Qu'est-ce que la bague de gorge dans une garniture mécanique

Dans le monde des garnitures mécaniques, divers composants fonctionnent ensemble pour assurer des performances et une fiabilité optimales. L'un de ces composants est la bague de gorge, un élément essentiel qui contribue au bon fonctionnement des garnitures mécaniques dans diverses applications.

Cet article se penchera sur les subtilités des bagues de gorge, en explorant leurs fonctions, leurs matériaux, leurs applications et leurs aspects de maintenance.

Qu'est-ce qu'une bague de gorge

Une bague de gorge, également connue sous le nom de manchon de garniture d'arbre ou insert de chambre d'étanchéité, est un composant essentiel garnitures mécaniquesIl s'agit d'un manchon cylindrique qui s'insère dans l'alésage de la chambre d'étanchéité, entourant l'arbre ou le manchon à l'endroit où il traverse la plaque de presse-étoupe.

Les bagues de gorge sont conçues pour fonctionner en conjonction avec les joints mécaniques afin d'optimiser les performances d'étanchéité et de prolonger la durée de vie des joints. Elles sont généralement fabriquées à partir de matériaux compatibles avec le fluide de traitement et les composants des joints mécaniques, tels que l'acier inoxydable, le bronze ou les plastiques techniques.

La géométrie d'une bague de gorge est conçue avec précision pour répondre aux exigences spécifiques de l'application d'étanchéité. Les dimensions clés comprennent le diamètre intérieur (ID), qui correspond au diamètre de l'arbre ou du manchon ; le diamètre extérieur (OD), qui s'insère dans l'alésage de la chambre d'étanchéité ; et la longueur, qui s'étend de la plaque presse-étoupe à la turbine ou à un autre équipement rotatif.

Comment fonctionne la bague de gorge

La fonction principale d'une bague de gorge est de créer un environnement contrôlé dans lequel la garniture mécanique peut fonctionner. Pour ce faire, elle gère le débit et la pression du fluide de traitement dans la chambre d'étanchéité.

Lorsque l'arbre tourne, le fluide de traitement est aspiré dans la chambre d'étanchéité à travers le jeu entre l'arbre et le diamètre intérieur de la bague de gorge. Le fluide s'écoule ensuite à travers l'espace annulaire entre l'arbre rotatif et la bague de gorge fixe.

Lorsque le fluide traverse cet espace restreint, sa vitesse augmente, créant une chute de pression au niveau de la bague de gorge. Cette chute de pression permet de contrôler le débit et la pression du fluide dans la chambre d'étanchéité, évitant ainsi les turbulences excessives et la génération de chaleur.

La bague de gorge permet également de centrer l'arbre dans la chambre d'étanchéité, offrant ainsi une surface de roulement uniforme pour les faces d'étanchéité mécaniques. Cela favorise une usure uniforme des faces d'étanchéité et contribue à maintenir un alignement correct, ce qui est essentiel pour des performances d'étanchéité optimales.

Dans certaines conceptions, la bague de gorge peut comporter des caractéristiques supplémentaires telles que des cannelures, des rainures ou des orifices pour optimiser davantage l'environnement d'étanchéité. Ces caractéristiques peuvent favoriser la circulation du fluide, réduire les zones stagnantes et faciliter l'élimination de la chaleur et des débris de la chambre d'étanchéité.

Fonctions d'une bague de gorge

Restriction de débit

La bague de gorge agit comme un limiteur de débit, limitant la quantité de fluide pouvant pénétrer dans la chambre d'étanchéité à partir du processus. En contrôlant le débit, la bague contribue à maintenir des conditions stables dans l'environnement d'étanchéité.

Gestion de la pression

En plus de limiter le débit, la bague de gorge permet également de gérer la pression dans la chambre d'étanchéité. En créant une chute de pression contrôlée sur toute sa longueur, la bague garantit que la pression au niveau des faces d'étanchéité reste dans des limites acceptables.

Optimisation de l'environnement d'étanchéité

Les bagues de gorge contribuent à optimiser l'environnement d'étanchéité en influençant des facteurs tels que la vitesse du fluide, la température et la turbulence. En façonnant le trajet d'écoulement et en contrôlant la dynamique du fluide, la bague contribue à créer des conditions favorables au fonctionnement efficace des faces d'étanchéité. Cette optimisation peut prolonger la durée de vie du joint, améliorer les performances et réduire le risque de défaillance prématurée.

Prise en charge des plans de rinçage

Les bagues de gorge jouent un rôle essentiel dans la prise en charge de divers plans de rinçage utilisés dans les joints mécaniques. Les plans de rinçage sont conçus pour introduire des fluides propres et compatibles dans la chambre d'étanchéité afin de refroidir, lubrifier et nettoyer les faces d'étanchéité. Les fonctions de restriction de débit et de gestion de la pression de la bague de gorge contribuent à garantir que le fluide de rinçage est délivré au débit et à la pression appropriés, améliorant ainsi l'efficacité du plan de rinçage.

Matériaux utilisés pour les bagues de gorge

Applications et cas d'utilisation

Pompes

Les bagues de gorge sont largement utilisées dans pompes centrifuges pour optimiser les performances du joint et prolonger sa durée de vie. Dans les applications de pompage, la bague permet de contrôler le débit du fluide de traitement dans la chambre du joint, réduisant ainsi l'usure des faces du joint et minimisant les fuites.

Mélangeurs et agitateurs

Dans les équipements de mélange et d'agitation, les bagues de gorge contribuent à maintenir des conditions d'étanchéité stables malgré la dynamique difficile des fluides. Les fonctions de restriction du débit et de gestion de la pression de la bague sont particulièrement importantes dans ces applications, où les turbulences et les variations de vitesse du fluide peuvent avoir un impact sur les performances de l'étanchéité.

Compresseurs

Les bagues de gorge sont utilisées dans les joints de compresseur pour contrôler le débit de gaz ou de réfrigérant dans la chambre d'étanchéité. En limitant le débit et en gérant la pression, la bague permet d'éviter face d'étanchéité contamination et maintient des conditions d'étanchéité stables.

Réacteurs et réservoirs sous pression

Dans les applications à haute pression telles que les réacteurs et les cuves sous pression, les bagues de gorge jouent un rôle essentiel dans la gestion de la pression au niveau des faces d'étanchéité. Les capacités de chute de pression de la bague garantissent que le joint fonctionne dans les limites de pression prévues, réduisant ainsi le risque de défaillance ou de fuite du joint.