Qu'est-ce que le rinçage dans une garniture mécanique

Les joints mécaniques sont des composants essentiels des équipements rotatifs qui empêchent les fuites et garantissent des performances optimales. Pour maintenir le bon fonctionnement et prolonger la durée de vie de ces joints, un système de rinçage est souvent utilisé.

Dans cet article de blog, nous plongerons dans les spécificités des rinçages à garniture mécanique, en explorant leur objectif, leurs types, leurs principes de fonctionnement, leurs composants clés et leurs diverses applications dans tous les secteurs.

Qu'est-ce que la chasse d'eau

Dans le contexte des joints mécaniques, le rinçage fait référence au processus d'introduction d'un liquide propre et compatible dans la chambre du joint pour refroidir, lubrifier et nettoyer les surfaces d'étanchéité. Le liquide de rinçage est généralement pompé à partir d'une source externe et circule dans la chambre du joint avant d'être évacué ou recirculé vers la source.

Objectif du rinçage des garnitures mécaniques

Les principaux objectifs de l'utilisation d'un rinçage dans les joints mécaniques sont les suivants :

1. Refroidissement : Le liquide de rinçage aide à dissiper la chaleur générée par le frottement entre les faces d'étanchéité rotatives et fixes, évitant ainsi la surchauffe et la défaillance prématurée du joint.
2. Lubrification : Le liquide de rinçage assure la lubrification des surfaces d'étanchéité, réduisant ainsi la friction et l'usure, prolongeant ainsi la durée de vie du joint.
3. Nettoyage : Le rinçage permet d’éviter l’accumulation de solides, de débris ou de fluides de traitement sur les surfaces d’étanchéité, ce qui peut provoquer une abrasion, un colmatage ou une défaillance du joint.
4. Contrôle de la pression : Dans certains cas, le liquide de rinçage est utilisé pour maintenir une pression plus élevée dans la chambre d'étanchéité que le fluide de traitement, empêchant ainsi la pénétration de contaminants dans le joint.

Types de rinçages de garnitures mécaniques

Il existe deux principaux types de garniture mécanique chasses : garniture mécanique simple avec chasse et garniture mécanique double avec chasse.

Garniture mécanique simple avec rinçage

Une garniture mécanique simple avec rinçage se compose d'un ensemble de surfaces d'étanchéité (une face rotative et une face fixe) et d'un orifice de rinçage. Le liquide de rinçage est introduit dans la chambre d'étanchéité par l'orifice de rinçage, qui est généralement situé sur la plaque presse-étoupe ou le boîtier d'étanchéité. Le liquide de rinçage s'écoule sur les surfaces d'étanchéité, assurant le refroidissement, la lubrification et le nettoyage avant de sortir de la chambre d'étanchéité.

Garniture mécanique double avec chasse d'eau

Une garniture mécanique double avec affleurement comporte deux jeux de surfaces d'étanchéité (deux faces rotatives et deux faces fixes) disposées en tandem. L'espace entre les deux garnitures, appelé zone tampon, est rempli d'un fluide barrière compatible, qui est généralement pressurisé à une pression supérieure à celle du fluide de traitement.

Dans ce dispositif, le liquide de rinçage est introduit dans la zone tampon, ce qui permet de refroidir, de lubrifier et de nettoyer les deux jeux de surfaces d'étanchéité. Le liquide de rinçage est ensuite soit évacué, soit recyclé vers la source. Garnitures mécaniques doubles avec rinçage offrent des performances d'étanchéité améliorées et sont couramment utilisés dans les applications impliquant des fluides dangereux, toxiques ou sensibles à l'environnement.

Comment fonctionne le rinçage mécanique des joints

Dans un système de rinçage à garniture mécanique, un liquide propre et froid est introduit dans la chambre d'étanchéité pour contrôler l'environnement autour des faces d'étanchéité. Le liquide de rinçage pénètre dans la chambre d'étanchéité à une pression légèrement supérieure à la pression à l'intérieur de la pompe ou du récipient. Ce différentiel de pression positif garantit que le liquide de rinçage s'écoule à travers les faces d'étanchéité et empêche le fluide de traitement de pénétrer dans la chambre d'étanchéité.

