Il s'agit d'un joint sec personnalisé pour compresseurs.
Le Dry Gas Seal (DGS) est une technologie d'étanchéité mécanique sans contact utilisée dans les machines tournantes (par exemple, les compresseurs centrifuges, les turbines). Son principe de base repose sur l'effet de pression dynamique du gaz pour former un film de gaz d'une épaisseur de l'ordre du micron, ce qui permet d'assurer l'étanchéité tout en évitant le frottement et l'usure. Voici une explication détaillée de son principe de fonctionnement :
1. Structure de base
Le joint à gaz sec se compose principalement de deux éléments clés :
- Anneau rotatif: tourne avec l'arbre et présente à sa surface des rainures en spirale usinées avec précision (généralement à une profondeur de l'ordre du micron).
- Anneau stationnaire: Fixé dans le logement du joint, il forme l'interface d'étanchéité avec la bague rotative.
2. Principe de fonctionnement
(1) Effet de pression dynamique des rainures en spirale
Lorsque l'arbre tourne, les rainures en spirale de la bague rotative entraînent le gaz d'étanchéité (par exemple, l'azote, l'air ou le gaz de traitement) à s'écouler le long des rainures.
La conception géométrique des rainures (par exemple, la profondeur, l'angle, la quantité) comprime le gaz à la racine des rainures, générant un effet de pression dynamique (similaire à un coussin d'air). Cela forme un film de gaz extrêmement fin et stable (typiquement 3-5 μm) entre les anneaux rotatifs et stationnaires.
(2) Scellement sans contact
Le film de gaz maintient un espace de l'ordre du micron entre les anneaux rotatifs et stationnaires, empêchant tout contact direct et éliminant le frottement et l'usure.
La pression du film gazeux s'équilibre avec la pression du fluide scellé, empêchant les fuites de gaz de procédé tout en bloquant les contaminants externes de pénétrer dans l'équipement.
(3) Contrôle des fuites
Une quantité minime de gaz (appelé “gaz tampon” ou “gaz barrière”) s'échappe du côté haute pression (côté processus) vers le côté basse pression (côté atmosphérique). Toutefois, le taux de fuite est extrêmement faible (généralement moins de 1 Nm³/h), ce qui permet de répondre aux exigences en matière d'environnement et de sécurité.
3. Caractéristiques principales
- Sans lubrification: Aucun lubrifiant liquide n'est nécessaire, ce qui évite de contaminer le fluide du processus.
- Longue durée de vie: La conception sans contact minimise l'usure, avec une durée de vie pouvant atteindre des dizaines de milliers d'heures.
- Adaptabilité à grande vitesse: Convient aux équipements rotatifs à grande vitesse (vitesses linéaires supérieures à 200 m/s).
- Résistance aux températures et pressions élevées: Capable de fonctionner à des températures élevées (supérieures à 300°C) et à des pressions élevées (supérieures à 10 MPa).
4. Champs d'application
Les joints secs pour gaz sont largement utilisés dans :
- Compresseurs centrifuges (gaz naturel, industries pétrochimiques)
- Détendeurs de turbine
- Pompes à grande vitesse
- Etanchéité de l'arbre de l'agitateur du réacteur
5. Comparaison avec les joints traditionnels
- Joints de contact traditionnels: Ils reposent sur le contact par friction, nécessitent de l'huile de lubrification, sont sujets à l'usure et ont une courte durée de vie.
- Joints secs pour gaz: L'utilisation d'un film de gaz pour l'étanchéité sans contact permet d'éliminer l'usure, de réduire les coûts de maintenance et d'assurer une grande fiabilité.
6. Résumé
Les joints à gaz sec assurent une étanchéité sans contact grâce au film de gaz sous pression dynamique généré par les rainures en spirale. Ils combinent une grande efficacité, une longue durée de vie et des avantages environnementaux, ce qui en fait une technologie clé dans les équipements rotatifs modernes à grande vitesse. Le cœur de leurs performances réside dans la conception des rainures en spirale usinées avec précision et dans l'application ingénieuse de la dynamique des gaz.