FR2792687A1 - Method and device for isolation sealing an internal space of a rotating machine and utilization for carrying out performance validity tests of the machine - Google Patents

Abstract

Method for sealing and isolating an internal space (3) of a hydrodynamic rotating machine (1) having an envelope (2) delimiting the internal space (3). The machine has a shaft (6) mounted in the envelope (2) and passing through at least a wall (2a) of it. Interposed between the shaft (6) and the wall (2a) is a seal having at least a joint (8) having an annular surface (8a) opposite the shaft (6) and co-axial to it. The method is characterized in that: - formed around the shaft (6) in an adjacent position with respect to at least a part of the joint (8), and co-axial with the shaft (6) and to the surface (8a), is a throat (19,19') in the wall (2a) of the envelope (2). This throat is linked to a pressurized fluid source (25) via a valve (24); - inside the throat (19,19'), and around the shaft (8) is a toroidal flexible sealed joint (20) which can be radially deformed; - the throat (19.19') is fed with pressurized fluid at the external periphery of the joint seal (20) so as to compress the joint (20) radially so as to put it in sealed contact with the rotating shaft (8). An Independent Claim is included for an isolation sealing device.

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif d'isolation étanche, parThe invention relates to a method and a device for waterproof insulation, by

rapport à l'atmosphère, d'un espace interne d'une machine tournante  relation to the atmosphere, of an internal space of a rotating machine

hydrodynamique telle qu'un compresseur centrifuge et l'utilisation de ce pro-  hydrodynamics such as a centrifugal compressor and the use of this pro-

cédé et de ce dispositif d'isolation pour réaliser des essais de validation des performances de la machine tournante. Les machines tournantes telles que les compresseurs centrifuges doivent subir des essais de validation de leurs performances, en particulier avant la livraison de la machine à un utilisateur ou chez l'utilisateur, avant la  transferred and this isolation device to carry out tests to validate the performance of the rotating machine. Rotating machines such as centrifugal compressors must undergo performance validation tests, in particular before the machine is delivered to a user or to the user, before the

mise en service industrielle de la machine tournante.  industrial commissioning of the rotating machine.

Ces essais de validation visent en particulier à vérifier que les perfor-  These validation tests aim in particular to verify that the perfor-

mances de la machine tournante sont conformes aux spécifications et que le comportement mécanique en général de la machine est satisfaisant, par  mances of the rotating machine comply with the specifications and that the general mechanical behavior of the machine is satisfactory, by

exemple en ce qui concerne la vitesse de rotation et les phénomènes vibra-  example with regard to the speed of rotation and the vibra-

toires engendrés dans la machine en fonctionnement.  roofs generated in the machine in operation.

Les machines tournantes telles que les compresseurs centrifuges comportent un espace interne délimité par une enveloppe dans lequel sont disposées les parties actives fixes et tournantes telles que les diffuseurs et les roues du compresseur. L'espace interne du compresseur comporte au moins une ouverture d'aspiration et une ouverture de refoulement traversant une paroi de l'enveloppe. La partie tournante du compresseur comporte un arbre monté rotatif dans l'enveloppe qui traverse au moins une paroi de l'enveloppe pour être relié, à l'extérieur du compresseur, à un moyen moteur d'entraînement.  Rotating machines such as centrifugal compressors have an internal space delimited by an envelope in which are arranged the fixed and rotating active parts such as the diffusers and the compressor wheels. The internal space of the compressor comprises at least one suction opening and one delivery opening passing through a wall of the casing. The rotating part of the compressor comprises a shaft mounted to rotate in the casing which passes through at least one wall of the casing to be connected, outside the compressor, to a drive motor means.

Pour assurer une étanchéité autour de l'arbre rotatif, dans sa traver-  To ensure a seal around the rotating shaft, in its crossing

sée de la paroi de l'enveloppe, on dispose des moyens d'étanchéité autour de l'arbre qui comportent généralement un joint à labyrinthe et par exemple  the wall of the envelope, there are sealing means around the shaft which generally include a labyrinth seal and for example

un joint du type à garniture sèche frottante.  a seal of the dry friction type.

* Le joint à labyrinthe comporte une surface annulaire rainurée dans une disposition coaxiale par rapport à la surface externe de l'arbre rotatif, un jeu faible de l'ordre de 0,2 à 0,8 mm étant ménagé entre la surface annulaire du joint à labyrinthe et l'arbre rotatif. Le joint à labyrinthe est disposé, dans la direction axiale de l'arbre rotatif, du côté de l'espace interne du compresseur  * The labyrinth seal has an annular surface grooved in a coaxial arrangement with respect to the external surface of the rotary shaft, a slight clearance of the order of 0.2 to 0.8 mm being formed between the annular surface of the seal labyrinth and rotating shaft. The labyrinth seal is arranged, in the axial direction of the rotary shaft, on the side of the internal space of the compressor

dans lequel un gaz de procédé est mis en pression. Le joint à garniture sé-  in which a process gas is pressurized. The gasket seal

che est disposé vers l'extérieur de la machine tournante, c'est-à-dire autour d'un tronçon de l'arbre rotatif adjacent à la partie de l'arbre débouchant à l'atmosphère à travers la paroi de l'enveloppe du compresseur. Entre le joint à labyrinthe et le joint à garniture sèche, est ménagée une chambre dans laquelle on peut injecter un gaz non pollué de façon à protéger les dispositifs  che is arranged towards the outside of the rotary machine, that is to say around a section of the rotary shaft adjacent to the part of the shaft opening to the atmosphere through the wall of the envelope compressor. Between the labyrinth seal and the dry-packing seal, a chamber is provided in which an unpolluted gas can be injected so as to protect the devices

d'étanchéité comme par exemple la garniture sèche.  sealing such as dry packing.

En effet, le joint à labyrinthe, qui ménage un passage de très faible  Indeed, the labyrinth seal, which spares a passage of very low

section et de très grande longueur autour de l'arbre rotatif, n'est pas totale-  section and very long around the rotating shaft, is not total-

ment étanche et permet uniquement de limiter,, jusqu'à un niveau très faible  waterproof and only allows to limit, up to a very low level

par perte de charge, la pression du gaz de procédé et le débit de gaz traver-  by pressure drop, the process gas pressure and the through gas flow

sant le joint à labyrinthe.the labyrinth seal.

De ce fait, le joint à garniture sèche, qui est destiné à empêcher toute  As a result, the dry gasket, which is intended to prevent any

sortie de gaz autour de l'arbre rotatif, n'est soumis qu'à un gaz à faible pres-  gas outlet around the rotating shaft, is only subjected to a low pressure gas

sion, voisine de la pression atmosphérique, contenant une très faible pro-  sion, close to atmospheric pressure, containing a very low pro-

portion de gaz de procédé.portion of process gas.

Pour réaliser les essais normalisés du compresseur centrifuge, on fait fonctionner le compresseur dans des conditions analogues aux conditions de fonctionnement normales, le gaz de procédé étant remplacé par un gaz  To carry out the standardized tests of the centrifugal compressor, the compressor is operated under conditions analogous to normal operating conditions, the process gas being replaced by a gas

d'essai dont la composition est définie de manière très précise par des nor-  The composition of which is very precisely defined by standards.

mes. Le gaz d'essai peut être constitué par le gaz normalisé défini par l'appellation R 134a, par du CO2, par de l'azote ou encore par un mélange  my. The test gas may consist of the standardized gas defined by the designation R 134a, by CO2, by nitrogen or by a mixture

de ces gaz.of these gases.

Dans tous les cas, le gaz d'essai est un gaz de grande pureté et très coûteux dont il est nécessaire de contrôler la pureté avec une très grande  In all cases, the test gas is a high purity and very expensive gas whose purity must be checked with very great

précision, pendant les essais. En effet, dans le cas o le gaz d'essai renfer-  accuracy, during testing. Indeed, in the case where the test gas contains

merait un gaz polluant, tel que de l'air, les caractéristiques mesurées lors des essais et en particulier le rendement du compresseur centrifuge seraient fortement influencées par la proportion d'impuretés dans le gaz d'essai, si  merit a polluting gas, such as air, the characteristics measured during the tests and in particular the efficiency of the centrifugal compressor would be strongly influenced by the proportion of impurities in the test gas, if

bien que les valeurs mesurées ne permettraient pas de valider les perfor-  although the measured values would not allow validation of the perfor-

mances du compresseur centrifuge et les essais de validation n'auraient  of the centrifugal compressor and the validation tests would not

alors aucune signification pratique.  then no practical significance.

