ダブルメカニカルシールとシングルメカニカルシールの違い

シングルメカニカルシールとは

シングル メカニカル シールは、固定部品と回転部品で構成され、シール面が 1 つあるシールの一種です。ポンプ、ミキサー、その他の回転機器で使用される、最も一般的で経済的なタイプのメカニカル シールです。固定部品は通常、セラミックなどの硬い材料で作られ、回転部品は通常、カーボンなどの柔らかい材料で作られています。これら 2 つの表面は、回転シャフトに沿ったプロセス流体の漏れを防ぐ、平らな環状のシール面を形成します。

シングルメカニカルシールは、水ポンプから化学処理装置まで、幅広い用途で使用されています。シール面間の薄い流体膜を利用して、シール面を潤滑および冷却します。この流体は、プロセス流体そのもの、または外部バリアやバッファ流体の場合があります。

ダブルメカニカルシールとは

ダブル メカニカル シール (デュアル シールとも呼ばれる) は、直列に配置された 2 組のシール面で構成されています。この構成により、シングル メカニカル シールに比べて安全性と信頼性のレベルがさらに高まります。ダブル シール構成では、プライマリ (内側) シールが従来のシングル シールとして機能し、セカンダリ (外側) シールはプライマリ シールが故障した場合のバックアップとして機能します。

2 つのシールの間の空間はバッファ チャンバーまたはバリア チャンバーと呼ばれ、プロセス流体よりも高い圧力に保たれた適合流体で満たされています。この配置により、プライマリ シールからの漏れはバッファ チャンバー内に閉じ込められ、大気中に漏れ出ることがなくなります。

ダブルメカニカルシールの種類

ダブルメカニカルシールの配置には主に 3 つのタイプがあります。

続けて

背中合わせの配置では、2 つのシールの回転面が互いに反対を向くように配置されます。バッファ流体はプロセス流体よりも高い圧力に維持され、プライマリ シールからの漏れがバッファ チャンバーに確実に送られます。この構成は高圧用途に適しており、プロセス流体が大気中に放出されるのを防ぎます。

面と向かって

対面式ダブルシールは、回転面が互いに向き合っていて、その間にバッファ流体が配置されています。この配置は、背中合わせの構成よりも一般的ではなく、通常は圧力が低いアプリケーションや、プロセス流体がバッファ流体と互換性がある場合に使用されます。

タンデム

タンデム シール配置では、2 つのシールの回転面が同じ方向を向いてプロセス流体に面するように取り付けられます。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、プライマリ シールからの漏れはバッファ チャンバーに集められます。タンデム シールは、プロセス流体がバッファ流体と互換性がない場合や、バッファ流体を清潔に保つ必要がある場合に使用されます。

バリア液とバッファー液

ダブルメカニカルシール配置の 2 つのシール間の空間で使用される流体は、バリア流体またはバッファ流体のいずれかです。

バリア液

バリア流体は、プロセス流体よりも高い圧力に維持された、クリーンで互換性のある液体です。その目的は、2 つのシールの間に物理的なバリアを提供することで、プロセス流体が大気中に放出されるのを防ぐことです。バリア流体は通常、熱交換器と圧力制御装置を備えた別のシステムを通じて循環され、温度と圧力を必要な範囲内に維持します。

バッファー液

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。その主な機能は、プライマリシールからの漏れを収集して封じ込め、大気中に漏れ出ないようにすることです。バッファ流体は、プロセス流体がバリア流体と互換性がない場合や、バリア流体を再利用のために清潔に保つ必要がある場合によく使用されます。

ダブルメカニカルシールを使用する場合

ダブルメカニカルシールは、次のような場合に推奨されます。

1. 漏洩が許されない危険、有毒、または高価な液体を取り扱う場合
2. 厳しい環境規制が適用されるアプリケーションや、排出を最小限に抑える必要があるアプリケーション
3. より高いレベルの安全性と信頼性が求められるプロセス向け
4. 単一のシールでは十分なシール性能が得られない高圧または高温の用途の場合
5. 化学、石油化学、製薬業界など、シールの故障による影響が深刻な場合

シングルメカニカルシールを使用する場合

シングルメカニカルシールは幅広い用途に適しており、一般的に次のような状況で好まれます。

1. 軽微な漏れが許容される非危険、非毒性の液体を取り扱う場合
2. 圧力と温度の要件が低いアプリケーションの場合
3. 二重シール配置のコストが正当化されないプロセスの場合
4. シール設置スペースが限られている機器では、シングルシールはダブルシールに比べて設置面積が小さいため、
5. プロセス流体がシール材と適合し、追加の保護を必要としない場合