Systèmes d'étanchéité pour le refroidissement des pompes : un aperçu complet

Les systèmes d'étanchéité de refroidissement de pompe offrent une solution robuste à ces défis. Cet aperçu complet se penchera sur les composants, les objectifs et les types de ces systèmes en fonction des méthodes de refroidissement, fournissant des informations pour optimiser les performances et la fiabilité de la pompe.

Qu'est-ce qu'un système d'étanchéité de refroidissement de pompe

Un système d'étanchéité de refroidissement de pompe est un composant essentiel de nombreux systèmes de pompage, en particulier dans les applications industrielles impliquant des températures élevées, des pressions ou des matières dangereuses.

À la base, un système d'étanchéité de refroidissement de pompe se compose d'un chambre d'étanchéité qui entoure le joint mécanique. Cette chambre est généralement remplie d'un fluide de refroidissement, tel que de l'eau ou un mélange eau-glycol, qui circule autour du joint. Le fluide sert à absorber et à dissiper la chaleur générée par le frottement sur les faces du joint, empêchant ainsi une accumulation excessive de température qui pourrait entraîner des dommages ou une défaillance du joint.

objectifs du système d'étanchéité de refroidissement de pompe

1. Refroidissement du joint et de l'arbre:La friction générée entre les composants rotatifs et fixes de la garniture mécanique produit de la chaleur. Le système de refroidissement de la garniture évacue en permanence la chaleur des faces de la garniture et de l'arbre, maintenant ainsi des températures de fonctionnement optimales.
2. Lubrification du joint:Le fluide de refroidissement circulant dans le système d'étanchéité agit comme un lubrifiant, créant un film mince entre les faces du joint qui empêche le contact direct et minimise l'usure.
3. Éliminer les impuretés:Dans certaines applications, le fluide pompé peut contenir des solides, des cristaux ou d'autres contaminants qui peuvent s'accumuler sur les faces des joints et provoquer une usure abrasive ou un colmatage. Le système de refroidissement des joints fournit un flux continu de fluide propre qui élimine ces impuretés, gardant les faces des joints propres et exemptes de dépôts nocifs.

Composants du système d'étanchéité de refroidissement de pompe

1. Garniture mécanique:Le cœur du système d'étanchéité de refroidissement est la garniture mécanique elle-même. Elle se compose de deux composants principaux : une bague d'étanchéité rotative fixée sur l'arbre et une bague d'étanchéité fixe montée dans le boîtier de la garniture. Les faces de la garniture sont rodées et polies avec précision pour créer une étanchéité parfaite lorsqu'elles sont pressées ensemble.
2. Chambre d'étanchéité:La chambre d'étanchéité est l'espace entourant la garniture mécanique dans lequel circule le fluide de refroidissement. Elle est conçue pour contenir et diriger le flux du fluide de refroidissement, garantissant ainsi une dissipation thermique et une lubrification adéquates. La chambre d'étanchéité sert également de point de collecte pour toute fuite au-delà des faces d'étanchéité.
3. Conduites de liquide de refroidissement:Le système d'étanchéité de refroidissement comprend un réseau de tuyaux, flexibles ou tubes qui transportent le fluide de refroidissement vers et depuis la chambre d'étanchéité. Ces conduites sont dimensionnées et acheminées pour fournir un débit et une pression adéquats tout en minimisant les chutes de pression et les turbulences.
4. Échangeur de chaleur (en option):Dans certains cas, il peut être nécessaire de dissiper la chaleur extraite du joint pour maintenir le liquide de refroidissement à une température appropriée. Un échangeur de chaleur, tel qu'un échangeur à calandre ou à plaques, peut être intégré au système de refroidissement pour transférer la chaleur du fluide en circulation vers un liquide de refroidissement secondaire ou vers l'atmosphère.

Basé sur la méthode de refroidissement

Chasse d'eau externe

Dans un système de refroidissement à rinçage externe, un fluide propre et froid est introduit dans la chambre d'étanchéité à partir d'une source externe. Le fluide de rinçage peut être prélevé à partir du refoulement de la pompe, d'un système de pompage séparé ou d'un réservoir sous pression. Le débit de rinçage est régulé par des vannes de régulation, des orifices ou des débitmètres pour maintenir le débit et la pression souhaités.

Les systèmes de rinçage externes sont couramment utilisés lorsque le fluide pompé est sale, abrasif ou sujet à la cristallisation.

Éteindre

Un système de refroidissement par trempe consiste à injecter une petite quantité d'un fluide inerte à basse pression dans la partie atmosphérique de la chambre d'étanchéité. Le fluide de trempe, tel que de l'azote gazeux ou de l'eau propre, crée une barrière qui empêche la pénétration de contaminants et absorbe la chaleur des faces d'étanchéité.

Les systèmes de trempe sont souvent utilisés en conjonction avec des joints doubles, où le fluide de trempe est introduit entre les joints primaires et secondaires.

Système en boucle fermée

Dans un système de refroidissement en boucle fermée, le fluide de refroidissement circule en continu dans la chambre d'étanchéité et dans un échangeur de chaleur. La chaleur générée par le joint est transférée au fluide de refroidissement, qui traverse ensuite l'échangeur de chaleur pour dissiper la chaleur vers un liquide de refroidissement secondaire ou vers l'atmosphère. Le fluide refroidi retourne dans la chambre d'étanchéité, bouclant ainsi la boucle.

Les systèmes en boucle fermée fournissent un environnement stable et contrôlé pour le joint et conviennent aux applications à haute température ou critiques.