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"DISPOSITIF POUR BOITES ETANCHES A GARNITURE LIQUIDE DESTINEES AUX MACHINES CENTRIFUGES"
Les boîtes étanches à garniture liquide pour arbres rotatifs sont généralement constituées par une boîte qui embrasse l'arbre avec un jeu très étroit. Dans l'espace libre autour de l'arbre, on refoule un liquide formant garniture hydraulique, et qui s'écoule des deux côtés. Une partie du liquide du joint hydraulique s'échappe au dehors @ à l'air libre, tandis que le reste s'écoule dans l'intérieur de l'espace à rendre étanche et est évacué de là par l'inter- médiaire d'un flotteur ou de toute autre manière appropriée.
Un autre type de boîte étanche à joint hydraulique assure l'étanchéité au moyen d'un anneau/de liquide se formant sous
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l'action de la force centrifuge et qui se trouve en communi- cation, d'un côté avec l'intérieur de la machine centrifuge, et du côté opposé avec l'atmosphère.
L'un et l'autre de ces types de boîtes étanches donnent bien un joint étanche, c'est-à-dire que le liquide formant le joint hydraulique empêche l'échappement direct du fluide à re- fouler qui se trouve à l'intérieur de la machine. Toutefois, il se produit quand même des pertes du fait que le liquide du joint hydraulique absorbe ou dissout, aux points où il est en contact avec le fluide refoulé, une certaine quantité de ce fluide. Lorsque le liquide du joint hydraulique se trouve ensuite en contact avec l'atmosphère, il peut se libérer inté- gralewent ou en partie des quantités qu'il avait dissoutes.
Il en résulte par conséquent constamment des pertes par une sorte de diffusion par le liquide du joint hydrauli- que. Ces pertes sont d'autant plus importantes que la pression du fluide refoulé est plus élevée, car plus cette pression est grande, plus est grande aussi la proportion que le liquide du joint hydraulique doit absorber et ré- trocéder ensuite.
Dans les cas envisagés ci-dessus, on a seulement considéré les pertes du dedans vers le dehors, mais il peut aussi se produire le phénomène opposé. A l'in- térieur de la machine,les conditions du fluide refoulé peuvent être telles que la capacité d'absorption du li- quide du joint hydraulique à l'égard du dit fluide soit plus faible à l'intérieur de la machine qu'à l'extérieur de celle-ci.
Il ne se produira, par conséquent, dans ce cas, aucune perte vers l'extérieur; mais si la capacité d'ab- aorption du liquide du joint hydraulique à l'égard de @
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l'air atmosphérique est en même temps plus grande à l'ex- térieur de la machine qu'à l'intérieur, il s'établira une diffusion d'air atmosphérique de dehors en dedans, et le fluide refoulé sera dénaturé par de l'air. C'est un inconvénient qui se produit surtout avec des machines travaillant au vide.
La présente invention a pour but de supprimer ces pertes ou ces introductions d'air en diminuant artificiel- lernent la capacité d'absorption du liquide du joint hydraulique à l'égard du fluide refoulé en leurs points de contact. Il est connu par exemple que les gaz (dans le cas présent le fluide à refouler) sont moins solubles dans des liquides (dans l'espèce celui du joint hydrauli- que) lorsque ces derniers sont à une température élevée.
Un moyen, pour réduire les pertes, peut par conséquent consister par exemple à chauffer le liquide du joint hy- draulique aux points où il est en contact avec le fluide refoulé. Sa capacité d'absorption est ainsi diminuée et par suite,aussi l'importance des pertes par diffusion.
Le dessin annexé représente des diagrammes schéma- tiques de la solubilité du fluide refoulé dans le li- quide du joint hydraulique à l'état de saturation, en fonction de la pression et de la température, pour des traitements différents du liquide du joint hydraulique.
La Fig. 1 montre la manière dont la solubilité est influencée par le réchauffage du liquide du joint hydraulique aux points de contact avec le fluide refoulé.
La Fig. 2 montre l'influence exercée sur la solu- bilité par le refroidissement du liquide du joint hy- draulique ayant son enbrée dans la boité étanche.
La Fig. 1 permet de constater qu'une détente du liquide du joint hydraulique de P3 kg par centimètre carré à P1 kg à température constanet t entraîne la mise
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en liberté de ¯ G de fluide refoulé. Or puisqu'en tra- versant la boîte étanche, le liquide du joint hydraulique subit encore une élévation de sa température de ¯ t, avec la détente à p1 kg (et à la température finale t') il doit s'échapper du liquide du joint hydraulique un poids 0 G' de fluide refoulé.
Si à son contact avec le fluide refoulé le li- quide du joint hydraulique est réchauffé à t" (fig. 1) et que dans la boîte étanche il subisse encore une élévention t de sa température, la quantité de fluide refoulé qui s'échappe après la détente n'est plus que de ¯ G".
Dans la plupart des cas, cette réduction des pertes sera déjà suffisante.
Mais il se présente des cas où il ne doit se produire absolument aucune perte de fluide refoulé.
Dans ce cas le procédé doit être rendu encore plus précis.
Du fait que le liquide du joint hydraulique est réchauffé à son contact avec le fluide refoulé à la tem- pérature t". le poids du fluide refoulé dissous par litre de liquide du joint hydraulique est ramené de A C à B D (Fig. 2). Juste avant de pénétrar dans la boîte étanche, c'est-à-dire lorsqu'il ne risque plus de venir en contao-t avec le fluide refoulé, le liquide du joint hydraulique est alors refroidi, de sorte qu'il est incomplètement saturé de fluide refoulé. Ce refroidissement est poussé jusqu'à ce que, après l'élévation de sa température dans la boîte étanche de ¯ tet sa détente à la pression p1, le liquide du joint hydraulique atteigne la tempéra- ture t" à laquelle le poids E F de fluide refoulé qui est soluble par litre, est égal à B D.
Il s'ensuit qu'après la traversée de la boîte étanche il ne peut plus ,le
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se.perdre de fluide refoulé au dehors, car'le liquide du joint hydraulique est just saturé. Le refroidissement du liquide du joint hydraulique avant son arrivée à la botte étanche peut, bien entendu, aussi être poussé plus loin; à sa sortie dans l'atmosphère, le liquide du joint hydraulique ne sera, dans ce cas, plus qu'incomplètement saturé de fluide refoulé.
Dans des machines dans lesquelles règne le vide, le liquide du joint hydraulique doit être réchauffé d'une manière analogue en dehors de la machine, à l'endroit où il est en contact avec l'atmosphère et doit, le cas échéant, être refroidi juste avant son ar- rivée à la boite étanohe (où il ne se trouve plus en contact avec l'air) afin que l'air qui y est dissous ne puisse pas être libéré par le liquide du joint hydrau- lique à l'intérieur de la machine.