L'industrie des machines est confrontée à des défis considérables avec les méthodes d'étanchéité traditionnelles, qui entraînent des émissions excessives, une consommation énergétique élevée et des problèmes de maintenance fréquents. Ces problèmes ont non seulement un impact sur l'efficacité opérationnelle, mais posent également des problèmes environnementaux.
Qu'est-ce qu'un joint à gaz sec
Heureusement, les joints à gaz sec offrent une solution supérieure. En utilisant une technologie de pointe et une conception innovante, les joints à gaz sec comblent efficacement les lacunes des joints conventionnels, offrant une fiabilité accrue, une durabilité améliorée et une maintenance simplifiée.
Un joint à gaz sec est un dispositif spécialisé garniture mécanique Utilisant un gaz sous pression pour assurer l'étanchéité entre les composants rotatifs et fixes des turbomachines, tels que les compresseurs, les turbines et les pompes, ce système est conçu pour sceller les joints entre eux. Contrairement aux joints de contact traditionnels, comme les bagues en carbone ou les bagues segmentées, qui reposent sur le contact entre les surfaces, le gaz sec les joints maintiennent un petit espace entre les faces rotatives et stationnaires.
Cet espace, généralement mesuré en microns, est rempli de gaz propre et sec maintenu à une pression légèrement supérieure à celle du fluide de traitement. Ce film de gaz sous pression agit comme une barrière, empêchant le fluide de traitement de s'échapper tout en permettant au composant rotatif de tourner librement avec un minimum de frottement et de génération de chaleur.
Comment fonctionnent les joints à gaz secs
Le principe de fonctionnement d'un joint à gaz sec est basé sur la création d'un film de gaz stable à haute pression entre les éléments rotatifs et stationnaires. faces d'étanchéité.
Lorsque la machine est au repos, les faces d'étanchéité sont en contact les unes avec les autres, maintenues fermées par des ressorts et la pression du gaz. Lorsque l'arbre commence à tourner, une petite quantité de gaz à haute pression est injectée entre les faces d'étanchéité à travers des orifices restrictifs dans la bague primaire.
Lorsque le gaz pénètre dans l'interface d'étanchéité, il crée un film mince à haute pression qui soulève la bague primaire de la bague d'accouplement, créant ainsi un espace de quelques microns. Ce film de gaz agit comme un agent lubrifiant et d'étanchéité, permettant à la bague d'accouplement de tourner librement avec un minimum de frottement tout en empêchant la fuite de gaz de traitement.
Types de joints à gaz sec
Joints simples
Les joints simples pour gaz secs sont constitués d'une seule face et constituent la configuration la plus simple. Conçus pour supporter des différences de pression modérées, ils sont couramment utilisés dans les applications où le gaz scellé est propre et sec. Économiques et peu encombrants, les joints simples constituent un choix populaire pour de nombreuses applications industrielles.
Doubles joints
Les joints à gaz sec doubles comportent deux faces d'étanchéité disposées en série, offrant une couche de protection supplémentaire contre les fuites. L'espace entre les deux faces d'étanchéité est généralement pressurisé avec un gaz barrière, tel que l'azote, pour empêcher le gaz de traitement de s'échapper dans l'atmosphère. Les joints doubles sont idéaux pour les applications avec des différentiels de pression plus élevés ou lorsqu'une fiabilité accrue est requise.
Joints tandem
Les garnitures d'étanchéité à gaz sec tandem combinent les avantages des garnitures simples et doubles. Elles sont constituées de deux garnitures simples montées dos à dos, séparées par une surface d'étanchéité fixe commune. L'espace entre les garnitures est évacué vers une torche ou un système de récupération. Joints tandem offrent le plus haut niveau de sécurité et de fiabilité, ce qui les rend adaptés aux applications ou processus critiques impliquant des gaz dangereux ou toxiques.
Avantages des joints à gaz secs
- Réduction des émissions:Les joints à gaz sec minimisent les fuites, ce qui entraîne des émissions considérablement inférieures par rapport aux autres technologies d'étanchéité.
- Consommation d'énergie réduite:La nature sans contact des joints à gaz sec entraîne un frottement et une génération de chaleur minimes, ce qui conduit à une consommation d'énergie plus faible et à une amélioration de l'efficacité globale du système.
- Fiabilité améliorée:Les joints à gaz sec comportent moins de pièces mobiles et sont moins sensibles à l'usure que les joints mécaniques.
- Durabilité améliorée:Les matériaux utilisés dans les joints à gaz sec, tels que carbure de silicium et carbure de tungstèneIls sont très résistants à l'usure, à la corrosion et aux températures élevées. Cette durabilité prolonge la durée de vie des joints, réduisant ainsi les coûts de remplacement et minimisant les interruptions de processus.
- Élimination de la contamination par l'huile:Contrairement aux joints lubrifiés à l’huile, les joints à gaz sec ne nécessitent pas de système d’alimentation en huile.
- Maintenance simplifiée:Les joints à gaz sec nécessitent un entretien minimal par rapport aux autres technologies d'étanchéité. L'absence de système d'alimentation en huile et l'usure réduite des faces des joints simplifient les procédures de maintenance et réduisent les coûts associés.
Inconvénients des joints à gaz secs
- Sensibilité à la contamination:Les joints à gaz sec sont extrêmement sensibles aux contaminants présents dans le gaz de procédé, tels que la saleté, la poussière et les liquides. Ces contaminants peuvent endommager les faces des joints et compromettre les performances d'étanchéité.
- Capacité limitée à manipuler des liquidesLes joints à gaz secs sont conçus pour fonctionner avec des gaz propres et secs. La présence de liquides dans le gaz de procédé peut entraîner rupture du joint et fuite.
- Coût initial plus élevé:La conception sophistiquée et les matériaux de haute qualité utilisés dans les joints à gaz sec entraînent souvent un coût initial plus élevé par rapport aux autres technologies d'étanchéité.
- Sensibilité aux conditions de fonctionnement:Les joints à gaz sec sont sensibles aux changements des conditions de fonctionnement, telles que la pression, la température et la composition du gaz. Les écarts par rapport aux conditions de conception spécifiées peuvent affecter les performances du joint et entraîner une défaillance prématurée.
- Limites de température:Les joints à gaz sec ont une plage de température de fonctionnement limitée par rapport à d'autres technologies d'étanchéité. Les matériaux utilisés dans les faces d'étanchéité et les joints secondaires peuvent se dégrader à des températures élevées, ce qui limite leur application dans les processus soumis à une chaleur extrême.