Kaasupitoisten nesteiden pumppaaminen keskipakopumpulla
Wiik, Joel (2023)
Diplomityö
2023
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231027141614
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20231027141614
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä tutkitaan kaasupitoisten nesteiden pumppaamista keskipakopumpulla. Kaasuosuus pumpattavassa nesteessä vaikuttaa keskipakopumpun tuottamaan nostokorkeuteen negatiivisesti. Useissa sovelluksissa, esimerkiksi paperi- ja kemianteollisuudessa, kaasun ajautumista pumpattavaan nesteeseen ei voida kuitenkaan täysin estää.
Työn tarkoituksena on tuottaa tietoa kaasun vaikutuksesta nesteiden pumpattavuuteen. Tieto helpottaa pumpun valintaa kohteisiin, joissa esiintyy kaasupitoista nestettä. Työ koostuu teoreettisesta ja kokeellisesta osuudesta. Teoreettisessa osuudessa tarkasteltiin aiempaa aiheeseen liittyvää tutkimusta ja tehtiin kaasupitoisen nesteen virtaukseen liittyviä mallinnuksia kokeellista osuutta varten. Kokeellisessa osuudessa suoritettiin mittauksia ilmapitoisella vedellä ja kahden eri sakeuden sellumassalla. Samanlaiset koeajot suoritettiin kahdella eri ominaispyörimisnopeuden keskipakopumpulla.
Työn kokeellisen osuuden tuloksena saatiin tietoa koepumppujen kaasunkäsittelykyvystä. Aikaisemman tutkimustiedon mukaisesti, jo pienikin ilmaosuus pumpattavan nesteen joukossa heikensi koepumppujen suoritusarvoja. Erot pumppujen välillä olivat suurempia vedellä pumpattaessa kuin sellumassalla. Pumping of gaseous liquid with centrifugal pump is examined in this master’s thesis. Gas content of the pumped liquid affects negatively on the head produced by a centrifugal pump. However, for example in applications in paper and chemical industry, it’s not possible to completely avoid gas entrainment in pumped fluid.
The purpose of this thesis is to produce knowledge on pumping of gaseous liquids. Data helps to choose better suitable pump for applications where gas is present among pumped fluid. The thesis consists of theoretical and experimental part. In theoretical part earlier re-search is reviewed and modelling of gaseous liquid flow is made. In experimental part trials with air and pulp with air content were made. Similar trials were made with two centrifugal pumps with different specific speeds.
Results from trials contain data of gas handling capabilities of the test pumps. As in previous studies, even a small air content decreased the performance of the test pumps. Differences between gas handling capabilities of the test pumps were more significant with water than with pulp.
Työn tarkoituksena on tuottaa tietoa kaasun vaikutuksesta nesteiden pumpattavuuteen. Tieto helpottaa pumpun valintaa kohteisiin, joissa esiintyy kaasupitoista nestettä. Työ koostuu teoreettisesta ja kokeellisesta osuudesta. Teoreettisessa osuudessa tarkasteltiin aiempaa aiheeseen liittyvää tutkimusta ja tehtiin kaasupitoisen nesteen virtaukseen liittyviä mallinnuksia kokeellista osuutta varten. Kokeellisessa osuudessa suoritettiin mittauksia ilmapitoisella vedellä ja kahden eri sakeuden sellumassalla. Samanlaiset koeajot suoritettiin kahdella eri ominaispyörimisnopeuden keskipakopumpulla.
Työn kokeellisen osuuden tuloksena saatiin tietoa koepumppujen kaasunkäsittelykyvystä. Aikaisemman tutkimustiedon mukaisesti, jo pienikin ilmaosuus pumpattavan nesteen joukossa heikensi koepumppujen suoritusarvoja. Erot pumppujen välillä olivat suurempia vedellä pumpattaessa kuin sellumassalla.
The purpose of this thesis is to produce knowledge on pumping of gaseous liquids. Data helps to choose better suitable pump for applications where gas is present among pumped fluid. The thesis consists of theoretical and experimental part. In theoretical part earlier re-search is reviewed and modelling of gaseous liquid flow is made. In experimental part trials with air and pulp with air content were made. Similar trials were made with two centrifugal pumps with different specific speeds.
Results from trials contain data of gas handling capabilities of the test pumps. As in previous studies, even a small air content decreased the performance of the test pumps. Differences between gas handling capabilities of the test pumps were more significant with water than with pulp.