Dans le domaine des garnitures mécaniques, divers composants interagissent pour garantir 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 chambre d'étanchéité L'insert est un composant essentiel des garnitures mécaniques. Il 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 garniture. presse-étoupe assiette.
Les bagues de gorge sont conçues pour fonctionner en conjonction avec les joints mécaniques afin d'optimiser les performances d'étanchéité et de prolonger vie de phoqueIls sont généralement fabriqués à partir de matériaux compatibles avec le fluide de traitement et les propriétés mécaniques. composants d'étanchéité, tels que l'acier inoxydable, le bronze ou les plastiques techniques.
La géométrie d'une bague à gorge est conçue avec précision pour répondre aux exigences spécifiques de l'application d'étanchéité. Les dimensions clés comprennent le diamètre intérieur (DI), qui correspond au diamètre de l'arbre ou du manchon ; le diamètre extérieur (DE), qui s'insère dans l'alésage de la chambre d'étanchéité ; et la longueur, qui s'étend de la plaque glandulaire à la roue 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 pour le garniture mécanique pour fonctionner. Il le fait en gérant 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 par le jeu entre l'arbre et le diamètre intérieur de la bague de gorge. Le fluide s'écoule ensuite dans l'espace annulaire entre l'arbre en rotation et la bague de gorge fixe.
À mesure que le fluide traverse cet espace restreint, sa vitesse augmente, créant une chute de pression dans la bague de col. Cette chute de pression permet de contrôler le débit du fluide et pression à l'intérieur du joint chambre, évitant ainsi les turbulences excessives et la génération de chaleur.
La bague de gorge aide également à centrer l'arbre dans la chambre d'étanchéité, fournissant une surface de roulement uniforme pour la mécanique. faces d'étanchéitéCela favorise une usure uniforme des faces d'étanchéité et aide à maintenir un alignement correct, ce qui est essentiel pour des performances d'étanchéité optimales.
Dans certaines conceptions, la bague de gorge peut intégrer des éléments supplémentaires tels que des cannelures, des rainures ou des orifices pour optimiser l'étanchéité. Ces éléments favorisent la circulation du fluide, réduisent les zones stagnantes et facilitent l'évacuation 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 entrant dans la chambre d'étanchéité. 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 contribue également à gérer la pression dans la chambre d'étanchéité. En créant une perte de charge contrôlée sur toute sa longueur, la bague maintient la pression au niveau des faces d'étanchéité 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 modelant le trajet d'écoulement et en contrôlant la dynamique du fluide, elles créent des conditions favorables au bon fonctionnement des faces d'étanchéité. Cette optimisation peut prolonger la durée de vie du joint, améliorer ses 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 des différents plans de rinçage utilisés dans les garnitures mécaniques. Ces plans sont conçus pour introduire des fluides propres et compatibles dans la chambre de la garniture afin de la refroidir, de la lubrifier et de la maintenir en place. nettoyer le joint faces. Les fonctions de restriction de débit et de gestion de la pression de la bague de gorge contribuent à garantir que la chasse d'eau le fluide est délivré au débit et à la pression appropriés, améliorant ainsi l'efficacité du plan de chasse d'eau.
Matériaux utilisés pour les bagues de gorge
| Matériaux | Caractéristiques | Applications typiques |
|---|---|---|
| Bronze | Bonne conductivité thermique, résistance à la corrosion | Eau, produits chimiques doux |
| Acier Inoxydable | Excellente résistance à la corrosion, solidité | Produits chimiques et pharmaceutiques |
| Hastelloy | Résistance supérieure à la corrosion, stabilité à haute température | Produits chimiques agressifs, acides |
| Graphite | Autolubrifiant, résistant aux hautes températures | Fluides à haute température, vapeur |
| PTFE | Faible frottement, inertie chimique | Produits chimiques, transformation des aliments |
Applications et cas d'utilisation
industrielle
Les bagues de gorge sont largement utilisées dans les pompes centrifuges pour optimiser les performances d'étanchéité et prolonger leur durée de vie. Dans les applications de pompage, la bague permet de contrôler le débit du fluide de procédé dans la chambre d'étanchéité, réduisant ainsi l'usure des faces d'étanchéité 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 des fluides. Leurs fonctions de restriction du débit et de gestion de la pression sont particulièrement importantes dans ces applications, où les turbulences et les variations de vitesse du fluide peuvent impacter les performances de l'étanchéité.
Compresseurs
Les bagues de gorge sont utilisées dans 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 contribue à prévenir la contamination de la face d'étanchéité et à maintenir des conditions d'étanchéité stables.
Réacteurs et appareils sous pression
Dans les applications 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. Leur capacité à réduire la pression de chute garantit le fonctionnement de la garniture dans les limites de pression prévues, réduisant ainsi le risque de rupture du joint ou une fuite.
