从而能够自启动高达25英尺的能力。可压缩橡胶涂层的叶瓣还允许泵通过小的硬固体而不损坏。缺点是，在高压下，橡胶涂层会被压缩，增加打滑。
泵壳和耐磨板由硬化金属制成。在所有测试中，泵都以300转/分的速度运行，压力从1到75磅/平方英寸(psi)不等。测试小组使用最近认证的真空和压力表来确定压差，并在每次测试前记录气压和流体温度。
在每个psi水平下，都进行了多次测试，以确定流体粘度对滑移的影响。测试流体的粘度是通过在粘度计主轴上评估1升样品来确定的。测试的粘度范围从1到1912 cP。定期使用经过认证的粘度流体，以确保主轴被正确校准。
测试结果
在整个测试过程中，测试团队一直密切跟踪气压和水温。但当团队成员对数据进行回归分析时，这些变量均不显著。气压在29.86到30.22之间。流体温度在12到22摄氏度之间。
正如团队预期的那样，当测试泵的转速为300rpm，压差为1psi时，无论粘度如何，滑移都相对较低。然而，滑移量从1 cP时的2.6%稳步增加到207.9 cP时的8.2%，这是意料之外的。
该团队还测定了不同粘度下25 psi压差下的滑移。在1 cP时，滑移量为驱替量的24.5%，为最大滑移率。测试结果表明，随着粘度的增加，滑移率随最大值的百分比稳步下降(见图1)。在401 cP时，滑移率为2.8%。粘度的变化解释了滑度变化的95.2%。
图1。在25 psi时最大数量的滑移百分比根据已发布的信息和泵手册，该团队还希望在较高压力下，随着粘度的增加，滑移率也会出现类似的下降。研究小组发现，压力越高，由于粘度越高，滑移率下降越小。例如，在50 psi的压差下，研究小组发现了如图2所示的结果。
图2。在50 psi时最大数量的滑移百分比测试表明，在较高压力下，流体粘度对测试泵的密封效果较差。这被认为是由于叶瓣上的橡胶涂层在更高的压力下压缩得更大。该试验表明，泵的粘度密封效果的下降与压力的增加密切相关(R2 = 0.965)，因此易于建模。研究小组计划用金属瓣进行类似的测试，看看结果是否不同。