Base du joint de pompe centrifuge : lavage du joint mécanique

Recyclage en sortie

 

Une conduite reliant la sortie de la pompe au presse-étoupe. Le fluide haute pression (fluide de rinçage) à la sortie de la pompe pénètre dans la boîte à garniture près de la face d'extrémité de la garniture mécanique pour rincer la face d'extrémité, puis circule à travers la boîte à garniture jusqu'au corps de la pompe. Cette technique pose plusieurs problèmes au personnel de maintenance :

1) Si le fluide contient des solides (ce qui est le cas de la plupart des fluides), l'action centrifuge de la roue concentrera les solides sur le diamètre intérieur de la volute de la pompe, et c'est ce fluide sale qui est recirculé dans la boîte à garniture. Il va sans dire que cela ne favorisera pas une utilisation fiable des garnitures mécaniques, car les particules solides agiront comme des « sableuses », couperont la surface d'étanchéité à recouvrement et obstrueront les composants du joint coulissant.

2) Lorsque des solides passent à travers des espaces étroits, les bagues d'usure de la pompe, les tolérances critiques et les bagues bien ajustées subiront une usure rapide.

La seule utilisation légitime de ce rinçage est de mettre sous pression le presse-étoupe pour empêcher le liquide de se vaporiser. Soyez prudent si vous utilisez cette méthode dans des applications d'eau chaude, surtout si un échangeur de chaleur est installé dans la conduite de recirculation. Les fuites d'eau chaude ou de vapeur, quelle que soit la connexion, peuvent être dangereuses pour toute personne se trouvant à proximité, tandis que des solides peuvent également obstruer l'échangeur thermique.

Lorsque vous utilisez cette conduite pour pressuriser le presse-étoupe, les points suivants doivent être gardés à l'esprit :

1) Installez une bague bien ajustée (c'est-à-dire une bague à gorge) au bas de la boîte à garniture avec un jeu de 0.002 pouces/pouce (0,002 mm/mm) du diamètre de l'arbre.

2) Si un soufflet métallique est utilisé pour l'étanchéité, assurez-vous que la ligne est retirée de la surface d'étanchéité à recouvrement et de la fine tôle métallique.

3) Si un joint torique correctement installé et équilibré est utilisé (ce qui doit être fait), le produit d'étanchéité ne coulera pas entre les surfaces d'étanchéité tant que la pression du presse-étoupe est d'au moins une atmosphère supérieure à la pression de vaporisation du liquide. La conduite de recirculation en sortie doit pouvoir garantir cette différence de pression.

 

Recirculation d'aspiration

 

Conduite connectée entre l'aspiration d'une pompe et le fond de la boîte à garniture ou du presse-étoupe. De nombreuses pompes disposent déjà d'un raccord dans l'entrée d'aspiration pour le montage du manomètre d'aspiration. Cependant, si aucune interface de conduite de recirculation d'aspiration n'est disponible et que la paroi du tuyau n'est pas suffisamment épaisse pour être percée et taraudée, une interface peut être installée sur le tuyau ou la bride du tuyau.

La pression du presse-étoupe est presque toujours supérieure à la pression d'aspiration de la pompe. Le liquide derrière la roue circulera à travers le presse-étoupe jusqu'à l'entrée de la pompe. Ce liquide a été centrifugé par la turbine, et le résultat est que le liquide dans la boîte à garniture est beaucoup plus propre que celui pompé. Dans de nombreux cas, l’introduction de liquides propres et la dilution des liquides de traitement peuvent être évitées.

Ce contrôle environnemental est très efficace dans les conceptions de pompes à turbine fermée et celles avec des conceptions à turbine ouverte qui sont ajustées vers la volute de la pompe plutôt que vers la plaque arrière, telles que les pompes Duriron.

 

 

La lessive

 

À une atmosphère (15 psi./1 bar) au-dessus de la pression du presse-étoupe, un liquide propre provenant de l'extérieur est introduit dans le presse-étoupe via une vanne de régulation. Le liquide doit être introduit par le bas du presse-étoupe pour assurer un nettoyage complet. Tous ces liquides finissent dans votre produit.

Si vous utilisez un joint torique équilibré, suffisamment de liquide est nécessaire pour éliminer les solides susceptibles de gêner le mouvement du joint. Aucun liquide supplémentaire n'est requis pour assurer le refroidissement car le joint d'équilibrage ne génère pas suffisamment de chaleur pour causer des problèmes dans la plupart des applications.