De ce fait, les essais sont effectués en reliant les ouvertures d'aspiration et de refoulement du compresseur centrifuge à un circuit fermé  Therefore, the tests are carried out by connecting the suction and discharge openings of the centrifugal compressor to a closed circuit

dans lequel il est nécessaire d'établir un très bon vide dans une étape ini-  in which it is necessary to establish a very good vacuum in an initial step

tiale des essais, avant d'introduire le gaz d'essai qui est aspiré et refoulé par  of the tests, before introducing the test gas which is drawn in and discharged by

le compresseur dans le circuit fermé au cours des essais. On réalise les me-  the compressor in the closed circuit during the tests. We realize the met-

sures de rendement et le contrôle du comportement mécanique en général du compresseur, pendant le fonctionnement du compresseur en circuit fer-  performance guarantees and control of the general mechanical behavior of the compressor, during compressor operation in the iron circuit

mé, en utilisant le gaz d'essai qui est successivement aspiré, refoulé, déten-  mé, using the test gas which is successively sucked, discharged, expanded

du et refroidi.and cooled.

La mise sous vide du circuit fermé et de l'espace interne du compres-  The vacuuming of the closed circuit and the internal space of the compressor

seur est nécessaire, avant de remplir le circuit fermé et l'espace interne du  seur is necessary, before filling the closed circuit and the internal space of the

compresseur en gaz d'essai, pour éviter toute pollution du gaz d'essai.  test gas compressor, to avoid any pollution of the test gas.

Cependant, il est apparu qu'en particulier du fait que le joint à laby-  However, it appeared that in particular from the fact that the labyrinth seal

rinthe autour de l'arbre rotatif du compresseur n'est pas entièrement étan-  rinth around the rotary shaft of the compressor is not fully watertight

che, il est très difficile de réaliser un très bon vide dans le circuit fermé de la boucle d'essai et dans l'espace interne du compresseur. De l'air résiduel est  che, it is very difficult to achieve a very good vacuum in the closed circuit of the test loop and in the internal space of the compressor. Residual air is

donc susceptible de se mélanger au gaz d'essai.  therefore likely to mix with the test gas.

Le gaz d'essai est donc dégradé dès le début des essais. Cette dé-  The test gas is therefore degraded at the start of the tests. This de-

gradation de la pureté du gaz d'essai entraîne une variation des performan-  gradation of the purity of the test gas leads to a variation in the performance

ces mesurées de la machine, ces performances mesurées n'étant plus ainsi significatives. Les résultats ne sont donc plus exploitables et transposables  these machine measurements, these measured performances no longer being significant. The results are therefore no longer usable and transposable

pour valider les performances de la machine.  to validate the performance of the machine.

On considère qu'il est nécessaire, pour obtenir des mesures tout à fait significatives des performances du compresseur, de maintenir la pureté du gaz d'essai à un niveau de 99 %. Pour maintenir ce niveau de pureté, il faut injecter du gaz pur dans le circuit, à certains moments des essais, ou même  It is considered necessary to keep the purity of the test gas at a level of 99% in order to obtain fully meaningful measurements of the performance of the compressor. To maintain this level of purity, pure gas must be injected into the circuit, at certain times during the tests, or even

de manière permanente, et évacuer, au moyen d'une vanne, le gaz pollué.  permanently, and remove the polluted gas by means of a valve.

La consommation de gaz d'essai à l'état pur peut représenter un coût supplémentaire non négligeable qui s'ajoute au prix de revient de la machine  The consumption of pure test gas can represent a significant additional cost which is added to the cost price of the machine

tournante à la charge du constructeur.  rotating at the expense of the manufacturer.

On ne connaissait pas jusqu'ici de procédé permettant d'isoler de manière étanche par rapport à l'atmosphère, I'espace interne d'une machine tournante, pour éviter toute entrée d'air dans l'espace interne de la machine tournante, au moins pendant une étape initiale des essais de validation de la machine tournante, ce procédé permettant en outre de rétablir les conditions  Hitherto no process has been known which makes it possible to isolate the internal space of a rotating machine in a sealed manner with respect to the atmosphere, to prevent any entry of air into the internal space of the rotating machine, at least during an initial stage of the validation tests of the rotary machine, this process also making it possible to restore the conditions

de fonctionnement habituelles du compresseur, pendant les essais.  usual operating conditions of the compressor during the tests.

Le but de l'invention est donc de proposer un procédé d'isolation étanche d'un espace interne d'une machine tournante hydrodynamique, par rapport à l'atmosphère, la machine tournante comportant une enveloppe  The object of the invention is therefore to propose a method of sealing off an internal space of a hydrodynamic rotary machine, with respect to the atmosphere, the rotary machine comprising an envelope

délimitant l'espace interne, un arbre monté rotatif dans l'enveloppe et traver-  delimiting the internal space, a shaft rotatably mounted in the envelope and crossing

sant au moins une paroi de l'enveloppe, avec interposition entre l'arbre et la paroi de l'enveloppe de moyens d'étanchéité comportant au moins un joint à labyrinthe ayant une surface annulaire rainurée en vis-à-vis de l'arbre rotatif et disposé coaxialement par rapport à l'arbre rotatif, ce procédé permettant  sant at least one wall of the envelope, with interposition between the shaft and the wall of the envelope of sealing means comprising at least one labyrinth seal having a grooved annular surface facing the shaft rotary and arranged coaxially with respect to the rotary shaft, this process allowing

de réaliser l'isolation et de restaurer les conditions de fonctionnement nor-  to insulate and restore normal operating conditions

males de la machine tournante, de manière simple et rapide.  males of the rotating machine, quickly and easily.

Dans ce but:For this purpose:

- on réalise, autour de l'arbre rotatif de la machine, dans une disposi-  - around the rotating shaft of the machine, a device is made

tion adjacente par rapport à une partie au moins du joint à labyrinthe et coaxialement à l'arbre et à la surface annulaire du joint à labyrinthe, une  tion adjacent to at least part of the labyrinth seal and coaxially with the shaft and the annular surface of the labyrinth seal, a

gorge dans la paroi de l'enveloppe débouchant par sa partie interne périphé-  groove in the wall of the envelope opening through its inner peripheral part

rique à la périphérie de l'arbre rotatif et en communication par sa partie ex-  rique at the periphery of the rotary shaft and in communication by its ex-

terne périphérique avec une source de fluide sous pression, par l'inter-  dull peripheral with a source of pressurized fluid, via

médiaire d'une vanne, - on dispose à l'intérieur de la gorge, autour de l'arbre rotatif, un joint d'étanchéité torique élastique déformable radialement, et - on alimente la gorge en fluide sous pression, de manière à déformer  medial of a valve, - there is inside the groove, around the rotary shaft, an elastic O-ring seal that can be deformed radially, and - the throat is supplied with pressurized fluid, so as to deform

le joint radialement pour le mettre en contact étanche avec l'arbre rotatif.  the seal radially to bring it into tight contact with the rotary shaft.

L'invention est également relative à un dispositif d'isolation permettant  The invention also relates to an isolation device allowing

de mettre en oeuvre le procédé suivant l'invention et à l'utilisation du procé-  to implement the method according to the invention and to use the method

dé et du dispositif selon l'invention pour réaliser des essais de validation de  dice and of the device according to the invention for carrying out validation tests of

la machine tournante.the rotating machine.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va décrire à titre d'exemple en se référant aux figures jointes en annexe, la mise en oeuvre du procédé et du dispositif suivant l'invention pour réaliser des essais de  In order to clearly understand the invention, we will describe by way of example with reference to the appended figures, the implementation of the method and the device according to the invention for carrying out tests of

validation d'un compresseur centrifuge.  validation of a centrifugal compressor.

La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un compresseur centri-  Figure 1 is a partial sectional view of a central compressor.

fuge et d'une boucle d'essai du compresseur pour la réalisation d'essais de  compressor and a compressor test loop for carrying out

validation selon l'art antérieur.validation according to the prior art.

La figure 2 est une vue en coupe partielle d'un compresseur centri-  Figure 2 is a partial sectional view of a central compressor.

fuge et d'une boucle d'essai pour la réalisation d'essai de validation du com-  fuge and a test loop for carrying out validation test

presseur centrifuge en mettant en oeuvre le procédé de l'invention.  centrifugal presser using the method of the invention.

