Pourquoi nous devons éliminer la chaleur des faces de la garniture mécanique d'étanchéité

Une accumulation excessive de chaleur dans une paire de faces de garnitures mécaniques contrarotatives créera de graves problèmes de fiabilité de l'équipement de traitement. C'est un fait simple : la chaleur réduit la longévité des garnitures mécaniques. Ce rapport examine les avantages en termes de durée de vie des garnitures mécaniques lorsque la chaleur est éliminée des faces de la garniture mécanique.

L'élimination de la chaleur au niveau des faces de la garniture mécanique est importante pour de nombreuses raisons directes et indirectes. Une élimination efficace de la chaleur est essentielle pour maintenir l'efficacité, la fiabilité et la longévité de la garniture mécanique et de l'équipement dans lequel elle est installée. Comprendre les effets de la chaleur et appliquer des solutions qui suppriment ou éliminent la chaleur aux faces de la garniture mécanique est donc vital pour maximiser la fiabilité de l'équipement.

DISCUSSION :

Il existe une équation simple que tous les ingénieurs spécialisés dans les équipements rotatifs doivent connaître :

Visages frais des phoques = longévité des phoques

Comme toutes les grandes équations, elle est très simple. Elle constituera cependant la base fondamentale et solide de votre sélection de garnitures mécaniques et de vos connaissances en matière de fiabilité et de temps de fonctionnement des équipements.

Si les ingénieurs d'usine, les responsables des achats et les directeurs se souviennent de cette simple équation et l'appliquent à CHAQUE proposition de conception de garniture mécanique et à CHAQUE devis AVANT d'acheter ou d'installer la garniture mécanique dans l'équipement rotatif, ils passeront moins de temps et dépenseront moins d'argent à l'avenir pour résoudre les problèmes, démonter et reconstruire l'équipement rotatif et perdre des temps de production vitaux.

Voici quelques raisons essentielles pour lesquelles l'élimination de la chaleur au niveau des faces de la garniture mécanique est bénéfique pour la longévité de la garniture mécanique :

Réduction de l'usure et du frottement :

La production de chaleur au niveau des faces d'étanchéité peut entraîner une augmentation de la friction et de l'usure entre les surfaces d'étanchéité. Cela peut entraîner une détérioration accélérée des faces d'étanchéité et réduire la durée de vie globale de la garniture mécanique.

L'évacuation efficace de la chaleur permet de maintenir les faces d'étanchéité plus froides, ce qui réduit le frottement et l'usure.

Lubrification de la face du joint :

L'évacuation de la chaleur implique souvent la circulation d'un fluide de refroidissement, qui peut agir comme un lubrifiant entre les faces du joint. Cette lubrification permet de créer un film fluide fin entre les faces, réduisant ainsi le contact direct et l'usure. Elle permet également d'éviter la formation de zones sèches qui pourraient autrement provoquer une usure rapide.

Ce qu'il faut retenir, c'est que ......

L'évacuation de la chaleur doit se faire à la fois sur les faces interne et externe des garnitures mécaniques.

De nombreuses garnitures mécaniques dotées de "bagues de pompage intégrées" ne font pas circuler efficacement le liquide de refroidissement à l'intérieur de la garniture. Comme le montre la figure 1 ci-dessous, ces garnitures ne font circuler le fluide de refroidissement qu'autour des faces extérieures de la garniture, laissant la chaleur s'accumuler sur les faces intérieures de la garniture, ce qui entraîne une souffrance et une défaillance de la face de la garniture.

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Dans une garniture mécanique double, l'action d'étanchéité primaire est réalisée par les faces internes de la garniture. Ces faces intérieures constituent la "première ligne de défense" car elles empêchent le fluide de s'échapper.

Si le liquide de refroidissement n'est pas remplacé et réapprovisionné au niveau des faces intérieures, la chaleur s'accumule et les faces d'étanchéité se détériorent et finissent par se rompre.

Malheureusement, les fournisseurs de garnitures mécaniques conventionnelles auront une longue liste de raisons pour lesquelles ils ne peuvent pas remplacer efficacement le fluide de refroidissement au niveau des faces internes. Ce sont les mêmes personnes qui jouent au basket-ball et qui disent que la "balle est trop grosse" ou que le "filet est trop petit".

Posez-vous la question suivante : .... "Achèteriez-vous une voiture d'un constructeur automobile qui vous dirait ...

... nous faisons seulement circuler l'huile de refroidissement du moteur autour d'une partie du moteur de la voiture.

Nous laissons activement l'autre partie du moteur s'échauffer et tomber en panne" ?

Performance des joints et contrôle des fuites :

L'accumulation de chaleur peut nuire aux performances d'étanchéité de la garniture mécanique. La dilatation thermique et la déformation des faces d'étanchéité peuvent entraîner un contact inégal au niveau des surfaces d'étanchéité contre-rotatives / coulissantes et donc compromettre l'efficacité de l'étanchéité. Il en résulte une augmentation des fuites et une défaillance prématurée de la garniture.