Pour les garnitures mécaniques à ressort immergées dans un liquide, seulement 1 à 2 gallons (4 à 8 litres/heure) de rinçage sont nécessaires par heure. Remarque : Il s'agit d'un rinçage par heure et non par minute. Si vous utilisez une conception à ressorts multiples, consultez le fabricant pour obtenir des conseils. Les liquides de nettoyage peuvent provenir des sources suivantes :

 

1) Eau propre

2) Liquide compatible

3) Solvant

4) Pomper un ingrédient dans le produit

5) Produits finis propres qui n’endommageront pas les matières premières

6) Un additif qui sera placé en aval du produit peut être ajouté au niveau du presse-étoupe de la pompe

Si vous utilisez de l'eau d'atelier pour rincer, vous devez être prudent, sinon les solides présents dans l'eau de chasse obstrueront la vanne de régulation de débit. La pression de l'eau de l'atelier varie également tout au long de la journée et, dans certains cas, peut être inférieure à la pression dans le presse-étoupe de la pompe.

 

 

Espaceur ou tampon

Si deux joints sont utilisés dans une seule application, du liquide doit être injecté entre eux. Si le liquide entre les joints est supérieur à la pression de remplissage, nous l’appelons le liquide isolant. Si elle est inférieure à la pression du presse-étoupe, on parle de liquide tampon. Les liquides peuvent circuler par circulation forcée, anneaux de pompage ou convection. La méthode spécifique utilisée sera déterminée par la pression, la vitesse de la pompe et la taille de l'arbre. Tous les fabricants de joints disposent de tableaux pour vous fournir le bon guide de sélection.

Si vous choisissez d'utiliser un système à circulation forcée, assurez-vous que le fluide est acheminé par le raccord inférieur de la boîte à garniture et évacué par le raccord supérieur. Cette disposition garantira que l’espace entre les joints est ventilé et correctement refroidi.

La circulation forcée est la méthode recommandée pour toutes les applications à arbre vertical, bien que lorsque le liquide circulant dans le joint change de vitesse au niveau du raccord du réservoir par convection, il peut contrecarrer la position centrale du presse-étoupe et obtenir un léger effet de pompage. Veuillez consulter votre distributeur local pour une explication de ce principe.

La plupart des dernières conceptions de joints utilisent des anneaux de pompage intégrés pour améliorer la convection. Cet agencement de pompage est nécessaire lorsque de l'huile est utilisée comme liquide d'isolation. La figure ci-dessous montre un système de convection typique pouvant être utilisé avec deux joints équilibrés.

L’eau est l’un des meilleurs liquides isolants ou tampons car elle possède une chaleur spécifique élevée et une bonne conductivité électrique. Le pétrole est probablement l’un des pires en raison de sa faible chaleur spécifique et de sa mauvaise conductivité électrique. Gardez cela à l’esprit lors de la sélection d’un isolant ou d’un tampon pour un joint.

Le type de joint choisi déterminera si le liquide d'isolation doit être maintenu au-dessus ou en dessous de la pression du presse-étoupe. Dans ce cas, les fluctuations de pression sont normales, c'est pourquoi un joint équilibré bidirectionnel doit être sélectionné pour éliminer tout problème pouvant survenir lors de l'isolement du liquide ou lorsque la pression du système change.

Assurez-vous que le réservoir à convection ou le système de lubrification forcée est connecté de manière à ce que l'entrée se trouve au bas du double joint et que la sortie soit évacuée par le haut du joint. Cette disposition permettra de rendre étanche l'échappement et de garantir que le passage soit rempli de liquide.

 

Veste (B)

 

Les pompes haute température sont dotées d'une enveloppe de refroidissement/chauffage installée autour du presse-étoupe de la pompe. Si une chemise n'est pas installée sur la pompe, elle peut être achetée auprès du fabricant de la pompe ou d'un fournisseur « après-vente ».

Le secret de l'utilisation d'une boîte à garniture à chemise est d'installer un manchon thermique au fond de la boîte à garniture, puis de « mettre en impasse » le fluide de remplissage. Les impasses signifient qu’il ne faut pas installer de conduites de recirculation d’aspiration ou de refoulement. Tout matériau ayant une mauvaise conductivité thermique peut répondre aux exigences du boîtier, à condition qu'il soit compatible avec le produit de la pompe à sceller. Le carbone est un bon choix car, contrairement au téflon, sa taille ne change pas beaucoup avec la température.

Une petite quantité de liquide ou de vapeur à travers la chemise peut contrôler le presse-étoupe dans la plage de température souhaitée. Dans certains cas, de l’huile caloporteuse froide est utilisée. Gardez à l’esprit que la chemise assure également le refroidissement du boîtier de roulements et du presse-étoupe.

