Types de dispositifs de garniture mécanique

UN garniture mécanique est un dispositif qui empêche les fuites de fluide entre les pièces rotatives et fixes des pompes, mélangeurs et autres équipements. Le choix entre joint simple et double les arrangements dépendent des besoins spécifiques de votre application.

Les joints simples conviennent à la plupart des applications standard, tandis que les joints doubles offrent une protection supplémentaire pour les fluides dangereux ou coûteux. Chaque type de configuration offre des avantages spécifiques selon les conditions de fonctionnement.

Garnitures mécaniques simples (disposition 1)

Les garnitures mécaniques simples utilisent un seul jeu de faces d'étanchéité pour contenir le fluide de traitement. Elles constituent l'option la plus simple et la plus économique.

Ces joints fonctionnent en pressant deux surfaces extrêmement planes l'une contre l'autre : l'une tourne avec l'arbre, l'autre reste fixée au carter. Un mince film de liquide entre ces surfaces assure la lubrification et le refroidissement.

Les joints simples conviennent parfaitement à la plupart des pompes à eau, des systèmes d'huile et des procédés chimiques. Ils occupent moins d'espace que les joints doubles et sont moins coûteux à installer.

La principale limitation se manifeste lors de la manipulation de produits chimiques dangereux ou de fluides cristallisants. Si un seul joint est défectueux, le fluide de traitement s'échappe directement dans l'atmosphère. Ces appareils sont donc inadaptés aux substances toxiques ou aux produits coûteux, pour lesquels toute fuite peut engendrer de graves problèmes.

Garnitures mécaniques doubles

Garnitures mécaniques doubles Utilisez deux jeux de faces d'étanchéité pour une protection supplémentaire contre les fuites. Ils créent une barrière entre le fluide de traitement et l'environnement extérieur.

L'espace entre les deux joints contient un fluide barrière ou tamponCe fluide remplit plusieurs fonctions : il refroidit les joints, assure la lubrification et agit comme une barrière de sécurité en cas de défaillance du joint intérieur.

Différentes configurations de joints doubles existent pour répondre à diverses exigences opérationnelles. Nous explorerons trois catégories principales : les joints doubles pressurisés et non pressurisés, conformes aux normes API, suivis de montages spécifiques tels que les conceptions en tandem, dos à dos et face à face.

Joints doubles non pressurisés (arrangement API 2)

Double non pressurisé les joints maintiennent leur fluide de barrage est à la pression atmosphérique ou légèrement supérieure. La pression du fluide de barrage reste inférieure à celle du fluide de procédé.

Si le joint intérieur fuit, le fluide de traitement pénètre dans la chambre de fluide barrière plutôt que de s'échapper dans l'atmosphère.

Le système nécessite un réservoir pour contenir le fluide barrière et permettre la dilatation thermique. Une surveillance régulière du niveau du fluide barrière permet de détecter rapidement les problèmes d'étanchéité interne.

Ces joints conviennent aux applications où un confinement complet est essentiel, mais où le fluide de procédé n'est pas extrêmement dangereux. Ils sont courants dans les équipements agroalimentaires et pharmaceutiques.

Joints doubles pressurisés (arrangement API 3)

Les doubles joints pressurisés maintiennent le fluide de barrage à une pression supérieure à celle du fluide de procédé, généralement de 15 à 25 psi. Cette différence de pression garantit que toute fuite s'écoule du fluide de barrage vers le procédé, et non l'inverse.

Imaginez gonfler un ballon dans un bocal. La pression plus élevée à l'intérieur du ballon empêche tout ce qui se trouve dans le bocal d'y pénétrer.

Cette configuration offre une sécurité maximale pour les fluides toxiques ou dangereux. Les centrales nucléaires, les compresseurs de chlore et d'autres applications critiques nécessitent des joints doubles pressurisés.

L'inconvénient réside dans des systèmes de support plus complexes. Des sources de pression, des vannes de régulation et des équipements de surveillance sont nécessaires pour maintenir une pression adéquate du fluide de barrage.

Joints tandem

Joints tandem Montez les deux jeux de joints dans le même sens, l'un derrière l'autre. Le joint intérieur supporte la pression maximale, tandis que le joint extérieur assure la sécurité.

En fonctionnement normal, le joint extérieur ne subit quasiment aucune différence de pression. Il n'entre en action qu'en cas de défaillance du joint intérieur.

Cette configuration est particulièrement adaptée aux espaces restreints. De nombreuses pompes plus anciennes conçues pour la garniture mécanique peuvent être équipées de garnitures tandem sans modifications majeures.

Le fluide de barrage entre les joints est généralement relié à un réservoir à pression atmosphérique. Toute augmentation du niveau de fluide de barrage signale une fuite au niveau du joint interne.

Joints dos à dos

Les joints dos à dos sont opposés, la chambre de fluide barrière étant située entre eux. Les deux joints partagent la charge de pression.

Cette conception gère efficacement la pression dans les deux sens. En cas de fluctuation ou d'inversion de la pression du procédé, les deux joints continuent de fonctionner correctement.

Ce dispositif est particulièrement adapté aux applications de mélange sous vide. Le fluide barrière sous pression empêche l'air de pénétrer dans le procédé pendant le fonctionnement sous vide.

Chaque faces d'étanchéité différentiels de pression relativement faibles, ce qui s'étend vie de phoque. Cependant, la conception nécessite plus d'espace axial que les agencements en tandem.

Sceaux face à face

Joints face à face Montés avec leurs faces d'étanchéité orientées l'une vers l'autre. La chambre de fluide barrière se trouve à l'extérieur des faces d'étanchéité.

Cette configuration crée la configuration la plus compacte disposition à double jointLorsque l'espace de l'arbre est extrêmement limité, les joints face à face offrent les avantages d'une double étanchéité dans un espace minimal.

La conception impose des exigences particulières au système de fluide de barrage. Une bonne circulation devient essentielle, car le fluide doit s'écouler dans des passages étroits.

Ces joints apparaissent souvent dans les équipements à grande vitesse où la minimisation chambre d'étanchéité la longueur aide à réduire déviation de l'arbreLa conception compacte convient également aux applications de rénovation avec des contraintes d'espace.