How much cooling water leakage is too much leakage?

Is there a rule of thumb to measure the proper amount of cooling water leakage, when using braided packing on rotary equipment (ex: pumps, agitators, mixers, etc.) ?

 Jocelyn Vachon - VP B.Dev / Product Specialist

In order for braided compression packing to seal and work properly on a dynamic equipment, water is injected through a flush line and distributed inside the stuffing box by a lantern ring. A small amount of this water will therefore leak out from the stuffing box. 

The objective is twofold :

1. A positive pressure of clean water has to be created inside the stuffing box, to prevent process fluid from entering the stuffing box
2. To minimize frictional heat, by creating a hydrodynamic lubricating film between the stationary packing rings and the rotating shaft. This is a balancing act between how much compression is exerted on the packing rings set, to reduce to a minimum process fluid leakage versus limiting frictional heat.

A mathematical formula does exist to calculate the exact amount of cooling water leakage required on critical equipment. Robco technicians will be happy to produce the calculation for you.

As a rule of thumb, it is suggested to measure about 1 ml / per inch of shaft / minute. No need to bring a measuring cup from your home kitchen... because 1 ml = 8 to 10 drops of water. Therefore, a pump operating with a 2-1/2’’ diameter shaft, that is using a good quality packing, should leak 20 to 25 drops / minute.

 

Existe-t-il une règle empirique pour mesurer la bonne quantité d’écoulement d’eau de refroidissement, lorsqu’on utilise de la garniture en tresse sur un équipement rotatif (ex: pompes, agitateurs, mixeurs, etc.) ?

 Jocelyn Vachon - VP Dév. Affaire / Spécialiste de produits

 

Pour que la garniture en tresse de compression fonctionne correctement sur un équipement dynamique, de l’eau est injectée par un tube et répartie à l’aide d’un anneau-lanterne à l’intérieur du boîtier de presse-étoupe. Il y aura donc une petite quantité d’eau qui s’échappera du boîtier. 

L’objectif est double:

1. Une pression positive d’eau propre doit se créer à l’intérieur du boîtier de presse-étoupe, pour empêcher la migration du fluide de procédé à l’intérieur du boîtier
2. Pour minimiser la chaleur de friction, en créant un film de lubrification hydrodynamique entre les anneaux stationnaires de garniture et l’arbre rotatif. Il s’agit ici d’équilibrer la force de compression exercée sur l’ensemble d’anneaux de garniture, pour réduire au maximum les fuites de liquide de procédé versus limiter la chaleur de friction

 Une formule mathématique existe pour calculer la quantité exacte de l’écoulement d’eau de refroidissement requise sur vos équipements critiques. Les techniciens de Robco se feront un plaisir de produire ce calcul pour vous.

 Comme règle empirique, il est suggéré de mesurer environ 1 ml / pouce de l’arbre / minute. Il n’est pas nécessaire d’apporter une tasse à mesurer de votre cuisine... Ainsi, une pompe opérant avec un arbre d’un diamètre de 2-1/2’’, avec une garniture de bonne qualité devrait avoir un égouttement d’environ 20 à 25 gouttes / minute.

 

Source : Fluid Sealing Association – Compression Packing Handbook, 4^th edition, 2018