ダブルメカニカルシール ポンプやコンプレッサーなどの回転機器では、流体の漏れを防ぐために広く使用されています。概念はシンプルですが、複数の重要な要素が連携してシステムとして機能します。
この記事では、典型的なダブル メカニカルシールシール構成、フェース、グランド、スリーブ、フラッシュシステム、バリア液、エラストマー、ハードウェアなど、シール部品の構成要素について説明します。各部品の役割と設計上の考慮事項を理解することで、読者はこれらの複雑なシールソリューションへの理解を深めることができます。
シールの手配
ダブルメカニカルシールは、背中合わせ、対面、タンデムの 3 つの主な配置で構成できます。
背中合わせに
背中合わせの配置では、2つのシールは回転面が互いに反対を向くように取り付けられます。 バリア液または緩衝液 シール間に導入され、プロセス流体圧力よりも高い圧力が維持されます。この配置は高圧アプリケーションに最適で、プロセス流体がバリア／バッファ流体システムに入るのを防ぎます。
面と向かって
フェイスツーフェイス方式では、2つのシールの回転面が互いに向かい合うように配置されています。バリア流体またはバッファ流体は、プロセス流体よりも低い圧力に維持されます。この構成は低圧アプリケーションに適しており、バリア流体/バッファ流体システムの漏れを容易に監視できます。
タンデム
タンデムシールは、2つのシールの回転面が同じ方向を向くように取り付けられています。バリア流体またはバッファ流体はシール間に導入され、圧力は通常、プロセス流体の圧力よりも低いレベルに維持されます。 タンデムシール 漏れに対する追加の保護層を提供し、環境に敏感な用途や危険な用途でよく使用されます。
ダブルメカニカルシールのコンポーネント
シールフェイス
The seal faces are the primary sealing elements in a double mechanical seal. They consist of two parts: the primary seal and the secondary seal.
プライマリシール
一次シール（インボードシールとも呼ばれる）は、漏れに対する最初の防御線です。通常は、炭化ケイ素、炭化タングステン、セラミックなどの硬くて耐摩耗性のある材料で作られています。一次シールは シール面は正確に重ね合わせられている 滑らかで平らな表面を作り出し、漏れを最小限に抑えて接合できるようにします。
一次シール面は、スプリング圧力と封入流体からの油圧力の組み合わせによって所定の位置に保持されます。封入流体の圧力が上昇すると、シール面にかかる油圧力が増加し、シール面がよりしっかりと閉じて漏れを防止します。
二次シール
セカンダリシール（アウトボードシールとも呼ばれる）は、ダブルメカニカルシールにおけるバックアップシール要素です。通常はプライマリシールと同じ材料で作られ、冗長シールとして機能します。 シーリングポイント 一次シールが故障した場合。
二次シール面はシール対象流体と直接接触しないため、一次シール面のような摩耗や損傷は受けません。しかし、二次シール面も環境にさらされるため、腐食、温度変動、その他の環境要因に対する耐性が求められます。
シール腺
当学校区の シール腺 機械部品を収納するハウジングです シール部品通常、ステンレス鋼やハステロイなどの耐腐食性材料で作られており、密封された流体の圧力と温度に耐えられるように設計されています。
シールグランドは、シール面の取り付け面としてだけでなく、フラッシュ液やバリア／バッファ液を導入するためのポートも備えています。また、万が一漏れが発生した場合でも、システムから安全に排出するためのドレンポートも備えています。
シャフトスリーブ
シャフトスリーブは、回転機器のシャフトに装着され、シールグランドの取り付け面となる円筒形の部品です。通常、ステンレス鋼や炭化タングステンなどの硬質で耐摩耗性のある材料で作られており、メカニカルシールによる損傷からシャフトを保護するように設計されています。
シャフトスリーブは、シール面の適切な位置合わせを維持する上で重要な役割を果たします。シャフトにずれや振れがあると、シール面の位置がずれ、漏れが増加し、シールが早期に故障する可能性があります。
フラッシュシステム
フラッシュ フラッシュシステムは、ダブルメカニカルシールの重要なコンポーネントであり、シール面の冷却と潤滑を助け、シールの故障の原因となる汚染物質の蓄積を防ぎます。フラッシュシステムは、プライマリシールフラッシュとセカンダリシールフラッシュの2つの部分で構成されています。
プライマリシール（インボード）
プライマリシールフラッシュは、プライマリシール面の冷却と潤滑に使用されます。通常、このフラッシュ液は清浄で適合性のある流体で、シールグランドのポートからシールグランドに導入されます。フラッシュ液はプライマリシール面を流れ、熱と汚染物質を除去してからドレンポートから排出されます。
セカンダリシール（アウトボード）
二次シールフラッシュは、二次シール面の冷却と潤滑に使用されます。通常は一次シールフラッシュと同じ流体が使用され、別のポートからシールグランドに導入されます。二次シールフラッシュは二次シール面を流れ、ドレンポートから排出されます。
バリア/バッファ流体システム
バリア／バッファ流体システムは、ダブルメカニカルシールに付加的に使用されるコンポーネントで、漏れに対する保護層を強化します。バリア／バッファ流体は、シール面間に正の圧力差を生み出す、クリーンで適合性のある流体です。
バリア／バッファ流体システムは、リザーバー、圧力制御弁、循環ポンプで構成されています。リザーバーはバリア／バッファ流体を供給し、圧力制御弁は流体を一定の圧力に保ちます。循環ポンプは流体をシールグランドを通して循環させ、シール面全体に清浄で冷たい流体を連続的に供給します。
シールエラストマー
シールエラストマー ダブルメカニカルシールの重要なコンポーネントであり、 静的シーリング 各種シール部品間のシールです。通常、フッ素エラストマー（FKM）、パーフルオロエラストマー（FFKM）、エチレンプロピレンジエンモノマー（EPDM）などの柔軟で弾力性のある材料で作られており、アプリケーションの圧力、温度、および化学的適合性の要件に耐えられるように設計されています。
シール エラストマーは、メカニカル シール内のさまざまな場所で使用されます。
- シール面とシールグランド間のOリング
- シールグランドと機器ハウジング間のガスケット
- ベローズ またはシール面の軸方向の動きを提供するダイヤフラム
シールハードウェア
シールハードウェアとは、シール面やその他の部品をシールグランド内に固定する様々な機械部品を指します。これらの部品は通常、ステンレス鋼やハステロイなどの耐腐食性材料で作られており、密封される流体の圧力と温度に耐えられるように設計されています。
シール ハードウェアの一般的な例としては、次のようなものがあります。
- シール面に必要な閉鎖力を提供するスプリング
- シャフトからシール面へトルクを伝達するドライブカラー
- シールグランド内でシール部品を固定する保持リング
