ドライガスシールとウェットガスシールの違いは何ですか？

ドライガスシールとウェットガスシールは、産業用コンプレッサーの 2 つの重要なコンポーネントです。

どちらもガス漏れを防ぐ役割を果たしますが、動作は異なります。

このブログ記事では、これら 2 種類のシールの主な違いについて説明します。これにより、特定のアプリケーションについて十分な情報に基づいた決定を下し、コンプレッサーのパフォーマンスを最適化できるようになります。

ウェットガスシールとは

ウェット ガス シールは、オイル シールまたは液体シールとも呼ばれ、回転軸に沿ったプロセス ガスの漏れを防ぐために遠心コンプレッサーで使用されるメカニカル シールの一種です。通常はオイルである加圧液体を使用して、プロセス ガスと大気の間にバリアを作ります。

ウェットガスシールの仕組み

ウェット ガス シールでは、高圧オイルがコンプレッサー シャフトの周囲の一連のリング間で循環します。シール アセンブリは通常、シャフトに取り付けられた回転リングと、シール ハウジング内の両側にある 2 つの固定リングで構成されます。オイルはこれらのリング間を流れ、リングを潤滑し、ガス漏れを防ぐバリアとして機能します。

センターリングはシャフトとともに回転し、外側のリングは固定されたまま、薄い油膜に押し付けられます。固定リングの周囲からの漏れを防ぐために O リングが使用されます。少量のガスがオイルバリアに溶解しますが、シールオイルの漏れと吸収されたガスの大部分は収集され、再循環する前に脱ガス処理されます。

ウェットガスシールの利点

• ウェットガスシールは、高圧および高温の環境で優れたシール性能を発揮し、石油およびガス業界の厳しい用途に適しています。
• シーリング液が破片を洗い流し、シーリング面への堆積を防ぐため、汚染物質に対する優れた保護を提供します。
• ウェットガスシールは、シール液が潤滑と冷却を提供し、シール面の摩耗を軽減するため、ドライガスシールに比べて寿命が長くなります。
• ウェットガスシールで使用されるシール液は簡単に監視および交換できるため、予測メンテナンスが可能になり、計画外のダウンタイムが削減されます。

ウェットガスシールの欠点

• ウェットガスシールには、ポンプ、フィルター、熱交換器などの複雑なサポート システムが必要であり、初期の設置およびメンテナンス コストが増加します。
• ウェットガスシールで使用されるシール液はプロセスガスを汚染する可能性があるため、ガスの純度が重要となる用途には適していません。
• ウェットガスシールは、摩耗または損傷したシールからシール液が漏れる可能性があるため、ドライガスシールに比べて漏れが発生しやすくなります。
• 湿式ガスシールにシール液が存在すると、シールが故障した場合にプロセス汚染や環境への影響のリスクが高まります。

ウェットガスシールを使用する場合

プロセスガスの汚染は重大な問題ではなく、プロセスストリーム内にシール液が存在することは許容されます。

石油・ガス産業のコンプレッサーやポンプなどでは、高圧・高温の条件が存在します。

シーリング液は粒子を洗い流し、シーリング面への堆積を防ぐのに役立つため、汚染物質や破片が懸念されます。

シール液による潤滑と冷却によりシール面の摩耗が軽減されるため、シール寿命を延ばすことが望まれます。

ドライガスシールとは

ドライ ガス シールは、回転軸に沿ったプロセス ガスの漏れを防ぐために遠心コンプレッサーやポンプで使用される非接触型メカニカル シールの一種です。従来のウェット (オイル潤滑) シールとは異なり、ドライ ガス シールは薄いガス膜を利用して固定シール面と回転シール面の間に隙間を維持し、物理的な接触と摩耗を排除します。

ドライガスシールの仕組み

ドライ ガス シールは、固定されたプライマリ リングと回転するメイティング リングで構成されています。回転リングには浅い螺旋状の溝があり、動作中に流体力学的揚力を生成します。

この力により、固定リングが回転リングから分離され、シール面の間に微小な隙間（通常 3 ～ 5 ミクロン）ができます。この隙間は、シール面の間を流れる少量のフィルターされたシール ガス（通常は窒素）によって維持され、プロセス ガスが大気中に漏れるのを防ぎます。

ドライガスシールの利点

• ドライガスシールは、プロセスストリームにシール流体を導入しないため、ガスの純度が重要となるアプリケーションで優れたシール性能を発揮します。
• ウェットガスシールに比べて設計がシンプルなため、必要なサポートコンポーネントが少なくなり、初期の設置およびメンテナンスのコストが削減されます。
• ドライガスシールは、シールが故障した場合に漏れるシール液がないため、プロセス汚染や環境への影響のリスクが低くなります。
• シール液が存在しないことでシール面の抵抗と摩擦が低減されるため、高速アプリケーションで優れたシール性能を発揮します。

ドライガスシールの欠点

• ドライガスシールは、粒子を洗い流し、シール面の堆積を防ぐシール液がないため、汚染物質や破片による損傷を受けやすくなります。
• 潤滑と冷却が不足しているためシール面の摩耗が増加するため、ウェットガスシールに比べて寿命が短くなります。
• ドライガスシールは、熱や機械的ストレスによる損傷を受けやすいため、より頻繁なメンテナンスと交換が必要になる場合があります。
• シール液がないと安定したシールインターフェースを維持する能力が制限される可能性があるため、非常に高圧の用途には適さない可能性があります。

ドライガスシールを使用する場合

• ガスの純度は、化学、製薬、食品加工などの業界において重要な問題です。
• サポートコンポーネントが少なく、メンテナンス要件が低い、よりシンプルなシール設計が求められています。
• ドライガスシールはシール液の漏れのリスクを排除するため、プロセス汚染と環境への影響は重要な考慮事項となります。
• シール液が存在しないとシール面の抵抗と摩擦が減少するため、高速動作が必要です。

ウェットシールはドライシールよりも優れているか

ウェットガスシールは、シール面の潤滑と冷却に薄い油膜を使用するため、液体汚染物質を含む高圧ガスのシールに適しています。

対照的に、ドライ ガス シールは、シール面を離しておくために少量のクリーンなフィルター ガスを使用するため、クリーンなドライ ガスの用途に適しています。

結論

結論として、ドライガスシールとウェットガスシールはどちらも、シール用途において独自の利点と制限を持っています。

どちらを選択するかは、動作条件、メンテナンス要件、コスト効率などの要因によって決まります。

特定のシーリング ニーズについて十分な情報に基づいた決定を下すには、信頼できるシール製造業者や業界の専門家に相談してください。