Lorsque le liquide de rinçage traverse les faces des joints, il les lubrifie et les refroidit, réduisant ainsi les frottements et la génération de chaleur. Le rinçage permet également d'évacuer les débris ou les contaminants qui peuvent s'être accumulés sur les faces des joints, les gardant propres et exemptes de tout dommage.

Le liquide de rinçage sort ensuite de la chambre d'étanchéité par un drain ou un évent, soit pour retourner au système de rinçage pour être remis en circulation, soit pour être évacué vers un endroit sûr. Le flux continu de liquide de rinçage à travers la chambre d'étanchéité contribue à maintenir un environnement stable pour la garniture mécanique, prolongeant ainsi sa durée de vie et améliorant ses performances.

Composants de la chasse d'eau

Les principaux composants d'un système de rinçage à garniture mécanique comprennent :

• Réservoir de liquide de chasse d'eau : réservoir ou récipient contenant le liquide de chasse d'eau, qui est généralement un liquide propre et compatible tel que de l'eau, du glycol ou de l'huile.
• Pompe de liquide de chasse : Pompe qui fait circuler le liquide de chasse dans le système et maintient le différentiel de pression nécessaire.
• Vanne de régulation de pression : vanne qui contrôle la pression du liquide de rinçage entrant dans la chambre d'étanchéité, garantissant qu'elle reste légèrement supérieure à la pression du fluide de traitement.
• Vanne de régulation de débit : vanne qui régule le débit du liquide de rinçage à travers la chambre d'étanchéité, optimisant ainsi la lubrification et le refroidissement.
• Tuyauterie et raccords : Le réseau de tuyaux, de flexibles et de connecteurs qui transportent le liquide de rinçage vers et depuis la chambre d'étanchéité.
• Échangeur de chaleur (en option) : dispositif qui refroidit le liquide de rinçage avant qu'il n'entre dans la chambre d'étanchéité, contribuant ainsi à maintenir une température stable.
• Système de filtration (en option) : Système qui élimine les contaminants du liquide de chasse, garantissant qu'il reste propre et efficace.

Applications de la chasse d'eau

Traitement chimique

Dans les usines de traitement chimique, les joints mécaniques sont souvent exposés à des fluides agressifs, corrosifs ou toxiques. Les systèmes de rinçage aident à protéger les joints en fournissant un fluide barrière propre et compatible qui empêche le contact direct entre les faces des joints et le fluide de traitement.

Fabrication pharmaceutique

La fabrication pharmaceutique nécessite un contrôle strict de la pureté et de la qualité des produits. Les systèmes de rinçage des joints mécaniques contribuent à maintenir un environnement stérile en empêchant la contamination du fluide de traitement et en garantissant que les faces des joints restent propres et exemptes de débris.

Production d'aliments et de boissons

Dans la production de produits alimentaires et de boissons, les joints mécaniques doivent être protégés de toute contamination afin de garantir la sécurité et la qualité des produits. Les systèmes de rinçage fournissent un lubrifiant propre de qualité alimentaire qui aide à maintenir la propreté des joints et à empêcher la pénétration de bactéries ou d'autres contaminants.

Industrie du pétrole et du gaz

Dans l'industrie pétrolière et gazière, les joints mécaniques sont soumis à des pressions élevées, à des températures extrêmes et à des fluides abrasifs. Les systèmes de rinçage aident à refroidir et à lubrifier les faces des joints, prolongeant ainsi leur durée de vie et évitant les défaillances prématurées dans ces conditions exigeantes.

La production d'énergie

Les centrales électriques utilisent des joints mécaniques pour contenir et contrôler le flux de vapeur, d'eau et d'autres fluides. Les systèmes de rinçage contribuent à maintenir l'intégrité de ces joints, garantissant un fonctionnement fiable et minimisant les temps d'arrêt.