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Anwendung für Feuerungsanlage – Messung der Viskosität von Schifföle

combustible maritimoAnwenderspezifische Lösungen zur Messung der Viskosität von Schifföle

Die richtige Einspritzung von Schweröle hat als Voraussetzung die Einstellung einer angepassten Viskosität. Die Überwachung der Viskosität und Temperatur ermöglicht sowohl die Betriebsbedingungen zu regulieren als auch das Spritzverfahren zu optimieren.

Der Wechsel zwischen verschiedenen Treibstoffarten, besonders zwischen
 die HFO (“Heavy Fuel Oil“)“ und die andere Destillaten unterschiedlicher Viskosität führt zu einer unbestimmte Transitionszeit. Es folgt eine inhomogene Erhitzungstemperatur und schließlich eine unbekannte Eingangsviskosität vor Spritzen in der Anlage. Weiterlesen →

Viskosität auf Referenztemperatur

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Analysatoren mit vibrierenden Viskosimetern

In einigen Fällen bleibt die Temperatur der Flüssigkeit ganz stabil mit der Zeit. Temperaturveränderungen sind meisten beobachtet, auch bei einem kontinuierlichen Prozess mit einer Stationären Phase.

Der Hersteller braucht aber die Viskosität zu wissen, an einer bestimmten Temperatur (eine „Referenztemperatur“), die als standarde Maßnahme im Betrieb oder für die Anwender erkannt ist. (Thermoset) Der Hersteller kann sich unter Umstände von dem Einfluss der Temperatur freimachen, oder schon an den ersten Schritt der Produktion direkt mit der Endbenutzungstemperatur arbeiten.

Die kinematische Viskosität

Wenn eine Messung von Newtonsche Flüssigkeiten mit einem Kapillarviskosimeter durchgeführt ist, spricht man automatisch von einer kinematischen Viskosität. Der Gravitationskraft wirkt als treibende Kraft auf der Flüssigkeit innerhalb der Messkapillar. Die Volumenmasse ist ein zusätzlicher Parameter.

Das Verhältnis von dynamischer Viskosität und Dichte bezeichnet man als kinematische Viskosität:

ν=η/ρ (m²/s) mit ν = kinematische Viskosität (m²/s), η = Dynamische Viskosität (Pa.s) et ρ = dichte (kg/m3)

Die Einheiten (SI) sind hierunter beschrieben: Die Maßeinheit der kinematische Viskosität kann « Stockes » [St] oder « centistokes » [cSt] » sein.

1 cSt = 1 mm²/s = 10-6 m²/s und 1St = 100 cSt

Für Flüssigkeiten, dessen Volumenmasse nah von 1000kg/m3 (Dichte = 1) ist, kann man 1cSt = 1cP betrachtet (siehe dynamische Viskosität).

Nota Bene: Die Werte « Sekunden Coupe Ford », « Engler Grad »,  » Saybolt oder Redwood Sekunden  » sind relative Messgröße für die Viskosität. Für nicht-newtonsche Flüssigkeiten kann man keine absolute Viskositätsbestimmung rechnen.

Die Dynamische Viskosität

Viskosität ist die Eigenschaft eines fließfähigen (vorwiegend flüssigen oder gasförmigen) Stoffsystems, unter Einwirkung einer Spannung zu fließen und irreversibel deformiert zu werden. Die bei der Verformung aufgenommene Spannung hängt dabei nur von der Verformungsgeschwindigkeit ab: Ebenso kann die Spannung als Ursache der Verformungsgeschwindigkeit angesehen werden. Quelle : DIN-Taschenbuch 398 – Rheologie Normen, Stand März 2007

Isaac Newton war der Erfinder das erste Gesetz des Viskosimetrie. Er hat das Fließverhalten einer idealen Flüssigkeit beschrieben.

τ = η.D où τ = (N/m²) und  g = (n-1)

Dementsprechend erfolgt die dynamische Viskosität :   η = τ/D (Pa.s)

Nota Bene: In der SI-Einheit ist der Pascalsekunde (Pa.s) oder der milliPascal.sekunde (mPa.s) benutzt. In der Industrie wird oft der centipoise (cP) und der poise (P) unter anderen verwendet.

  • 1 Pa.s = 1 000 mPa.s
  • 1 mPa.s = 1 cP
  • 1 P = 100 cP

Typische Viskositätswerte um 20 °C (mPa.s):

  • Aceton: 0,32
  • Wasser: 1
  • Quecksilber: 1,5
  • Grapefruitsaft: 2~5
  • Blut (37°C): 4~15
  • Kaffee crème: 10
  • Olivenöl: 102
  • Honig: 104
  • Teer: 106
  • Bitumen: 108

Die Viskosität erniedrigt sich mit der Temperaturerhöhung.

In der Industrie spielt die Viskosität eine wichtige Rolle, weil sie das Fließen der Flüssigkeiten im Rohr und auf den Oberflächen steuert. Die Viskosität ermöglicht das Wissen mehrerer Eigenschaften (Textur, Polymergröße, …) und setzt die effiziente Steuerung des Prozess (Feuerung, Druck, Abdeckung…) voraus.

Im Einsatz in der industriellen Fertigung sind die vibrierenden Viskosimeter explosionsgeschützt- oder ATEX-zertifiziert, auch „3A“ zertifiziert. Die Viskosimeter sichern die Überwachung der dynamischen Viskosität und garantieren die Qualität des Endproduktes.