メカニカルシールにはシール水が必要ですか

シールウォーターとは

シール水は、フラッシュ水またはバリア液とも呼ばれ、ポンプやその他の回転機器のメカニカルシールのシール面を潤滑、冷却、およびフラッシュするために使用される、清潔で冷たい液体です。シール水は通常、ポートまたは入口からシールチャンバーに導入され、シール面の周りを流れて、排水口または出口から排出されます。

最も一般的なシール水は普通のきれいな水ですが、用途やメカニカルシールの種類に応じて、グリコール、オイル、または特別に配合されたバリア液などの他の液体が使用される場合もあります。

メカニカルシールにはシール水が必要ですか

メカニカルシールの大部分、特に遠心ポンプや、非潤滑性、研磨性、腐食性の流体を扱うその他の回転機器で使用されるシールは、適切に機能し、許容できる耐用年数を達成するために、何らかの形のシール水またはバリアー流体を必要とします。

ただし、いくつか例外があります。

• ドライランニングメカニカルシール
• シールレスポンプ

シールウォーターの機能

1. 潤滑: シール水は、固定シール面と回転シール面の間に薄い流体力学的膜を形成し、摩擦と摩耗を軽減します。
2. 冷却: シールチャンバーを通る冷たいシール水の連続的な流れは、摩擦とプロセス流体によって発生した熱を放散するのに役立ちます。
3. フラッシング: シール水は、シール面またはシール室内に蓄積する可能性のある破片、汚染物質、沈殿物を洗い流すのに役立ちます。
4. バリア: ダブルシールまたはタンデムシール構成では、シール水がバリアー流体として機能し、プロセス流体が大気やベアリングに到達するのを防ぎます。シール水はプロセス流体よりも高い圧力に維持され、プロセス流体をポンプ内に閉じ込める正の流路を形成します。
5. 漏洩制御: シール水は、一次シール面を通過する可能性のあるあらゆる流体に対して、制御された漏れ経路を提供します。この漏れは通常、収集されて排出され、ベアリングや環境への侵入を防ぎます。

アザラシ水の使用を最適化する

シール水圧と流量を監視する

圧力や流量が不十分だと、シール面の潤滑不足、過熱、早期摩耗につながる可能性があり、一方、圧力や流量が過剰だと、シール面の浸食、乱流、水消費量の増加につながる可能性があります。

シール水の使用を最適化するには、シール水の圧力と流量を定期的に監視および調整し、特定のシールとアプリケーションごとにメーカーが推奨する値を維持します。

流量制御バルブ

シール水供給ラインに流量制御バルブを設置して、シール室に供給される流量と圧力を調整します。これらのバルブは手動または自動にすることができますが、より正確な制御と変化する状況への応答性を求める場合は後者が適しています。

シール水システムで使用される一般的な流量制御バルブの種類は次のとおりです。

• ニードルバルブ: これらのバルブは流量を微調整でき、低流量の用途に適しています。
• グローブ バルブ: これらのバルブは、広範囲の流量を適切に制御でき、シール水システムでよく使用されます。
• 減圧弁（PRV）：これらの弁は、入力圧力の変動に関係なく一定の出力圧力を自動的に維持し、安定したシール水の供給を保証します。

流量計

シール水ラインに流量計を組み込み、シール水の流量を正確に測定および監視します。

シール水システムで使用される一般的な流量計の種類は次のとおりです。

• ロータメーター: これらのシンプルでコスト効率の高いデバイスは、フロートを使用して、校正されたスケールで流量を示します。
• タービンメーター: これらのメーターは、シール水の流れによって駆動されるタービンホイールの回転をカウントして流量を測定します。
• 磁気流量計: これらの非侵襲的な計器は、可動部品や圧力降下なしで、電磁気原理を使用して流量を測定します。

スマート水制御システム

センサーとメーターからのリアルタイム データに基づいてシール水の圧力と流量を継続的に監視および調整する、高度な自動シール水制御システムを実装します。これらのスマート システムは、各動作条件に必要な正確な量の水を供給することでシール水の使用を最適化し、無駄を最小限に抑え、一貫したシール パフォーマンスを確保します。

シール水回収システムの導入

シール水が不足している、高価である、または環境に配慮する必要があるアプリケーションでは、フラッシュ水をリサイクルして再利用するためのシール水回収システムの導入を検討してください。これらのシステムでは通常、使用済みのシール水を収集し、それを濾過または処理して汚染物質を除去し、再利用のためにシール水供給タンクに戻します。

シールウォーターポット

回転装置が連続シール水供給源から遠く離れている場合は、シール水ポットまたは貯水タンクを使用して、清潔で加圧されたフラッシュ水をローカルに供給できます。これらのポットは通常、ポンプまたはシールの近くに設置され、小型ポンプまたは装置の回転シャフトによってシールチャンバーを循環する一定量のシール水で満たされます。

シールウォーターポットは、必要な配管の長さを短縮し、漏れや圧力損失の可能性を最小限に抑えることで、シールウォーターの使用を最適化するのに役立ちます。また、供給中断に対する緩衝材としても機能し、シールウォーターの品質を一定に保つために簡単に監視および保守できます。

水ろ過

シール面を損傷したり、フラッシュ ポートを詰まらせたりする可能性のある汚れ、ゴミ、汚染物質を除去するには、シール水供給の適切なろ過が不可欠です。特定のシールと用途に適したミクロン定格のフィルターをシール水ラインに取り付け、定期的に検査して交換し、最適な流量と清潔さを維持する必要があります。

高い純度が求められる用途や、利用可能な水供給に有害なミネラルや化学物質が含まれている場合には、機械的ろ過に加えて、軟化、脱イオン、逆浸透などの他の水処理方法が必要になる場合があります。

よくある質問

メカニカルシールのフラッシュに必要な水の量

原則として、シール水の流量は、シール水とプロセス流体の間の最小圧力差を 1 bar (15 psi) に維持し、シール面を冷却して潤滑状態に保つのに十分である必要があります。

一般的なシールの水流量は、小型から中型のシールの場合は 0.5 ～ 2 リットル/分 (0.13 ～ 0.53 ガロン/分) で、大型の高圧シールの場合は最大 10 リットル/分 (2.6 ガロン/分) 以上になります。

メカニカルシールを空運転できますか？

一般的に、ほとんどのメカニカルシールは、空運転するとシール面が急速に摩耗して損傷します。シール面には、静止面と回転面の直接接触と摩擦を防ぐために、薄い潤滑膜が必要です。

ただし、短期間または継続的に空運転するように設計された特殊なメカニカル シールもあります。これらの「空運転」シールでは、通常、潤滑なしで高温と摩擦に耐えられるシリコン カーバイド、タングステン カーバイド、ダイヤモンド ライク カーボン (DLC) コーティングなどの高度な表面材料が使用されています。