Assurez-vous que le liquide de la chemise ne contient pas de calcium (eau dure) ou quoi que ce soit qui pourrait former un film à l'intérieur de la surface de la chemise et limiter le transfert de chaleur. Si vous rencontrez ce problème, vous pouvez utiliser des nettoyants. Le condensat est un bon liquide en circulation avec peu de problèmes.

 

Éteindre

 

Quench : interface Q sur le presse-étoupe API.

1) Certains bouchons d'étanchéité ont un orifice d'échappement ou un raccord de trempe derrière le joint pour contrôler la température de la zone scellée avec de la vapeur ou d'autres fluides. Des bagues bien ajustées en carbone (ou tout autre matériau anti-étincelles) (bagues d'étranglement) sont installées à l'extérieur de cette connexion pour fournir un jeu serré entre le presse-étoupe et l'arbre.

2) Les applications de raffinerie utilisent un bouchon de trempe et l'appellent bouchon API (American Petroleum Institute).

Maintenant que vous connaissez les noms des six méthodes différentes, voyons comment les utiliser dans diverses applications d'étanchéité :

 

Recirculation des sorties

 

1) Il peut être utilisé pour pressuriser le presse-étoupe afin d'éviter la vaporisation du produit.

2) Un échangeur de chaleur peut être installé dans la conduite, mais uniquement lorsque la pompe est en marche.

3) Ne pas installer de filtre dans cette conduite, car il obstruerait et limiterait la recirculation du presse-étoupe.

4) De nombreux consommateurs ont installé un dispositif de type « cyclone » dans la ligne de recirculation. Ces séparateurs ne se sont jamais révélés très efficaces pour éliminer les solides du liquide de remplissage.

 

Recirculation d'aspiration

 

1) La pompe verticale évacue par cette conduite.

2) Utilisez la conduite pour la recirculation normale du produit et remplacez le liquide du presse-étoupe par un liquide plus propre recirculé derrière la turbine.

3) Cette connexion offre un moyen sûr de vider le presse-étoupe avant de retirer le joint.

 

 

La lessive

 

1) Introduire le liquide propre dans la boîte à garniture pour éliminer les solides ou tout liquide problématique.

2) Rincer avec le liquide le plus froid pour refroidir le liquide le plus chaud.

3) Éliminer les liquides sensibles aux changements de température et/ou de pression.

4) Dans les applications à double joint, cette connexion peut être utilisée pour interconnecter le presse-étoupe, égalisant ainsi la pression dans le presse-étoupe.

 

Espaceur ou tampon

 

1) Empêcher la chute de pression du joint intérieur.

2) Protéger les joints toriques dynamiques dans les applications d'oxyde d'éthylène.

3) Contrôlez la température de la surface d’étanchéité.

4) Pression graduelle dans les applications haute pression.

5) Gardez l'air ou l'oxygène à l'écart de la surface d'étanchéité.

6) Détecter les fuites de joint interne lorsqu’il est utilisé avec des réservoirs à convection.

7) Lorsque vous utilisez le joint intérieur pour sceller un produit non lubrifiant, transférez la charge sur le joint extérieur.

8) Il s’agit de la méthode conventionnelle de scellement du gaz.

 

veste

 

1) La meilleure façon de contrôler la température à l’intérieur du presse-étoupe lorsque la pompe est arrêtée.

2) Assurez-vous qu'aucune conduite d'aspiration ou de recirculation de sortie n'est raccordée.

 

Éteignez ou évacuez et vidangez - ajoutez une bague en cas de catastrophe

 

1) Si le roulement tombe en panne, la bague de catastrophe empêchera le joint de heurter l'intérieur de la boîte à garniture. Il s'agit d'une caractéristique très importante dans les applications où le produit peut brûler ou exploser en cas de surchauffe.

2) En cas de défaillance majeure du joint, la bague de catastrophe protégera le personnel du site contre les blessures (empêchant une fuite importante du fluide pompé). La plupart des fuites peuvent être reliées à un réservoir de collecte ou à une conduite de drainage sur site via une interface de drainage.

3) Laver le matériau solide à l'extérieur du joint pour éviter l'usure du joint et son « accrochage » lorsque le joint avance.

4) Laver les vapeurs toxiques ou corrosives qui pourraient s'échapper de la surface d'étanchéité.

5) Contrôlez la température de la zone scellée.

6) Comme solution de secours en cas de panne de l'enveloppe de chauffage/refroidissement