1. Mécaniqueconnaissances sur les joints : principe de fonctionnement d'un joint mécanique
Garniture mécaniqueest un dispositif d'étanchéité d'arbre qui s'appuie sur une ou plusieurs paires de faces d'extrémité qui glissent relativement perpendiculairement à l'arbre pour maintenir l'ajustement sous l'action de la pression du fluide et de la force élastique (ou force magnétique) du mécanisme de compensation et sont équipées de joints auxiliaires pour éviter les fuites.
2. Sélection des matériaux couramment utilisés pour les garnitures mécaniques
Eau purifiée; température normale; (dynamique) 9CR18, 1CR13 surfaçage cobalt chrome tungstène, fonte; (statique) résine imprégnée graphite, bronze, plastique phénolique.
Eau de rivière (contenant des sédiments) ; température normale ; carbure de tungstène (dynamique), carbure de tungstène (statique)
Eau de mer ; température normale ; (dynamique) carbure de tungstène, placage 1CR13 cobalt chrome tungstène, fonte ; (statique) résine imprégnée graphite, carbure de tungstène, cermet ;
Eau surchauffée 100 degrés ; (dynamique) carbure de tungstène, 1CR13 surfaçage cobalt chrome tungstène, fonte ; (statique) résine imprégnée graphite, carbure de tungstène, cermet ;
Essence, huile lubrifiante, hydrocarbure liquide ; température normale ; (dynamique) carbure de tungstène, 1CR13 surfaçage cobalt chrome tungstène, fonte ; (statique) résine imprégnée ou alliage étain-antimoine graphite, plastique phénolique.
Essence, huile lubrifiante, hydrocarbure liquide ; 100 degrés ; (dynamique) carbure de tungstène, 1CR13 surfaçage cobalt chrome tungstène ; (statique) bronze imprégné ou résine graphite.
Essence, huile lubrifiante, hydrocarbures liquides ; contenant des particules ; carbure de tungstène (dynamique) ; carbure de tungstène (statique).
3. Types et utilisations dematériaux d'étanchéité
Le matériau d'étanchéité Les exigences d'étanchéité doivent être respectées. En raison de la diversité des fluides à étanchéifier et des conditions de fonctionnement des équipements, les matériaux d'étanchéité doivent présenter une adaptabilité variable. Les exigences relatives aux matériaux d'étanchéité sont généralement les suivantes :
1) Le matériau a une bonne densité et ne fuit pas facilement ;
2) Avoir une résistance mécanique et une dureté appropriées ;
3) Bonne compressibilité et résilience, petite déformation permanente ;
4) Ne se ramollit pas et ne se décompose pas à haute température, ne durcit pas et ne se fissure pas à basse température ;
5) Il présente une bonne résistance à la corrosion et peut être utilisé longtemps dans les milieux acides, alcalins, huileux et autres. Ses variations de volume et de dureté sont faibles et il n'adhère pas à la surface métallique.
6) Faible coefficient de frottement et bonne résistance à l'usure ;
7) Il a la flexibilité de se combiner avec lesurface d'étanchéité;
8) Bonne résistance au vieillissement et durabilité ;
9) Il est pratique à traiter et à fabriquer, les matériaux sont bon marché et faciles à obtenir.
CaoutchoucLe graphite est le matériau d'étanchéité le plus couramment utilisé. Outre le caoutchouc, d'autres matériaux d'étanchéité appropriés incluent le graphite, le polytétrafluoroéthylène et divers mastics.
4. Principes techniques essentiels pour l'installation et l'utilisation des garnitures mécaniques
1). Le faux-rond radial de l'arbre rotatif de l'équipement doit être ≤ 0,04 mm et le mouvement axial ne doit pas être supérieur à 0,1 mm ;
2) La partie d'étanchéité de l'équipement doit être maintenue propre pendant l'installation, les pièces d'étanchéité doivent être nettoyées et la face d'extrémité d'étanchéité doit être intacte pour empêcher les impuretés et la poussière de pénétrer dans la partie d'étanchéité ;
3). Il est strictement interdit de frapper ou de cogner pendant le processus d'installation afin d'éviter tout dommage par frottement au joint mécanique et toute défaillance du joint ;
4) Lors de l'installation, une couche d'huile mécanique propre doit être appliquée sur la surface en contact avec le joint pour assurer une installation en douceur ;
5) Lors de l'installation du presse-étoupe à anneau statique, les vis de serrage doivent être uniformément sollicitées pour assurer la perpendicularité entre la face d'extrémité de l'anneau statique et la ligne d'axe ;
6) Après l'installation, poussez la bague mobile à la main pour que la bague mobile se déplace de manière flexible sur l'arbre et ait un certain degré d'élasticité ;
7) Après l'installation, faites tourner l'arbre rotatif à la main. Il ne doit pas être lourd.
