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AURA™ 120NS
GARNITURE GAZ
ANNEXE I. Principe de fonctionnement
Pour faire simple, la garniture gaz comporte typiquement un anneau primaire
étanche secondaire, situé dans une rondelle de retenue statique, monté
sur ressort contre une rondelle adjointe tournante montée dans le rotor de
garniture et fixée à l'arbre de compresseur, comme indiqué sur la Figure I.a
ci-dessous.
FIGURE I.a
ANNEAU
PRIMAIRE
(STATIQUE)
ÉTANCHÉITÉ
SECONDAIRE
ARBRE
(ROTATIF)
L'étanchéisation du fluide est réalisée à l'interface radiale des anneaux
mobiles et stationnaires via une méthode unique et ingénieuse. Les surfaces
d'étanchéité sont chevauchées à un degré élevé de planéité, mais la rondelle
adjointe tournante comporte des cannelures en spirale logarithmique
imprimées sur la face de roulement (voir la Figure I.b).
FIGURE I.b.
DIRECTION DE
ROTATION D'ARBRE
Unidirectionnel
Cannelures en spirale
Avec la rotation de l'arbre, le gaz est acheminé vers la base de la cannelure,
appelée barrage d'étanchéisation. Le barrage d'étanchéisation fournit une
résistance à l'écoulement, augmentant la pression. La pression produite
soulève l'anneau primaire, le déconnectant de la rondelle adjointe d'une
distance comprise entre 1 µm et 10 µm (39 µpo et 390 µpo). L'écart entre
les faces radiales est défini quand les forces de fermeture, la pression
hydrostatique et la charge de ressort sont égales aux forces d'ouverture
produites dans le film fluide. C'est cet écart d'étanchéisation très mince qui
permet des vitesses très élevées, tout en fournissant la restriction suffisante
pour limiter l'écoulement de gaz aux limites acceptables de fuite. La rigidité
du film de garniture gaz est très élevée, fournissant une performance solide
et permettant d'étanchéiser des pressions très élevées.
Dans des conditions d'équilibre et avec un écart d'opération normal, les
forces d'ouverture = forces de fermeture comme illustré sur la Figure I.c.
RONDELLE
ADJOINTE
(ROTATIVE)
ÉTANCHÉITÉ
SECONDAIRE
DIRECTION DE
ROTATION D'ARBRE
Bidirectionnel
Cannelures en spirale
Instructions d'installation, d'utilisation et d'entretien
FIGURE I.c.
FORCE DE
FERMETURE
FORCE
FORCE DE
D'OUVERTURE
FERMETURE
ACCRUE
ÉCART
RÉDUIT
Si une perturbation se produit entraînant un écart d'étanchéité réduit, alors la
pression produite par les cannelures en spirale augmente considérablement
et dépasse la force de fermeture. Cela aura pour conséquence immédiate une
augmentation de l'écart d'étanchéisation jusqu'à l'équilibre, autrement dit la
force d'ouverture = la force de fermeture et l'écart de fonctionnement normal
est reconstitué.
De même, si un bouleversement fait augmenter l'écart, la pression produite
par les cannelures en spirale diminue, ayant pour résultat une force de
fermeture plus élevée que la force d'ouverture. Ceci entraînera la fermeture
de l'écart d'étanchéisation jusqu'à l'équilibre et la reconstitution de l'écart
normal d'étanchéisation.
Ce mécanisme a pour résultat une interface liquide fortement stable tout en
étant fine entre l'anneau primaire statique et la rondelle adjointe tournante
qui maintient les deux surfaces d'étanchéité distantes dans des conditions
de fonctionnement dynamiques normales. Vous obtenez ainsi une garniture
fiable et durable, car l'interface n'est pas usée.
Pour obtenir ce résultat, John Crane a beaucoup investi dans des
technologies de pointe et a accumulé d'innombrables connaissances et
expériences dans le domaine des applications d'étanchéisation de gaz d'arbre
rotatif.
De nombreux principes régissent la performance de la garniture, et seulement
quelques-uns sont expliqués dans les paragraphes précédents. Davantage
d'informations sont disponibles auprès de John Crane.
FORCE
D'OUVERTURE
NOMINALE
ÉCART
NOMINAL
FORCE DE
D'OUVERTURE
FERMETURE
ÉCART
ACCRU
10
FORCE
RÉDUITE
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