La figure 3 est une vue en coupe axiale agrandie d'un joint à labyrin-  Figure 3 is an enlarged axial sectional view of a labyrinth seal.

the du compresseur centrifuge, comportant un dispositif d'isolation étanche  the of the centrifugal compressor, comprising a sealed isolation device

suivant l'invention.according to the invention.

La figure 4A et la figure 4B sont des vues agrandies du dispositif  Figure 4A and Figure 4B are enlarged views of the device

d'isolation étanche suivant l'invention et suivant deux modes de réalisation.  waterproof insulation according to the invention and according to two embodiments.

La figure 5 est une vue en coupe axiale d'un joint à labyrinthe du compresseur centrifuge comportant un dispositif d'isolation étanche suivant  FIG. 5 is a view in axial section of a labyrinth seal of the centrifugal compressor comprising a sealed isolation device according to

l'invention et suivant une première variante.  the invention and according to a first variant.

La figure 6 est une vue en coupe axiale d'un joint à labyrinthe du compresseur centrifuge comportant un dispositif d'isolation étanche suivant  Figure 6 is an axial sectional view of a labyrinth seal of the centrifugal compressor having a sealed isolation device according to

l'invention et suivant une seconde variante.  the invention and according to a second variant.

La figure 7 est une vue en coupe analogue aux vues des figures 4A et  Figure 7 is a sectional view similar to the views of Figures 4A and

4B d'un troisième mode de réalisation du dispositif d'isolation étanche.  4B of a third embodiment of the sealed insulation device.

Sur la figure 1, on a représenté un compresseur centrifuge désigné  In Figure 1, there is shown a designated centrifugal compressor

de manière générale par le repère 1.  generally by the reference 1.

Le compresseur centrifuge comporte une enveloppe 2 délimitant un espace interne 3 renfermant des éléments fixes et des éléments mobiles profilés entre lesquels on réalise la compression d'un gaz aspiré à l'intérieur de l'enveloppe, dans l'espace interne 3, par l'intermédiaire d'une tubulure d'aspiration 4 et refoulé à l'état comprimé, par une tubulure de refoulement , vers l'extérieur du compresseur.  The centrifugal compressor comprises a casing 2 delimiting an internal space 3 containing fixed elements and movable profiled elements between which the compression of a gas sucked inside the casing is carried out, in the internal space 3, by l 'Intermediate from a suction pipe 4 and discharged in the compressed state, by a discharge pipe, to the outside of the compressor.

Les éléments fonctionnels mobiles du compresseur, qui sont consti-  The moving functional elements of the compressor, which are

tués par exemple par des roues ou des aubages, sont fixés sur un arbre 6 monté rotatif dans l'enveloppe 2 du compresseur 1, autour de l'axe 7 du  killed for example by wheels or blades, are fixed on a shaft 6 rotatably mounted in the casing 2 of the compressor 1, around the axis 7 of the

compresseur centrifuge.centrifugal compressor.

L'arbre 6 traverse une paroi 2a de l'enveloppe 2 du compresseur 1, à l'intérieur du moyen de passage étanche comportant un joint à labyrinthe 8 et un joint frottant à garniture sèche 9 disposés successivement, depuis I'espace interne 3 du compresseur, jusqu'à la sortie de l'arbre 6 à l'atmosphère, à l'extérieur du compresseur, dans la direction de l'axe 7 du compresseur. Entre le joint à labyrinthe 8 et le joint à garniture sèche 9 est ménagée une chambre annulaire 10 communiquant avec l'atmosphère pendant la  The shaft 6 passes through a wall 2a of the casing 2 of the compressor 1, inside the leaktight passage means comprising a labyrinth seal 8 and a dry seal rubbing seal 9 arranged successively, from the internal space 3 of the compressor, up to the outlet of the shaft 6 to the atmosphere, outside the compressor, in the direction of the axis 7 of the compressor. Between the labyrinth seal 8 and the dry-packing seal 9 is formed an annular chamber 10 communicating with the atmosphere during the

phase de mise sous vide, à l'extérieur du compresseur, par un canal 11 tra-  vacuum phase, outside the compressor, through a channel 11 through

versant la paroi 2a du compresseur.pouring the wall 2a of the compressor.

Pendant le fonctionnement du compresseur dans lequel on introduit  During the operation of the compressor in which we introduce

par la tubulure d'aspiration 4, un gaz de procédé qui est comprimé puis re-  via the suction pipe 4, a process gas which is compressed and then

foulé par l'intermédiaire de la tubulure 5, on introduit un gaz filtré dans la  trampled through the pipe 5, a filtered gas is introduced into the

chambre 10 à une pression supérieure à celle qui règne à l'intérieur de l'es-  chamber 10 at a pressure higher than that prevailing inside the chamber

pace interne 3 du compresseur, de façon à garantir l'étanchéité dans la zone du joint à labyrinthe. La garniture sèche assure l'étanchéité de la chambre  internal space 3 of the compressor, so as to guarantee sealing in the area of the labyrinth seal. Dry lining seals the chamber

10 par rapport à l'extérieur.10 compared to the outside.

Le joint à labyrinthe 8 comporte une surface interne annulaire rainu-  The labyrinth seal 8 has a grooved annular inner surface

rée 8a entourant la surface externe de l'arbre 6 et ménageant avec celuici un passage de très faible section et de très grande longueur. Le jeu radial entre la surface interne 8a du joint à labyrinthe et la surface externe de  rea 8a surrounding the outer surface of the shaft 6 and providing therewith a passage of very small section and very long. The radial clearance between the internal surface 8a of the labyrinth seal and the external surface of

I'arbre 6 est par exemple égal à 0,5 mm.  The shaft 6 is for example equal to 0.5 mm.

Le joint à labyrinthe 8 permet de limiter à un niveau très faible la pression et le débit du gaz pénétrant dans la chambre 10, de sorte que le joint 9 à garniture sèche peut assurer par contact frottant avec l'arbre 6 une étanchéité interdisant toute sortie de gaz de procédé vers l'extérieur par  The labyrinth seal 8 makes it possible to limit the pressure and the flow of gas entering the chamber 10 to a very low level, so that the seal 9 with dry lining can ensure a seal preventing any exit by rubbing contact with the shaft. process gas to the outside by

I'extrémité de l'arbre 6.The end of the shaft 6.

Le compresseur peut comporter également une paroi de fermeture complémentaire 12 comportant un joint à labyrinthe disposé vers l'extérieur  The compressor may also include a complementary closure wall 12 comprising a labyrinth seal disposed towards the outside.

parrapport au joint à garniture sèche 9.  compared to dry packing gasket 9.

Pour réaliser les essais de validation du fonctionnement du compres-  To carry out validation tests of the operation of the compressor

seur centrifuge, on relie celui-ci à une boucle d'essai comportant un circuit de gaz 13 qui est relié d'une part, à une première extrémité, à la tubulure d'aspiration 4 du compresseur et d'autre part, à une seconde extrémité, à la  centrifuge, it is connected to a test loop comprising a gas circuit 13 which is connected on the one hand, at a first end, to the suction pipe 4 of the compressor and on the other hand, to a second end, at the

tubulure de refoulement 5 du compresseur, de telle sorte que l'espace in-  discharge port 5 of the compressor, so that the space between

terne 3 du compresseur et le circuit de gaz 13 forment un circuit fermé.  dull 3 of the compressor and the gas circuit 13 form a closed circuit.

Sur le circuit de gaz 13 sont disposés une vanne de détente 14 et un  On the gas circuit 13 are arranged an expansion valve 14 and a

refroidisseur de gaz 15. En dérivation sur le circuit 13, sont disposées suc-  gas cooler 15. Bypass on circuit 13, there are arranged

cessivement, une ou plusieurs sources de gaz d'essai 16, et une pompe à  one or more test gas sources 16, and a pump

vide 17 dont la conduite de refoulement est reliée à une installation de trai-  vacuum 17, the discharge line of which is connected to a processing installation

tement de gaz 18.gas 18.

Pour réaliser des essais de validation du compresseur centrifuge 1,  To carry out validation tests on the centrifugal compressor 1,

on réalise, dans une étape initiale, la mise sous vide du circuit fermé consti-  in an initial step, the closed circuit consisting of vacuum is produced

tué par le circuit de gaz 13 et l'espace interne 3 du compresseur centrifuge en utilisant la pompe 17 qui refoule l'air contenu dans le circuit fermé à l'atmosphère. On introduit ensuite, dès que le niveau de vide dans le circuit fermé est suffisant, du gaz d'essai dans le circuit 13 en ouvrant un robinet  killed by the gas circuit 13 and the internal space 3 of the centrifugal compressor using the pump 17 which expels the air contained in the closed circuit to the atmosphere. Then, as soon as the vacuum level in the closed circuit is sufficient, test gas is introduced into the circuit 13 by opening a valve.

d'alimentation de l'une au moins des sources de gaz d'essai 16.  supply of at least one of the test gas sources 16.