L'évacuation efficace de la chaleur permet de maintenir une géométrie constante de la face du joint, ce qui garantit des performances d'étanchéité optimales et minimise les fuites.

Prévention des dommages causés par la chaleur :

Les températures élevées peuvent causer des dommages thermiques aux matériaux d'étanchéité, entraînant une dégradation, un ramollissement ou des réactions chimiques qui compromettent l'intégrité de l'étanchéité.

Les élastomères de la garniture mécanique et de l'équipement de traitement ont TOUS une limite de température supérieure basée sur les propriétés de leur matériau. L'augmentation de la chaleur détériore l'élastomère, ce qui entraîne sa défaillance.

Combien de fois avez-vous dû démonter, réparer et/ou remplacer une pompe entière à cause d'une simple défaillance de l'élastomère ? ... Cela arrive TOUJOURS et coûte une fortune en temps d'arrêt de la chaîne de production et en frais de réparation de l'équipement.

Il est facile pour les fournisseurs de garnitures mécaniques conventionnelles de blâmer l'élastomère. Cependant, ce n'est souvent pas la faute de l'élastomère s'il a été conçu à côté d'un ensemble de faces de garnitures mécaniques en surchauffe où la chaleur n'est pas efficacement évacuée !

En éliminant l'excès de chaleur, vous évitez de tels dommages et vous vous assurez que la garniture mécanique continue à fonctionner comme prévu.

Amélioration de l'efficacité énergétique :

Les garnitures mécaniques fonctionnant à des températures élevées peuvent contribuer aux pertes d'énergie en raison de l'augmentation du frottement et de la réduction de l'efficacité.

Vous ne conduiriez pas votre voiture avec le frein à main activé, n'est-ce pas ?

Faire fonctionner un équipement rotatif avec des garnitures mécaniques détériorées revient à conduire une voiture avec le frein à main serré !

Ce n'est pas seulement mauvais pour la garniture mécanique, mais aussi pour l'ensemble de l'équipement de traitement, car cela ajoute des contraintes, des vibrations et des problèmes à l'ensemble du système, y compris aux roulements de l'équipement, aux joints d'étanchéité à l'huile et aux moteurs électriques.

En maintenant des conditions de fonctionnement plus froides grâce à une évacuation efficace de la chaleur dans la garniture mécanique double, vous pouvez contribuer à améliorer l'efficacité énergétique globale de l'équipement de traitement.

Stabilité et fiabilité des processus :

L'évacuation de la chaleur contribue à la stabilité et à la fiabilité globales de l'équipement en évitant la surchauffe, qui pourrait entraîner des défaillances de l'équipement, des arrêts ou des perturbations du processus. Des températures de fonctionnement constantes renforcent la fiabilité de l'ensemble du système.

Durée de vie prolongée des joints :

La surchauffe peut réduire considérablement la durée de vie des garnitures mécaniques. En maintenant les faces de la garniture au frais et en minimisant l'usure et les dommages, vous pouvez prolonger la durée de vie des garnitures et réduire la fréquence de l'entretien et des remplacements. Cela permettra d'économiser des coûts importants à l'avenir !

Problèmes de sécurité :

Dans certaines applications, l'accumulation excessive de chaleur peut présenter des risques pour la sécurité, tels que la possibilité d'une défaillance du joint ou d'une fuite de matières dangereuses dans l'environnement de l'opérateur.

Une évacuation efficace de la chaleur permet d'atténuer ces risques pour la santé et la sécurité et de garantir un environnement de travail plus sûr.

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RÉSUMÉ :

Globalement, une évacuation efficace de la chaleur au niveau des faces de la garniture mécanique est essentielle pour maintenir des performances optimales de la garniture, prévenir l'usure et les dommages, garantir la fiabilité du processus et maximiser la durée de vie de la garniture mécanique et de l'équipement dans lequel elle est installée.

Les ingénieurs, les responsables des achats et les gestionnaires DOIVENT s'assurer que la chaleur est éliminée au niveau des DEUX jeux de faces de la garniture mécanique, et plus particulièrement au niveau du jeu de faces INBOARD de la garniture, qui est le "cheval de bataille" de la garniture mécanique.

Tout commence par le choix d'une conception correcte du joint au stade du devis.

Faites vos devoirs. Appliquez l'équation simple .... Et surtout, posez-vous la question ;

Cette conception de joint permet-elle d'éliminer efficacement la chaleur au niveau des faces de la garniture mécanique INBOARD et OUTBOARD ?

Si vous répondez par l'affirmative, vous vous assurerez de construire votre "édifice" de fiabilité et de temps de fonctionnement sur des bases solides.

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