8) L'équipement doit être rempli de fluide avant utilisation pour éviter les frottements à sec et les défaillances des joints ;
9) Pour les fluides cristallisants et granulaires, lorsque la température du fluide est supérieure à 80 °C, des mesures de rinçage, de filtration et de refroidissement appropriées doivent être prises. Veuillez vous référer aux normes applicables aux garnitures mécaniques des différents dispositifs auxiliaires.
10). Lors de l'installation, une couche d'huile mécanique propre doit être appliquée sur la surface en contact avec lejointUne attention particulière doit être portée au choix de l'huile mécanique pour les différents matériaux de joints auxiliaires afin d'éviter la dilatation du joint torique due à l'intrusion d'huile ou un vieillissement accéléré, entraînant une étanchéité prématurée. Invalide.
5. Quels sont les trois points d'étanchéité d'une garniture mécanique d'arbre et les principes d'étanchéité de ces trois points d'étanchéité
Lejointentre la bague mobile et la bague statique repose sur l'élément élastique (ressort, soufflet, etc.) et leliquide d'étanchéitéPression pour générer une force de pression appropriée (rapport) sur la surface de contact (face d'extrémité) de la bague mobile et de la bague statique. La pression assure un ajustement parfait des deux faces d'extrémité lisses et droites ; un film liquide très fin est maintenu entre elles pour assurer l'étanchéité. Ce film, soumis à une pression dynamique et statique, équilibre la pression et lubrifie la face d'extrémité. La nécessité d'une excellente adhérence et d'une bonne homogénéité de la pression spécifique est essentielle. Il s'agit d'un joint à rotation relative.
6. Garniture mécaniqueconnaissances et types de technologie de garnitures mécaniques
Actuellement, diverses nouvellesgarniture mécaniqueLes technologies utilisant de nouveaux matériaux et procédés progressent rapidement. Voici les nouveautés suivantes :garniture mécaniquetechnologies. Rainure de surface d'étanchéitétechnologie d'étanchéitéFrançais Ces dernières années, diverses rainures d'écoulement ont été ouvertes sur la face d'extrémité d'étanchéité des garnitures mécaniques pour produire des effets de pression hydrostatique et dynamique, et elles sont toujours en cours de mise à jour. Technologie d'étanchéité zéro fuite Par le passé, on a toujours cru que les garnitures mécaniques avec et sans contact ne pouvaient pas atteindre zéro fuite (ou aucune fuite). Israël utilise la technologie d'étanchéité à fentes pour proposer un nouveau concept de garnitures mécaniques d'extrémité sans contact à zéro fuite, qui a été utilisé dans les pompes à huile de lubrification dans les centrales nucléaires. Technologie d'étanchéité au gaz fonctionnant à sec Ce type de garniture utilise la technologie d'étanchéité à fentes pour l'étanchéité au gaz. La technologie d'étanchéité de pompage en amont utilise des rainures d'écoulement sur la surface d'étanchéité pour pomper une petite quantité de fluide de fuite de l'aval vers l'amont. Les caractéristiques structurelles des types de joints mentionnés ci-dessus sont : ils utilisent des rainures peu profondes, et l'épaisseur du film et la profondeur de la rainure d'écoulement sont toutes deux de l'ordre du micron. Ils utilisent également des rainures de lubrification, des barrages d'étanchéité radiaux et des déversoirs d'étanchéité circonférentiels pour former les pièces d'étanchéité et porteuses. On peut également dire que le joint rainuré est une combinaison d'un joint plat et d'un palier rainuré. Ses avantages sont une faible fuite (voire aucune), une épaisseur de film importante, l'élimination des frottements de contact et une faible consommation d'énergie et une faible température. La technologie d'étanchéité thermo-hydrodynamique utilise diverses rainures d'écoulement profondes à la surface de l'étanchéité pour provoquer une déformation thermique locale et produire un effet de coin hydrodynamique. Ce type de joint, doté d'une capacité de charge hydrodynamique, est appelé joint de coin thermo-hydrodynamique.