Après remplissage du circuit fermé, par le gaz d'essai, on met en fonctionnement le compresseur centrifuge 3 qui aspire le gaz d'essai par la tubulure d'aspiration 4 et refoule le gaz d'essai comprimé par la tubulure de  After filling the closed circuit with the test gas, the centrifugal compressor 3 is put into operation, which sucks the test gas through the suction pipe 4 and delivers the test gas compressed by the test pipe.

refoulement 5.return 5.

On simule différentes phases et différentes conditions de fonctionne-  We simulate different phases and different operating conditions-

ment du compresseur centrifuge et on mesure les performances du com-  centrifugal compressor and measure the performance of the com-

presseur, lors de ces différentes phases, et dans les différentes conditions  presser, during these different phases, and under different conditions

de fonctionnement.Operating.

En particulier, on détermine le rendement du compresseur centrifuge.  In particular, the efficiency of the centrifugal compressor is determined.

Du fait de la présence du joint à labyrinthe 8 entre l'espace interne 3 du compresseur centrifuge et la chambre 10 communiquant avec  Due to the presence of the labyrinth seal 8 between the internal space 3 of the centrifugal compressor and the chamber 10 communicating with

l'atmosphère, pendant la phase de mise sous vide, il est extrêmement diffi-  the atmosphere, during the vacuuming phase, it is extremely diffi-

cile.de réaliser un très bon niveau de vide dans le circuit fermé comportant l'espace interne du compresseur centrifuge. De l'air résiduel est présent  cile. to achieve a very good level of vacuum in the closed circuit comprising the internal space of the centrifugal compressor. Residual air is present

dans le circuit fermé, au moment de l'introduction du gaz d'essai.  in the closed circuit, when the test gas is introduced.

Il est donc nécessaire de réintroduire du gaz pur dans le circuit 13 et de prélever du gaz pollué par de l'air par l'intermédiaire d'une conduite 13'  It is therefore necessary to reintroduce pure gas into the circuit 13 and to take gas polluted by air via a line 13 '

reliée à l'installation 18, sur laquelle est disposée une vanne 37, le gaz pol-  connected to the installation 18, on which is arranged a valve 37, the gas pol-

lué pouvant être régénéré dans l'installation de traitement de gaz 18. Néan-  lue which can be regenerated in the gas treatment installation 18. However

moins, on ne peut assurer, pendant toutes les phases des essais, une pu-  less, we cannot ensure, during all phases of the tests, a pu-

reté du gaz d'essai à un niveau très élevé, tel que 99 %, nécessaire pour  retrieved test gas to a very high level, such as 99%, necessary for

garantir la représentativité et la reproductivité des essais.  guarantee the representativeness and reproducibility of the tests.

Sur la figure 2, on a représenté un compresseur centrifuge et une boucle d'essai, le joint à labyrinthe 8 du compresseur centrifuge étant équipé  FIG. 2 shows a centrifugal compressor and a test loop, the labyrinth seal 8 of the centrifugal compressor being fitted

d'un dispositif d'isolation étanche suivant l'invention.  of a sealed insulation device according to the invention.

Les éléments correspondants sur les figures 1 et 2 portent les mêmes repères. La seule différence entre l'installation représentée sur la figure 2 et l'installation représentée sur la figure 1 (à part la présence dans le cas de  The corresponding elements in Figures 1 and 2 have the same references. The only difference between the installation shown in Figure 2 and the installation shown in Figure 1 (apart from the presence in the case of

l'installation de la figure 1 de la conduite de prélèvement 13') est la pré-  the installation of Figure 1 of the sampling line 13 ') is the pre-

sence, dans le cas de l'installation représentée sur la figure 2, d'un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé d'isolation étanche suivant  sence, in the case of the installation shown in Figure 2, a device for implementing the following sealed insulation process

I'invention.The invention.

On ne décrira donc que cette partie de l'installation représentée sur la  We will therefore only describe this part of the installation shown on the

figure 2.figure 2.

Comme il est visible sur les figures 2 et 3, le joint à labyrinthe 8 du  As can be seen in Figures 2 and 3, the labyrinth seal 8 of the

compresseur centrifuge 1 est constitué par une pièce annulaire dont la sur-  centrifugal compressor 1 is made up of an annular part, the over-

face interne annulaire 8a présente un rainurage permettant de limiter un es-  annular internal face 8a has a grooving making it possible to limit a

pace de circulation de gaz entre le joint à labyrinthe et l'arbre 6 du compres-  gas circulation space between the labyrinth seal and the shaft 6 of the compressor

seur, de très faible section et de très grande longueur.  very small section and very long.

Selon l'invention, la pièce annulaire du joint à labyrinthe 8 est usinée sous la forme d'une gorge 19 annulaire, coaxiale à la surface 8a du joint à labyrinthe et à l'arbre 6, la gorge 19 ayant pour axe l'axe 7 du compresseur centrifuge. La gorge 19 débouche, par sa partie périphérique interne, sur la surface 8a du joint à labyrinthe, en vis-à- vis de la surface externe de l'arbre 6. Un joint d'étanchéité 20, de forme torique, en matériau déformable élastique, par exemple en un matériau élastomère, est introduit à l'intérieur de la gorge 19. Les dimensions relatives de la gorge 19 et du joint 20 sont telles que la surface intérieure du joint 20 torique est légèrement saillante par rapport à la surface 8a du joint à labyrinthe 8. Toutefois, dans un état non contraint, le joint 20 ne vient pas en contact avec la surface extérieure de l'arbre 6, un jeu radial de l'ordre de 0,3 mm étant ménagé entre la surface  According to the invention, the annular part of the labyrinth seal 8 is machined in the form of an annular groove 19, coaxial with the surface 8a of the labyrinth seal and the shaft 6, the groove 19 having its axis as its axis 7 of the centrifugal compressor. The groove 19 opens, through its internal peripheral part, onto the surface 8a of the labyrinth seal, facing the external surface of the shaft 6. A seal 20, of toric shape, made of deformable material elastic, for example made of an elastomeric material, is introduced inside the groove 19. The relative dimensions of the groove 19 and of the seal 20 are such that the interior surface of the O-ring 20 is slightly protruding with respect to the surface 8a of the labyrinth seal 8. However, in an unstressed state, the seal 20 does not come into contact with the external surface of the shaft 6, a radial clearance of the order of 0.3 mm being provided between the surface

interne du joint torique 20 et la surface extérieure de l'arbre 6.  inside of the O-ring 20 and the outer surface of the shaft 6.

On réalise par usinage un canal 21 traversant la paroi 2a de l'en-  A channel 21 is produced by machining passing through the wall 2a of the assembly.

veloppe du compresseur et la pièce annulaire du joint à labyrinthe 8, pour déboucher à une extrémité interne, dans une partie périphérique externe de la gorge 19, du côté de la surface externe du joint torique 20 opposée à la  compressor cover and the annular part of the labyrinth seal 8, to open at an internal end, in an external peripheral part of the groove 19, on the side of the external surface of the O-ring 20 opposite the

surface interne disposée en vis-à-vis de l'arbre rotatif 6.  internal surface arranged opposite the rotary shaft 6.

La seconde extrémité du canal 21 ou extrémité externe est reliée, par I'intermédiaire d'un ajutage 22, d'une canalisation 23 et d'une vanne à trois voies 24, à un réservoir d'air comprimé 25 renfermant de l'air à une pression  The second end of the channel 21 or external end is connected, by means of a nozzle 22, a pipe 23 and a three-way valve 24, to a compressed air tank 25 containing air at a pressure

de l'ordre de 5 bars.of the order of 5 bars.

En manoeuvrant la vanne 24, on peut introduire dans le canal 21 et dans la partie de la gorge 19 située vers l'extérieur du joint torique 20, de I'air à une pression qui peut être réglée entre 1 et 5 bars ou encore, mettre la  By operating the valve 24, it is possible to introduce into the channel 21 and into the part of the groove 19 located towards the outside of the O-ring 20, air at a pressure which can be adjusted between 1 and 5 bars or else, put there

gorge 19 à l'atmosphère.throat 19 to the atmosphere.

