グランドパッキンシールとメカニカルシールの違いは何ですか

産業機械用のグランドパッキンシールとメカニカルシールのどちらにするか決めかねていますか? 間違ったシールを選択すると、コストのかかる漏れ、過剰なメンテナンス、効率の低下につながる可能性があります。

これら 2 種類のシールの違いを明確に理解していなければ、業務に悪影響を与える決定を下すリスクがあります。漏れは環境への被害を引き起こす可能性があり、シールの頻繁な交換はコストとダウンタイムの増加につながります。

このブログ記事では、グランドパッキンシールと メカニカルシールシール機構、コスト、漏れ率、メンテナンスの必要性などの要素を検討することで、特定のアプリケーションに最適なシールを選択するために必要な知識が得られます。

グランドパッキンシールとは

グランドパッキンシールは圧縮パッキンとも呼ばれ、ポンプ、バルブ、その他の回転機器で使用される従来のシール方法です。編組繊維やグラファイトなどの柔らかくしなやかな素材で構成されており、シャフトの周囲で圧縮されて流体の漏れを防止します。パッキン素材はスタッフィングボックスに収納され、グランドフォロワーを使用して調整され、適切な圧縮が維持されます。

メカニカルシールとは

メカニカル シールは、回転機器の漏れを防ぐために精密に設計された部品を使用する最新のシール装置です。ポンプ ハウジングに取り付けられた固定部品とシャフトに固定された回転部品の 2 つの主要部品で構成されています。シール面は通常、シリコン カーバイドやタングステン カーバイドなどの硬くて耐摩耗性のある材料で作られています。シール面間の薄い流体膜がシールを潤滑および冷却し、直接接触を防ぎ、摩耗を最小限に抑えます。

グランドパッキンシールとメカニカルシールの違い

シール機構

グランド パッキング シールは、通常 PTFE、グラファイト、またはアラミド繊維などの糸で編まれたパッキング材料をスタッフィング ボックス内のシャフトの周りに圧縮することによって機能します。シャフトとスタッフィング ボックスの壁に対してパッキング材料が圧縮されることで、シールが作られます。

メカニカル シールは、スプリング圧力と流体圧力によって押し付けられる、固定面と回転面の 2 つの平らなシール面を使用します。面間の薄い流体膜が隙間を潤滑し、シールします。O リングなどの二次シールは、固定部品と回転部品の間をシールします。

料金

グランドパッキンは、一般的にメカニカルシールに比べて初期費用が安く、パッキン材自体も安価で入手しやすいです。

メカニカルシールは初期コストは高くなりますが、漏れが減り、耐用年数が長くなり、効率が向上するため、長期的には節約になることが多いです。

インストール

グランドパッキンの取り付けは比較的簡単で、メンテナンス担当者が現場で行うことができます。パッキンのリングを切断し、ジョイントをずらして配置し、パッキンをスタッフィングボックスに手動で圧縮するだけです。

メカニカルシールは、正確な位置合わせと専門家の取り扱いを必要とするより複雑な取り付けプロセスを備えています。

漏れ

グランドパッキンシールは、潤滑と冷却に必要な、制御された少量の漏れを本質的に許容します。一般的な漏れ率は、シャフト直径 1 インチあたり 1 分あたり約 1 ～ 10 滴です。

メカニカルシールは、漏れがほぼゼロで動作するように設計されており、通常、漏れ率は 1 時間あたり 0.5 ml 未満です。

メンテナンスと寿命

グランドパッキンは、適切なレベルの圧縮と漏れを維持するために頻繁に調整する必要があります。パッキンは摩耗するため、通常は 6 ～ 12 か月ごとに定期的に交換する必要があります。

メカニカルシールは、適切に選択され、取り付けられていれば、耐用年数の終わりまで最小限のメンテナンスで済みます。ただし、故障した場合は、通常、シール全体を交換する必要があります。これは、再パッキングよりも手間がかかります。

エネルギー効率

グランドパッキンは、パッキンとシャフトの接触により、メカニカルシールに比べて摩擦損失が大きくなります。この摩擦により、より多くのエネルギーが消費され、熱の問題を引き起こす可能性があります。

メカニカルシールは、面間の薄い流体膜のおかげで摩擦損失が大幅に低減します。これにより、エネルギー効率が向上し、密閉システムへの熱負荷が軽減されます。

液体適合性

メカニカル シールは、グランド パッキング シールに比べて液体適合性に優れています。腐食性、毒性、高圧の液体など、より広範囲の液体を処理できます。

グランドパッキンシールは、効果的に密封できる液体の種類が限られています。特定の腐食性または高温の液体は、時間の経過とともにパッキン材料を劣化させ、漏れを増加させる可能性があります。グランドパッキンの動作に固有の漏れや滴りにより、有毒、可燃性、または環境に有害な液体には適していません。

環境への影響

グランドパッキンは、本質的に漏れがあるため、プロセス流体を環境に放出する可能性があります。これは、危険または環境に有害な媒体の場合に懸念されます。

メカニカルシールのほぼゼロ排出シールは、厳しい環境規制や、漏れや廃棄物を最小限に抑える取り組みによく適合しています。漏れが減ると、製品の損失や汚染も減ります。

材料

グランドパッキンは、通常、柔らかくて柔軟性のある糸を織り込んだり編んだりして作られています。一般的な材料には、PTFE、グラファイト、アラミド繊維、さまざまな合成繊維などがあります。潤滑剤やブロッカーが組み込まれることもあります。

メカニカルシールは、硬質材料と軟質材料を組み合わせて使用します。シール面は、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド、カーボングラファイトなどの硬くて耐摩耗性のある材料で作られています。二次シールには、FKM、EPDM、PTFE などのエラストマーが使用されます。

アプリケーション

グランドパッキンシールは、低圧、低速、それほど重要でない用途でよく使用されます。ポンプ、バルブ、その他の回転機器でよく使用されます。

メカニカルシールは、高圧ポンプ、製油所、化学処理、医薬品製造など、漏れ制御が重要な、より要求の厳しい用途で使用されます。