La technologie d'étanchéité à soufflet peut être divisée en technologie d'étanchéité mécanique à soufflet métallique formé et à soufflet métallique soudé.
La technologie d'étanchéité multi-extrémités comprend l'étanchéité double, l'étanchéité à bague intermédiaire et l'étanchéité multiple. On trouve également l'étanchéité à surfaces parallèles, l'étanchéité de surveillance et l'étanchéité combinée.
7. Garniture mécaniqueconnaissances, schéma et caractéristiques de rinçage des garnitures mécaniques
Le rinçage vise à prévenir l'accumulation d'impuretés et la formation de coussins d'air, à maintenir et à améliorer la lubrification, etc. Lorsque la température du liquide de rinçage est basse, celui-ci a également un effet refroidissant. Les principales méthodes de rinçage sont les suivantes :
1. Rinçage interne
1. Récurage positif
(1) Caractéristiques : Le milieu scellé de l'hôte de travail est utilisé pour introduire la chambre d'étanchéité depuis l'extrémité de sortie de la pompe à travers la canalisation.
(2) Application : utilisé pour le nettoyage des fluides. P1 est légèrement supérieur à P. En cas de température élevée ou de présence d'impuretés, des refroidisseurs, des filtres, etc., peuvent être installés sur la canalisation.
2. Lavage à contre-courant
(1) Caractéristiques : Le milieu scellé de l'hôte de travail est introduit dans la chambre d'étanchéité depuis l'extrémité de sortie de la pompe et retourne à l'entrée de la pompe via la canalisation après rinçage.
(2) Application : utilisé pour les fluides de nettoyage, et P entre 3. Rinçage complet
(1) Caractéristiques : Le milieu scellé de l'hôte de travail est utilisé pour introduire la chambre d'étanchéité depuis l'extrémité de sortie de la pompe à travers la canalisation, puis retourne à l'entrée de la pompe à travers la canalisation après rinçage.
(2) Application : L'effet de refroidissement est meilleur que les deux premiers, utilisé pour les fluides de nettoyage, et lorsque P1 est proche de P entrée et P sortie.
2. Décapage externe
Caractéristiques : Introduisez du fluide propre provenant du système externe compatible avec le milieu scellé dans la cavité du joint pour le rinçage.
Application : La pression du fluide de rinçage externe doit être supérieure de 0,05 à 0,1 MPA à celle du fluide d'étanchéité. Cette méthode est adaptée aux situations où le fluide est à haute température ou contient des particules solides. Le débit du fluide de rinçage doit assurer l'évacuation de la chaleur et répondre aux besoins de rinçage sans érosion des joints. À cet effet, la pression de la chambre d'étanchéité et le débit de rinçage doivent être contrôlés. En général, le débit du fluide de rinçage propre doit être inférieur à 5 M/s ; celui du liquide chargé de particules doit être inférieur à 3 M/s. Pour atteindre ce débit, la différence de pression entre le fluide de rinçage et la cavité d'étanchéité doit être inférieure à 0,5 MPA, généralement comprise entre 0,05 et 0,1 MPA, et entre 0,1 et 0,2 MPa pour les garnitures mécaniques à double extrémité. L'orifice d'entrée et de sortie du fluide de rinçage dans la cavité d'étanchéité doit être positionné autour de la face d'étanchéité et à proximité de la bague mobile. Afin d'éviter l'érosion ou la déformation de la bague en graphite dues aux différences de température dues à un refroidissement irrégulier, ainsi qu'à l'accumulation d'impuretés et à la cokéfaction, etc., on peut recourir à une introduction tangentielle ou à un rinçage multipoint. Si nécessaire, le fluide de rinçage peut être de l'eau chaude ou de la vapeur.
Date de publication : 31 octobre 2023