Comme il est visible sur la figure 4A, en particulier, la gorge 19 pré-  As can be seen in FIG. 4A, in particular, the groove 19 pre-

sente une section méridienne ayant la forme d'un trapèze dont un côté est incliné d'un angle ca par rapport à un plan transversal perpendiculaire à l'axe 7 de la gorge 19. Généralement, on choisira un angle a compris entre 3 et et de préférence un angle de 5 . L'inclinaison de l'une des faces de la  feels a meridian section having the shape of a trapezium, one side of which is inclined at an angle ca with respect to a transverse plane perpendicular to the axis 7 of the groove 19. Generally, an angle a of between 3 and preferably an angle of 5. The inclination of one of the faces of the

gorge 19 par rapport au plan transversal est prévue de telle sorte que la par-  groove 19 relative to the transverse plane is provided so that the

tie débouchante de la gorge 19, en vis-à-vis de l'arbre 6, ait une largeur infé-  tie emerging from the groove 19, facing the shaft 6, has a width less than

rieure au diamètre de la section du joint torique 20 représenté sur la figure 4A, le diamètre du tore dans l'état non contraint du joint 20 étant tel que le joint 20 vienne se placer à l'intérieur de la gorge 19 en étant légèrement saillant par rapport à la surface 8a du joint à labyrinthe. Du fait de l'inclinaison d'une face latérale de la gorge 19 et de la dimension de l'ouverture de la gorge inférieure au diamètre du joint, le joint 20 à l'état non contraint est retenu à l'intérieur de la gorge 19 et ne peut retomber sur la surface extérieure de l'arbre rotatif 6, ce qui entraînerait une usure du joint 20. En outre, la partie externe de la gorge 19 est fermée par le joint 20 qui est en appui suivant deux zones 26b et 26'b sur les faces d'extrémité  smaller than the diameter of the section of the O-ring 20 shown in FIG. 4A, the diameter of the torus in the unstressed state of the seal 20 being such that the seal 20 comes to be placed inside the groove 19 while being slightly protruding relative to the surface 8a of the labyrinth seal. Due to the inclination of a lateral face of the groove 19 and the dimension of the opening of the groove smaller than the diameter of the seal, the seal 20 in the unstressed state is retained inside the groove 19 and cannot fall back on the external surface of the rotary shaft 6, which would cause wear of the seal 20. In addition, the external part of the groove 19 is closed by the seal 20 which is supported in two zones 26b and 26'b on the end faces

axiales de la gorge 19.throat 19.

Lorsqu'on introduit dans la partie externe de la gorge 19, par I'intermédiaire du canal 21,de l'air comprimé à une surpression de l'ordre de  When introducing into the external part of the groove 19, via the channel 21, compressed air at an overpressure of the order of

1 à 5 bars, on produit une déformation du joint 20 qui se comprime radiale-  1 to 5 bars, a deformation of the seal 20 is produced which compresses radially-

ment de manière à venir en contact avec la surface externe de l'arbre rotatif 6. Comme il est visible sur la figure 4A, non seulement le joint 20 subit une rétraction radiale, mais encore sa section méridienne se déforme, de telle sorte que le joint vient en contact avec pression contre l'arbre rotatif 6 dans une zone 26a et contre les faces latérales de la gorge 19 dans deux  ment so as to come into contact with the external surface of the rotary shaft 6. As can be seen in FIG. 4A, the seal 20 not only undergoes a radial retraction, but also its meridian section is deformed, so that the seal comes into contact with pressure against the rotary shaft 6 in a zone 26a and against the lateral faces of the groove 19 in two

zones 26b et 26'b.zones 26b and 26'b.

L'étanchéité entre l'arbre rotatif 6 et la pièce annulaire 8 du joint à la-  The seal between the rotary shaft 6 and the annular part 8 of the seal at the

1i 5 byrinthe est réalisée au niveau des zones 26a, 26b et 26'b.  1i 5 byrinth is carried out at zones 26a, 26b and 26'b.

La déformation du joint peut se produire avec ou sans variation de  Joint deformation can occur with or without variation in

volume du joint, sous l'effet de la pression de l'air comprimé.  volume of the joint, under the effect of the pressure of the compressed air.

Sur la figure 4B, on a représenté une variante 20' du joint 20 dans laquelle le joint est constitué par un tore creux, de sorte que la compression et la variation de volume du joint par compression de l'air dans le volume  FIG. 4B shows a variant 20 ′ of the seal 20 in which the seal is constituted by a hollow torus, so that the compression and the variation in volume of the seal by compression of the air in the volume

intérieur du joint sont facilitées.  inside the joint are facilitated.

Lorsqu'on relâche la pression de l'air comprimé dans le canal 21 et dans la partie externe de la gorge 19 en ouvrant la vanne 24 de manière à mettre le conduit 23 à l'atmosphère et à fermer le réservoir 25, le joint 20 ou 20' reprend par élasticité, sa position initiale dans laquelle la surface interne du joint 20 est séparée par un jeu radial de l'arbre rotatif 6. Il est à remarquer que l'inclinaison de l'une au moins des parois latérales de la gorge 19, de  When the pressure of the compressed air is released in the channel 21 and in the external part of the groove 19 by opening the valve 24 so as to bring the conduit 23 to the atmosphere and to close the reservoir 25, the seal 20 or 20 ′ resumes by elasticity, its initial position in which the internal surface of the seal 20 is separated by a radial clearance from the rotary shaft 6. It should be noted that the inclination of at least one of the side walls of the throat 19, of

telle sorte que la gorge 19 s'élargisse de l'intérieur vers l'extérieur, c'est-à-  such that the groove 19 widens from the inside towards the outside, that is to say

dire en s'éloignant de l'axe 7, facilite le retour du joint vers sa position à  say moving away from the axis 7, facilitates the return of the seal to its position at

I'état non contraint.The unconstrained state.

La gorge 19 peut présenter une seule face inclinée, comme repré-  The groove 19 may have a single inclined face, as shown

senté sur la figure 4A ou deux faces latérales inclinées, comme représenté  felt in Figure 4A or two inclined side faces, as shown

dans le cas de la gorge 19' sur la figure 4B.  in the case of the groove 19 'in FIG. 4B.

La gorge recevant le joint est placée dans une disposition adjacente  The groove receiving the joint is placed in an adjacent arrangement

par rapport à la surface 8a de forme annulaire du joint à labyrinthe 8.  relative to the annular shaped surface 8a of the labyrinth seal 8.

Comme représenté sur la figure 3, la gorge 19 peut être placée entre deux parties de la surface 8a du joint à labyrinthe et de préférence dans une partie centrale de la pièce annulaire 8 constituant le joint à labyrinthe. Bien entendu, il serait possible également de placer la gorge au voisinage de l'une des extrémités axiales de la surface annulaire du joint à labyrinthe, la gorge étant alors adjacente à la surface du joint à labyrinthe qui est en une  As shown in FIG. 3, the groove 19 can be placed between two parts of the surface 8a of the labyrinth seal and preferably in a central part of the annular part 8 constituting the labyrinth seal. Of course, it would also be possible to place the groove in the vicinity of one of the axial ends of the annular surface of the labyrinth seal, the groove then being adjacent to the surface of the labyrinth seal which is in one

seule partie.only part.

La gorge 19 peut être réalisée par usinage de la pièce annulaire 8 constituant le joint à labyrinthe. Cependant, une reprise par usinage de la  The groove 19 can be produced by machining the annular part 8 constituting the labyrinth seal. However, a resumption by machining of the

pièce annulaire constituant le joint à labyrinthe peut présenter certains in-  annular part constituting the labyrinth seal may have certain

convénients. Comme représenté sur la figure 5, il est possible d'usiner la gorge 19 et le canal 21 dans une pièce annulaire 27 qui est ensuite rapportée dans une disposition adjacente contre un joint à labyrinthe 8 ou entre deux joints à labyrinthe 8 et 8', l'ensemble des pièces annulaires 8, 27 et 8' constituant à  conveniences. As shown in FIG. 5, it is possible to machine the groove 19 and the channel 21 in an annular part 27 which is then attached in an adjacent arrangement against a labyrinth seal 8 or between two labyrinth seals 8 and 8 ′, all of the annular parts 8, 27 and 8 'constituting

la fois le joint à labyrinthe et le dispositif d'isolation suivant l'invention.  both the labyrinth seal and the isolation device according to the invention.

