Brevet FR2356065A1 — publié le 19780120

La présente invention concerne une garniture d'étanchéité dynamique destinée à assurer ltétanchéité vis-à-vis de tous fluides, en particulier sur des dispositifs mettant en oeuvre des fluides corrosifs, cristallisants ou toxiques. On connaît à l'heure actuelle des organes d'étanchéité constitués par des garnitures mécaniques simples, des garnitures mécaniques doubles avec injection d'un fluide tampon, ou des dispositifs à fuite contrôlée sous forme d'anneaux flottants ou ae labyrinthe fixe, avec injection d'un fluide tampon. La garniture mécanique double présente toutefois l'inconvénient d'absorber une énergie non négligeable par frottement et, par ailleurs,l'introduction d'un fluide tampon demande une source de fluide de refroidissement de ce dernier. La présente invention obvie à ces inconvénients en fournissant une garniture d'étanchéité efficace, absorbant moins dténergie par frottement de.s faces de friction qu'une garniture mécanique double et ne nécessitant pas de réfrigérant auxiliaire, donnant ainsi une amélioratiôn du rendement global de la machine manie de ladite garniture La garniture d'étanchéité selon llinvention, du type à garniture mécanique et à fluide tampon circulant au contact d'un organe d'étanchéité à fuite contrôlée sous la forme d'un labyrinthe ou d'anneaux flottants, est essentiellement caractérisée parXle fait qu'elle comporte une entrée dtinjection de fluide à étancher se prolongeant par un circuit intérieur au contact de l'organe d2étanchéité en formant barrière thermique assurant le refroidissement du fluide-tampon ; une chemise déflectrice coaxiale à l'arbre, engagée dans la garniture mécanique, au droit de laquelle débouche le conduit intérieur de fluide à étancher, et formant pour ce dernier un passage forcé le long de sa face externe puis le long de sa face interne et aboutissant dans le compartiment à étancher de la machine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé représentant une vue schématique en coupe d'une garniture d'étanchéité selon l'invention. En se référant à ce dessin, la garniture d'étanchéité est disposée sur un arbre rotatif 1 d1une machine, par exemple une pompe, le fluide à étancher étant contenu dans le compartiment 2 de la machine, l'arbre I débouchant à l'atmosphère 3. a garniture comprend un orifice 4 d'entrée d'un fluide tampon vers une garniture mécanique 5 d'un type connu en soi, de préférence au droit de ses faces de friction, à une pression supérieure à celle du fluide à étancher. L'orifice 4 se prolonge intérieurement et parallèlement à l'arbre 1 par un conduit 6 débouchant vers l'extérieur 3 au travers d'un organe 7 d'étanchéité à fuite controlée constitué par exemple par un labyrinthe fixe ou une barrière d'anneaux flottants. Conformément à l'invention, la garniture d'étanchéité comporte en outre une entrée 8 d'injection du fluide à étancher, à une pression supérieure à la pression à étancher afin de vaincre les pertes de charge. Le fluide à étancher pourra par exemple être prélevé sur un étage auxiliaire d'une pompe.L'entrée 8 se prolonge intérieurement par un conduit 9 sensiblement parallèle à l'arbre 1 et quI, associé à l'organe d'étanchéité à fuite contrôlée 7, constitue une barrière thermique et assure le refroidissement du fluide tampon. Le conduit 9 se prolonge intérieurement vers un orifice 10 débouchant sur la face extérieure d'une chemise déflectrice 11 coaxiale à l'arbre I elle-meme introduite dans la garniture mécanique 5. Cette chemise est sous la forme d'une bague à collerette dont la jupe 12 définit le passage forcé du fluide à étancher tout d'abord sur sa face externe selon le trajet 13 puis sur sa face interne selon le trajet 14. La circulation du fluide à étancher le long de la partie intérieure de la garniture mécanique 5 assure l'absorption des calories dissipées dans cette zone. le fluide à étancher retourne ensuite dans le compartiment 2 de la machine. le fluide à étancher, lors de sa circulation, assure ainsi le refroidissement de l'organe d'étanchéité 7 et du fluide tampon, ainsi que de la garniture mécanique 5. Cette possibilité est intéressante en particulier sur les installations où l'on ne dispose pas d'un fluide permettant de refroidir le fluide tampon, ce qui est souvent le cas des pompes d'injection de l'industrie pétrolière ou des pompes de pipelines. La garniture d'étanchéité selon l'invention permet donc la suppression d'un réfrigérant auxiliaire tout en permettant de réaliser une installation simple et peu conteuse, et d'améliorer le rendement global de la machine. Cette garniture d'étanchéité peut être installée sur toutes pompes pour produits corrosifs, cristallisants ou toxiques. La chemise déflectrice permet notamment d'éviter, au droit des faces de friction, toutes cristallisations ou dégagements gazeux. il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra y apporter toute équivalence technique sans sortir de son cadre, qui est défini dans les revendications annexées. REVENDICAXIONS 1. Garniture d'étanchéité dynamique pour machine ayant un arbre rotatif disposé entre l'atmosphère et un compartiment à étancher, du type à garniture mécanique et à fluide tampon circulant au contact d'un organe d'étanchéité à fuite contrôlée, sous la forme d'un labyrinthe ou d'anneaux flottants, caractérisée par le fait qu'elle comporte une entrée d'injection de fluide à étancher se prolongeant par un conduit intérieur au contact de l'organe d'étanchéité en formant barrière thermique assurant le refroidissement du fluide tampon ; une chemise déflectrice coaxiale à l'arbre, engagée dans la garniture mécanique, au droit de laquelle débouche le conduit intérieur de fluide à étancher, et formant pour ce dernier un passage forcé le long de sa face externe puis le long de sa face interne et aboutissant dans le compartiment à étancher. 2. Garniture selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la chemise déflectrice est constituée par une bague à collet dont la jupe définit les faces externe et interne de circulation forcée du fluide à étancher. 3. Garniture selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la pression d'injection du fluide à étancher est supérieure à la pression du fluide à étancher présent dans le compartiment de la machine. 4. Garniture selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle le fluide à étancher est un liquide corrosif, cristallisant et/ou toxique. 5. Machine rotative renfermant un compartiment de fluide à étancher, notamment une pompe; munie d'-une garniture d' étan- eheité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.