内側に取り付けるメカニカルシールと外側に取り付けるメカニカルシールの違い

内部搭載型メカニカルシールとは

内部取り付け型メカニカル シール (内部シールとも呼ばれる) は、ポンプやコンプレッサーなどのシール対象機器の内部に設置するように設計されたメカニカル シールの一種です。このシール配置により、シール チャンバーとそのコンポーネントが機器ハウジング内に配置され、回転シャフトをシールするためのコンパクトでスペース効率の高いソリューションが実現します。

内部に取り付けられたメカニカル シールは、プロセス流体を装置内に閉じ込め、環境への漏れを防止するように設計されています。シール面はシャフトに対して垂直になっており、固定部品と回転部品の間に狭い隙間を作ります。この隙間内に薄い流体膜が維持され、シール面を潤滑し、漏れを防止しながら摩耗を最小限に抑えます。

内部取り付け型メカニカルシールの利点

• 初期コストが低い内側に取り付けるシールは外側に取り付けるシールに比べて設計がシンプルなので、より手頃な価格になります。
• 簡単インストール: シールはポンプのケーシングまたはシールチャンバーに直接取り付けることができるため、追加コンポーネントの必要性が減り、取り付けプロセスが簡素化されます。
• コンパクトなデザイン: 内側に取り付けられたシールは、必要なスペースが少なくて済むため、シールを取り付けるスペースが限られている用途に適しています。
• 低圧用途に最適内部に取り付けられたシールのシンプルな設計は、プロセス流体がシール面に十分な潤滑と冷却を提供する低圧システムに適しています。

内部取り付け型メカニカルシールの欠点

• 圧力と速度の制限: 内部に取り付けられたシールは、設計が単純で、潤滑にプロセス流体を使用するため、高圧または高速の用途には適さない場合があります。
• 潤滑はプロセス流体に依存: シール面は潤滑と冷却をプロセス流体に依存していますが、流体が研磨性、腐食性、またはシール面を損傷する可能性のある固形物を含んでいる場合は問題が発生する可能性があります。
• 厳しい条件下ではシール寿命が短くなる: 過酷なプロセス流体や高温のアプリケーションでは、内側に取り付けられたシールは外側に取り付けられたシールに比べて早期に摩耗し、シール寿命が短くなる可能性があります。
• シール面材料の柔軟性が低い: プロセス流体に直接さらされるため、シール面の材質の選択肢が制限される可能性があり、特定の用途では内部に取り付けられたシールの使用が制限される可能性があります。

外付けメカニカルシールとは

外側に取り付けられたメカニカル シールは、アウトボード シールとも呼ばれ、ポンプ ハウジングまたはシール チャンバーの外側に取り付けられるシールの一種です。この構成では、シールの固定部品と回転部品の両方がポンプ ケーシングの外側に取り付けられます。この配置により、バリア フルイドまたはバッファ フルイドを使用してシール面を潤滑および冷却できるため、シール環境をより適切に制御できます。

外側に取り付けるシールは、研磨性、腐食性、高温などの環境下など、プロセス流体がシール面に直接接触することが不適切な用途でよく使用されます。また、重要なプロセスや環境に敏感な用途など、より高いレベルのシール性能や信頼性が求められるシステムでも使用されます。

外付けメカニカルシールの利点

• シール面の潤滑性の向上: バリアーまたはバッファ液を使用すると、シール面の適切な潤滑と冷却が確保され、摩耗が軽減され、シールの寿命が延びます。
• シール面の材質選択の強化: シール面がプロセス流体から分離されているため、より幅広い材料を使用でき、アプリケーションの要件に基づいてシール性能をより最適化できます。
• 圧力と速度の能力の向上: 外側に取り付けられたシールは、バリアーまたはバッファ流体によって提供される潤滑と冷却が改善されているため、内側に取り付けられたシールに比べて、より高い圧力と回転速度に対応できます。
• シーリング環境のより優れた制御: バリアー流体またはバッファー流体は加圧され、熱交換器を通して循環されるため、シール環境をより適切に制御でき、プロセス流体の変動がシール性能に与える影響を軽減できます。
• 厳しい条件下でもシール寿命が延びる: 潤滑性が向上し、最適なシール面材料を選択できるため、外側に取り付けられたシールは、過酷な用途でもより長い耐用年数を実現できます。

外付けメカニカルシールのデメリット

• 初期コストが高い: 外側に取り付けるシールは、追加のコンポーネントと複雑さにより、内側に取り付けるシールよりも高価になります。
• スペース要件の増加: シール部品を外部に取り付ける場合、ポンプの周囲にさらにスペースが必要となり、設置条件によっては制限となる場合があります。
• より複雑な設置とメンテナンス: バリア流体システムや熱交換器などの追加コンポーネントが存在するため、外側に取り付けられたシールの取り付けとメンテナンスは、内側に取り付けられたシールに比べて複雑になります。
• バリア液汚染の可能性: バリア流体システムが適切に保守されていない場合、または補助コンポーネントに問題がある場合、バリア流体が汚染され、シール性能が低下したり、故障したりする可能性があります。

内側に取り付けるメカニカルシールを使用する場合

• 清潔で非研磨性の液体: プロセス流体が比較的クリーンで、シール面を損傷する可能性のある研磨粒子が含まれていない場合。
• 低気圧システム: 内側に取り付けられたシールは、プロセス流体がシール面に十分な潤滑と冷却を提供できる低圧アプリケーションに適しています。
• 軽度の腐食性環境: 軽度の腐食性流体を使用するアプリケーションでは、プロセス条件に耐えられる適切なシール面材料を使用した内部取り付けシールを使用できます。
• スペースが限られていますポンプの周囲にスペースの制約がある場合、内部に取り付けるシールがコンパクトなソリューションになります。
• コスト重視のアプリケーション: 初期コストが主な懸念事項となるアプリケーションの場合、外側に取り付けるシールに比べて、内側に取り付けるシールの方が手頃なオプションになります。

外付けメカニカルシールを使用する場合

以下は、英語で太字の要点をリストとして再フォーマットした内容です。

• 研磨性または腐食性の液体: プロセス流体に研磨粒子が含まれていたり、腐食性が非常に高かったりする場合は、適切なバリアまたはバッファ流体を備えた外側に取り付けられたシールによって、シール面を損傷から保護できます。
• 高温プロセス: プロセス温度が高いアプリケーションでは、外側に取り付けられたシールにより、バリア流体システム内の熱交換器を使用することで、シール面の冷却と温度制御が向上します。
• 高圧または高速アプリケーション: 外側に取り付けられたシールは、バリアーまたはバッファ流体によって提供される潤滑と冷却が改善されているため、内側に取り付けられたシールに比べて、より高い圧力と回転速度に対応できます。
• 環境に配慮したプロセス: シール漏れが環境に重大な影響を及ぼす可能性がある用途では、二重シール配置または封じ込めシールを備えた外側に取り付けられたシールによって、追加の保護層を提供できます。
• 高い信頼性が求められる重要なプロセス: シール信頼性が最も重要となるアプリケーションでは、非接触シール面、アクティブ監視、制御システムなどの高度な機能を備えた外側に取り付けられたシールにより、パフォーマンスが向上し、シール寿命が長くなります。