Comme représenté sur la figure 6, la gorge 19 peut être délimitée en-  As shown in FIG. 6, the groove 19 can be delimited between-

tre une première pièce annulaire 28 et une seconde pièce annulaire 29 coaxiales à l'arbre rotatif 6 et assemblées entre elles avec interposition de  be a first annular part 28 and a second annular part 29 coaxial with the rotary shaft 6 and assembled together with interposition of

cales 30 entre deux faces en regard des pièces 28 et 29. La pièce 29 com-  shims 30 between two faces opposite parts 28 and 29. Part 29 comprises

porte une surface annulaire inclinée à l'une de ses extrémités axiales desti-  carries an annular surface inclined at one of its axial ends intended

née à constituer la face de la gorge 19 inclinée par rapport à un plan trans-  born to constitute the face of the groove 19 inclined with respect to a plane trans-

versai perpendiculaire à l'axe de l'arbre rotatif 6 du compresseur centrifuge.  versai perpendicular to the axis of the rotary shaft 6 of the centrifugal compressor.

On peut régler de manière très précise les dimensions de la gorge 19 dans la direction axiale, en réglant l'épaisseur des cales 30. L'étanchéité entre les pièces 28 et 29 assemblées entre elles est assurée par un joint d'étanchéité 31, de forme torique, engagé dans une gorge annulaire de la  The dimensions of the groove 19 can be adjusted very precisely in the axial direction, by adjusting the thickness of the shims 30. The seal between the parts 28 and 29 assembled together is ensured by a seal 31, of toroidal shape, engaged in an annular groove of the

pièce 29 ayant pour axe l'axe de la pièce 29.  part 29 having as axis the axis of part 29.

Le canal 21 de mise en pression de la gorge 19 est usiné entièrement  The channel 21 for pressurizing the groove 19 is fully machined

dans la pièce 28.in room 28.

Le montage des pièces 28 et 29 dans une disposition coaxiale par rapport à l'arbre rotatif 6 du compresseur centrifuge est réalisé en intercalant  The mounting of parts 28 and 29 in a coaxial arrangement with respect to the rotary shaft 6 of the centrifugal compressor is achieved by interposing

et en fixant la pièce 28 entre deux parties 2a et 2b de l'enveloppe du com-  and by fixing the part 28 between two parts 2a and 2b of the envelope of the com-

presseur centrifuge. L'étanchéité entre la pièce 29 et les parties 2a et 2b de I'enveloppe du compresseur centrifuge est assurée par des joints 35 et 36. L'une au moins des pièces 28 et 29 de forme annulaire comporte une surface interne rainurée constituant une surface de joint à labyrinthe autour  centrifugal presser. The seal between the part 29 and the parts 2a and 2b of the casing of the centrifugal compressor is ensured by seals 35 and 36. At least one of the parts 28 and 29 of annular shape has a grooved internal surface constituting a surface of labyrinth seal around

de l'arbre rotatif 6 du compresseur centrifuge.  of the rotary shaft 6 of the centrifugal compressor.

La disposition représentée sur la figure. 6 présente l'avantage d'une plus grande facilité d'usinage et de réalisation de la gorge 19 du dispositif d'isolation étanche. En outre, la largeur de la gorge 19 peut être réglée à  The arrangement shown in the figure. 6 has the advantage of greater ease of machining and production of the groove 19 of the sealed insulation device. In addition, the width of the groove 19 can be adjusted to

l'aide de cales intercalées entre les pièces 28 et 29.  using wedges inserted between parts 28 and 29.

Comme représenté sur la figure 7, le joint 20" peut être constitué par une pièce annulaire creuse en élastomère délimitant une chambre annulaire ouverte suivant sa périphérie externe et fermée par une paroi déformable à  As shown in FIG. 7, the seal 20 "can consist of a hollow annular elastomer part delimiting an annular chamber open along its external periphery and closed by a deformable wall at

sa périphérie interne. Le joint 20" comporte deux rebords latéraux de main-  its inner periphery. The 20 "joint has two lateral hand flanges

tien en saillie vers l'extérieur autour de sa paroi externe. Le joint 20" est en-  your projecting outwards around its outer wall. The 20 "gasket is

gagé en force dans une gorge 19" usinée dans le joint à labyrinthe 8 et dé-  force-fitted into a 19 "groove machined in the labyrinth seal 8 and

bouchant en vis à vis de l'arbre 6. La gorge 19" comporte deux parties laté-  plugging opposite the shaft 6. The 19 "groove has two lateral parts

rales annulaires de réception et de maintien des rebords latéraux du joint ". Un canal 21" d'alimentation en air comprimé débouche dans la gorge 19" à sa périphérie externe, de manière que la chambre interne annulaire du joint 20" qui est fermée de manière étanche par les rebords du joint engagés dans les parties latérales de la gorge, puisse recevoir de l'air comprimé, lorsqu'on désire réaliser une étanchéité autour de l'arbre 6, au niveau du joint à labyrinthe 8. La paroi déformable du joint 20" se déplace alors (comme représenté en traits mixtes sur la figure 7), pour venir en contact  annular rales for receiving and holding the lateral edges of the seal ". A compressed air supply channel 21" opens into the groove 19 "at its external periphery, so that the annular internal chamber of the seal 20" which is closed sealingly by the edges of the seal engaged in the lateral parts of the groove, can receive compressed air, when it is desired to provide a seal around the shaft 6, at the labyrinth seal 8. The deformable wall of the seal 20 "then moves (as shown in phantom in Figure 7), to come into contact

avec l'arbre 6.with the tree 6.

Pour réaliser des essais de validation d'un compresseur centrifuge  To perform validation tests on a centrifugal compressor

comportant un dispositif d'isolation étanche suivant l'invention, comme re-  comprising a sealed insulation device according to the invention, as

présenté sur la figure 2 et les figures 3, 4A, 4B, 5, 6 et 7, on utilise une bou- cle d'essai comportant un circuit de gaz 13 analogue au circuit 13 qui a  presented in FIG. 2 and FIGS. 3, 4A, 4B, 5, 6 and 7, a test loop is used comprising a gas circuit 13 similar to circuit 13 which has

étésummer

décrit en se référant à la figure 1. Le circuit 13 est relié aux tubulures d'aspi-  described with reference to FIG. 1. The circuit 13 is connected to the suction pipes

ration et de refoulement du compresseur 1.  compressor ration and discharge 1.

Dans une première phase préalable aux essais proprement dits, on  In a first phase prior to the actual tests, we

actionne la vanne 24 pour envoyer de l'air comprimé dans le canal 21 com-  actuates valve 24 to send compressed air through channel 21

muniquant avec la gorge 19 dans laquelle est placé le joint 20. L'air sous pression pénétrant dans la gorge 19 du côté de la surface externe du joint produit la contraction radiale et le plaquage du joint contre l'arbre rotatif 6 du compresseur centrifuge. On a alors réalisé une isolation étanche de l'espace interne 3 du compresseur par rapport à l'atmosphère extérieure. On met en marche la pompe à vide 17 de manière à mettre le circuit 13 de la boucle d'essai et l'espace interne 3 du compresseur centrifuge sous vide. Du fait qu'on a réalisé une bonne étanchéité au niveau du joint à labyrinthe 8, par placage du joint 19 sur l'arbre 6, on peut réaliser rapidement une mise sous vide à un niveau de vide poussé. La quantité d'air résiduelle dans le  providing with the groove 19 in which the seal is placed 20. The pressurized air entering the groove 19 on the side of the external surface of the seal produces the radial contraction and the pressing of the seal against the rotary shaft 6 of the centrifugal compressor. A sealed insulation of the internal space 3 of the compressor was then produced with respect to the external atmosphere. The vacuum pump 17 is started so as to put the circuit 13 of the test loop and the internal space 3 of the centrifugal compressor under vacuum. Due to the fact that a good seal has been achieved at the labyrinth seal 8, by placing the seal 19 on the shaft 6, a vacuum can be quickly produced at a high vacuum level. The amount of residual air in the

circuit de la boucle d'essai et dans l'espace interne du compresseur centri-  circuit of the test loop and in the internal space of the central compressor

fuge est ainsi extrêmement réduite. Lorsqu'un niveau de vide suffisant est obtenu dans le circuit, on arrête la pompe à vide 17 et on isole le circuit de pompage du circuit 13. On injecte du gaz d'essai à partir du réservoir 16,  fuge is thus extremely reduced. When a sufficient vacuum level is obtained in the circuit, the vacuum pump 17 is stopped and the pumping circuit is isolated from the circuit 13. Test gas is injected from the tank 16,

dans le circuit 13 de la boucle d'essai.  in circuit 13 of the test loop.

Lorsque la pression du gaz d'essai dans le circuit 13 et dans l'espace  When the pressure of the test gas in circuit 13 and in space

interne du compresseur atteint un niveau supérieur à la pression atmosphé-  internal compressor reaches a level above atmospheric pressure

rique, on relâche la pression d'air comprimé dans le canal 21 et dans la  risk, the compressed air pressure is released in the channel 21 and in the

gorge 19, jusqu'à ce que cette pression atteigne la pression atmosphérique.  groove 19, until this pressure reaches atmospheric pressure.

Le joint 20 reprend sa configuration à l'état non contraint, de telle  The seal 20 resumes its configuration in the unstressed state, such

sorte qu'il ne se trouve plus en contact avec l'arbre rotatif 6 du compresseur.  so that it is no longer in contact with the rotary shaft 6 of the compressor.

Simultanément, on ferme le canal 11 de façon que l'étanchéité du compres-  At the same time, the channel 11 is closed so that the tightness of the compressor

seur soit assurée par la garniture sèche 9. On continue alors à augmenter la pression du gaz d'essai à l'intérieur du circuit 13 et de l'espace interne 3 du  The dry gasket is ensured by the dry gasket 9. The pressure of the test gas inside the circuit 13 and the internal space 3 of the

compresseur centrifuge jusqu'à atteindre la pression nécessaire pour réali-  centrifugal compressor until the pressure necessary to achieve

* ser les essais de validation du compresseur centrifuge. Pendant les essais, il se produit une légère fuite de gaz d'essai par le joint à labyrinthe 8 mais le* complete the centrifugal compressor validation tests. During the tests, there is a slight leakage of test gas through the labyrinth seal 8 but the

gaz d'essai, qui est arrêté par le joint à garniture sèche 9, peut être éven-  test gas, which is stopped by the dry gasket 9, may be

tuellement récupéré dans la chambre 10 par le canal 11.  tually recovered in room 10 by channel 11.

Le gaz d'essai refoulé dans le circuit 13 subit une détente à travers la vanne 14 et un refroidissement dans le dispositif de refroidissement 15,  The test gas discharged into the circuit 13 undergoes expansion through the valve 14 and cooling in the cooling device 15,

avant d'être recyclé dans la partie d'aspiration du compresseur centrifuge.  before being recycled to the suction part of the centrifugal compressor.

On mesure pendant les essais les caractéristiques du compresseur qui sont comparées à des valeurs de référence, de manière à valider les performances du compresseur. Pendant tous les essais, le gaz d'essai à très haute pureté, qui est introduit dans le circuit 13 de la boucle d'essai et dans  The characteristics of the compressor are measured during the tests, which are compared with reference values, so as to validate the performance of the compressor. During all the tests, the very high purity test gas, which is introduced into circuit 13 of the test loop and into

l'espace interne du compresseur parfaitement purgé d'air, ne peut être pol-  the internal space of the compressor perfectly purged of air, cannot be pol-

lué par de l'air atmosphérique, du fait qu'il se trouve en surpression par rap-  read by atmospheric air, due to the fact that it is in overpressure compared to

port à la pression atmosphérique. Il n'est donc généralement pas nécessaire de réaliser des additions de gaz d'essai de haute pureté dans le circuit et  port at atmospheric pressure. It is therefore generally not necessary to add high purity test gases to the circuit and

surtout de régénérer du gaz prélevé dans le circuit, dans une unité de trai-  especially to regenerate gas taken from the circuit, in a processing unit

tement de gaz.gas.

Le procédé et le dispositif suivant l'invention permettent donc non seulement de réaliser des essais significatifs et reproductibles mais encore d'économiser du gaz coûteux et d'éviter l'utilisation d'une unité de traitement  The method and the device according to the invention therefore make it possible not only to carry out significant and reproducible tests but also to save expensive gas and to avoid the use of a treatment unit.

de gaz.gas.

L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation décrit.  The invention is not strictly limited to the embodiment described.

C'est ainsi que la gorge et le joint du dispositif d'isolation étanche de I'espace interne du compresseur peuvent être réalisés et associés à un joint à labyrinthe du compresseur, d'une manière différente de celles qui ont été décrites. L'invention s'applique non seulement aux compresseurs centrifuges et aux procédures d'essai des compresseurs centrifuges mais encore à  This is how the groove and the seal of the sealed isolation device for the internal space of the compressor can be produced and associated with a labyrinth seal of the compressor, in a manner different from those which have been described. The invention applies not only to centrifugal compressors and to the procedures for testing centrifugal compressors but also to

toute machine tournante hydrodynamique comportant un arbre rotatif traver-  any hydrodynamic rotary machine comprising a rotary shaft travers-

sant l'enveloppe de la machine tournante, avec interposition d'un moyen  the casing of the rotating machine, with the interposition of a means

d'étanchéité comportant au moins un joint à labyrinthe.  sealing comprising at least one labyrinth seal.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1.- Procédé d'isolation étanche d'un espace interne (3) d'une machine  1.- A method of sealing off an internal space (3) of a machine tournante hydrodynamique (1), par rapport à l'atmosphère, la machine tour-  hydrodynamic rotating (1), with respect to the atmosphere, the machine nante (1) comportant une enveloppe (2) délimitant l'espace interne (3), un arbre (6) monté rotatif dans l'enveloppe (2) et traversant au moins une paroi (2a) de l'enveloppe (2), avec interposition entre l'arbre (6) et la paroi (2a) de  rim (1) comprising an envelope (2) delimiting the internal space (3), a shaft (6) rotatably mounted in the envelope (2) and passing through at least one wall (2a) of the envelope (2), with interposition between the shaft (6) and the wall (2a) of l'enveloppe (2), de moyens d'étanchéité comportant au moins un joint à la-  the envelope (2), of sealing means comprising at least one seal at the byrinthe (8) ayant une surface annulaire rainurée (8a), en vis-à-vis de l'arbre rotatif (6) et disposée coaxialement à l'arbre (6), caractérisé par le fait: - qu'on réalise, autour de l'arbre rotatif (6) de la machine (1), dans  byrinth (8) having a grooved annular surface (8a), opposite the rotary shaft (6) and arranged coaxially with the shaft (6), characterized by the fact: - which is produced around of the rotary shaft (6) of the machine (1), in une disposition adjacente par rapport à une partie au moins du joint à laby-  an adjacent arrangement with respect to at least part of the labyrinth seal rinthe (8), et coaxialement à l'arbre (6) et à la surface annulaire (8a) du joint  rinth (8), and coaxially to the shaft (6) and to the annular surface (8a) of the joint à labyrinthe, une gorge (19, 19') dans la paroi (2a) de l'enveloppe (2) dé-  in a labyrinth, a groove (19, 19 ') in the wall (2a) of the envelope (2) bouchant, par sa partie périphérique interne, à la périphérie de l'arbre rotatif (6) et en communication, par sa partie périphérique externe, avec une source de fluide sous pression (25) par l'intermédiaire d'une vanne (24),  plugging, by its internal peripheral part, at the periphery of the rotary shaft (6) and in communication, by its external peripheral part, with a source of pressurized fluid (25) via a valve (24) , - qu'on dispose à l'intérieur de la gorge (19, 19') autour de l'arbre ro-  - that we have inside the groove (19, 19 ') around the ro-tree tatif (6) un joint d'étanchéité torique (20) élastique déformable radialement, et  tatif (6) a radially deformable elastic O-ring (20), and - qu'on alimente la gorge (19, 19') en fluide sous pression à la péri-  - that the groove (19, 19 ') is supplied with pressurized fluid at the peri phérie externe du joint d'étanchéité (20), de manière à comprimer le joint  outer face of the seal (20), so as to compress the seal (20) radialement pour le mettre en contact étanche avec l'arbre rotatif (6).  (20) radially to bring it into leaktight contact with the rotary shaft (6). 2.- Dispositif d'isolation étanche d'un espace interne (3) d'une ma-  2.- Sealed isolation device for an internal space (3) of a ma- chine tournante hydrodynamique (1), par rapport à l'atmosphère, la machine tournante (1) comportant une enveloppe (2) délimitant l'espace interne (3), un arbre (6) monté rotatif dans l'enveloppe (2) et traversant au moins une paroi (2a) de l'enveloppe (2), avec interposition entre l'arbre (6) et la paroi (2a) de l'enveloppe (2), de moyens d'étanchéité comportant au moins un joint à labyrinthe (8) ayant une surface annulaire rainurée (8a), en vis-à-vis de l'arbre rotatif (6) et disposée coaxialement à l'arbre (6), caractérisé par le fait qu'il comporte: - une gorge (19, 19') annulaire dans la paroi (2a) de l'enveloppe (2) de la machine tournante, autour de l'arbre rotatif (6), dans une disposition adjacente par rapport à une partie au moins du joint à labyrinthe (8) et coaxiale par rapport à l'arbre rotatif (6) et à la surface annulaire (8a) du joint à labyrinthe, débouchant par sa périphérie interne autour de l'arbre rotatif (6), - des moyens (21, 22, 23) de mise en communication d'une partie périphérique externe de la gorge (19, 19', 19") avec une source de fluide sous pression (25), par l'intermédiaire d'une vanne (24), et - un joint d'étanchéité torique (20, 20', 20") élastique et déformable radialement disposé à l'intérieur de la gorge (19, 19', 19") et en contact avec  hydrodynamic rotating china (1), with respect to the atmosphere, the rotating machine (1) comprising a casing (2) delimiting the internal space (3), a shaft (6) rotatably mounted in the casing (2) and passing through at least one wall (2a) of the casing (2), with interposition between the shaft (6) and the wall (2a) of the casing (2), sealing means comprising at least one seal at labyrinth (8) having a grooved annular surface (8a), facing the rotary shaft (6) and arranged coaxially with the shaft (6), characterized in that it comprises: - a groove (19, 19 ') annular in the wall (2a) of the casing (2) of the rotary machine, around the rotary shaft (6), in an adjacent arrangement with respect to at least part of the labyrinth seal (8) and coaxial with respect to the rotary shaft (6) and to the annular surface (8a) of the labyrinth seal, opening through its internal periphery around the rotary shaft (6), - means (21, 22 , 23) bet in communication with an external peripheral part of the groove (19, 19 ', 19 ") with a source of pressurized fluid (25), via a valve (24), and - a seal O-ring (20, 20 ', 20 ") elastic and deformable radially disposed inside the groove (19, 19', 19") and in contact with deux faces d'extrémité axiale (26b, 26'b) de la gorge (19, 19', 19").  two axial end faces (26b, 26'b) of the groove (19, 19 ', 19 "). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au moins une des faces d'extrémité axiale de la gorge (19, 19') est inclinée par rapport à un plan transversal perpendiculaire à l'axe (7) de l'arbre rotatif (6) et de la surface annulaire (8a) du joint à labyrinthe (8), d'un angle compris  3.- Device according to claim 2, characterized in that at least one of the axial end faces of the groove (19, 19 ') is inclined relative to a transverse plane perpendicular to the axis (7) of the rotary shaft (6) and the annular surface (8a) of the labyrinth seal (8), at an angle included entre 3 et 15 et de préférence voisin de 5 .  between 3 and 15 and preferably close to 5. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, ca-  4.- Device according to any one of claims 2 and 3, ca- ractérisé par le fait que la gorge (19, 19') est usinée dans une pièce annu-  characterized by the fact that the groove (19, 19 ') is machined in an annular part laire (8) constituant le joint à labyrinthe.  laire (8) constituting the labyrinth seal. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, ca-  5.- Device according to any one of claims 2 and 3, ca- ractérisé par le fait que la gorge (19, 19') est usinée dans une pièce annu-  characterized by the fact that the groove (19, 19 ') is machined in an annular part laire (27) fixée dans une disposition adjacente et coaxiale, par rapport à au moins une partie (8, 8') d'un joint à labyrinthe disposé autour de l'arbre rotatif  laire (27) fixed in an adjacent and coaxial arrangement, with respect to at least one part (8, 8 ') of a labyrinth seal arranged around the rotary shaft (6) de la machine tournante (1).(6) of the rotating machine (1). 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2et 3, ca-  6.- Device according to any one of claims 2 and 3, ca- ractérisé par le fait que la gorge (19, 19') est délimitée entre deux pièces annulaires (28, 29) rapportées et fixées l'une contre l'autre avec interposition de cales (30) entre deux faces en vis-à-vis des pièces (28, 29) pour régler la dimension de la gorge (29) dans la direction axiale (7) de l'arbre (6), I'une au moins des pièces (28, 29) comportant une surface interne rainurée pour  characterized by the fact that the groove (19, 19 ') is delimited between two annular parts (28, 29) attached and fixed one against the other with interposition of shims (30) between two opposite faces parts (28, 29) for adjusting the dimension of the groove (29) in the axial direction (7) of the shaft (6), at least one of the parts (28, 29) having a grooved internal surface for constituer un joint à labyrinthe.constitute a labyrinth seal. 7.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le  7.- Device according to claim 2, characterized in that the joint (20") présente une forme annulaire creuse et délimite une chambre ou-  joint (20 ") has a hollow annular shape and delimits a chamber or- verte à la périphérie externe du joint, la gorge (19") dans laquelle joint (20")  green at the outer periphery of the seal, the groove (19 ") in which seal (20") est engagé en force comportant deux parties annulaires latérales de récep-  is engaged in force comprising two lateral annular receiving parts tion des rebords du joint (20") dont la chambre est fermée à sa périphérie  tion of the edges of the joint (20 ") whose chamber is closed at its periphery interne par une paroi déformable.internal by a deformable wall. 8.- Utilisation d'un procédé selon la revendication 1 et d'un dispositif  8.- Use of a method according to claim 1 and a device selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, pour réaliser un essai de  according to any one of claims 2 to 7, to carry out a test of validation des performances de la machine tournante (1) et en particulier  validation of the performance of the rotating machine (1) and in particular d'un compresseur centrifuge, l'essai de validation consistant à faire fonction-  a centrifugal compressor, the validation test consisting in operating- ner la machine tournante en reliant son espace interne (3), en circuit fermé, à un circuit de gaz (13) d'une boucle d'essai alimenté en un gaz d'essai de très haute pureté, à mesurer des caractéristiques de la machine tournante et à les comparer à des valeurs de référence, caractérisée par le fait que, dans une phase initiale, préalablement à l'essai proprement dit, on alimente la gorge (19, 19', 19") du dispositif d'isolation étanche de l'espace interne (3) de la machine en fluide sous pression, de manière à mettre le joint (20, 20', 20") en contact étanche avec l'arbre rotatif (6) et on met sous vide l'espace interne (3) de la machine tournante (1) et le circuit de gaz (13), puis qu'on introduit du gaz d'essai dans le circuit de gaz (13) de la boucle d'essai et dans l'espace interne (3) de la machine tournante (1), jusqu'à une pression supérieure à la pression atmosphérique, qu'on relâche ensuite la pression du fluide sous pression à l'intérieur de la gorge (19, 19', 19"), de manière que le joint (20, 20', 20") quitte le contact avec l'arbre rotatif (6),  ner the rotating machine by connecting its internal space (3), in a closed circuit, to a gas circuit (13) of a test loop supplied with a very high purity test gas, to measure characteristics of the rotary machine and compare them to reference values, characterized in that, in an initial phase, prior to the actual test, the groove (19, 19 ', 19 ") of the sealed insulation device is supplied of the internal space (3) of the machine in pressurized fluid, so as to put the seal (20, 20 ', 20 ") in sealed contact with the rotary shaft (6) and the space is evacuated internal (3) of the rotary machine (1) and the gas circuit (13), then introduce test gas into the gas circuit (13) of the test loop and into the internal space (3) of the rotating machine (1), up to a pressure higher than atmospheric pressure, which then releases the pressure of the pressurized fluid inside the groove (19, 19 ', 19 "), so that the seal (20, 20', 20") leaves contact with the rotary shaft (6), enfin qu'on remplit le circuit de gaz (13) de l'espace interne (3) de la ma-  finally that the gas circuit (13) is filled with the internal space (3) of the ma- chine tournante (1) avec du gaz d'essai à une pression d'essai supérieure à  rotating china (1) with test gas at a test pressure higher than la pression atmosphérique, qu'on met en fonctionnement la machine tour-  atmospheric pressure, that the machine turns on nante et qu'on réalise les essais.and that the tests are carried out.