メカニカルシールのシーリングポイントとは

メカニカル シールは、さまざまな産業用途、特に遠心ポンプや回転シャフトを伴うその他の機器に不可欠なコンポーネントです。メカニカル シールの主な機能は、シャフトが自由に回転できるようにしながら、ポンプ ハウジングからのプロセス流体の漏れを防ぐことです。これを実現するために、メカニカル シールは、動的または固定のいずれかに分類できるいくつかの重要なシール ポイントに依存しています。

シーリングポイントとは

メカニカル シールの文脈では、シール ポイントとは、流体の漏れを防ぐためにシールが形成される 2 つのコンポーネント間のインターフェイスを指します。メカニカル シールの有効性は、これらのシール ポイントの完全性に依存し、プロセス流体の圧力、温度、化学組成、およびシャフトによって生成される回転力に耐える必要があります。

メカニカル シールのシーリング ポイントは、動的シーリング ポイントと固定シーリング ポイントの 2 つの主なタイプに分類できます。動的シーリング ポイントは、1 つのシーリング面が他のシーリング面に対して回転するポイントで、固定シーリング ポイントは 2 つの動かない面を伴います。

メカニカルシールにはシールポイントがいくつありますか

メカニカルシールには 4 つのシールポイントがあります。1 つは動的シールポイントです。他の 3 つは固定シールポイントです。これら 4 つのポイントが連携して漏れを防止します。

ダイナミックシーリングポイント

動的シール ポイントは、回転シャフトと固定シール コンポーネント間の流体密封バリアを維持する役割を担うため、メカニカル シールの最も重要なコンポーネントです。このシール ポイントは、2 つの主要コンポーネントで構成されています。1 つはプライマリ シール要素で、通常はスプリングなどの手段で押し付けられる 1 組の平坦な環状面 (1 つは固定、もう 1 つは回転) です。もう 1 つはセカンダリ シール要素で、通常は O リングなどのエラストマー シールで、シール アセンブリの固定コンポーネントと回転コンポーネント間の漏れを防ぎます。

ダイナミック シール インターフェースは、回転シール面と固定シール面の接触点です。これらの面は極めて平坦に研磨されており、通常はシリコン カーバイド、タングステン カーバイド、セラミックなどの硬くて耐摩耗性のある材料で作られています。シール面は、その間に薄い流体膜が張られた状態で互いに接触するように設計されており、シール面の潤滑と冷却に役立ちます。

固定シーリングポイント

メカニカル シールは、動的なシール ポイントに加えて、流体の漏れを防ぐためにいくつかの固定シール ポイントも利用します。これらのシール ポイントは、シール アセンブリの非可動コンポーネントとポンプ ハウジングの間にあります。

シールとシャフトのシーリング

シールとシャフトのシール ポイントは、回転シャフトとシール アセンブリの固定コンポーネント間の流体漏れを防ぐ役割を果たします。このシール ポイントは通常、シャフトに取り付けられ、シャフトとともに回転するシャフト スリーブまたはカラーと、スプリングなどの手段によってスリーブに押し付けられる固定シール要素で構成されます。

シャフト スリーブは通常、ステンレス鋼やセラミックなどの硬くて耐摩耗性のある素材で作られており、摩耗や腐食に対する耐性を高めるために特殊な表面処理が施されている場合もあります。固定シール要素は通常、O リングまたはその他のエラストマー シールで、シャフト スリーブに対してしっかりとした流体密封を維持するように設計されています。

ハウジングのシール

シールとハウジングのシーリング ポイントは、シール アセンブリの固定コンポーネントとポンプ ハウジング間の流体漏れを防ぐ役割を果たします。このシーリング ポイントは通常、シール グランド プレートとポンプ ハウジングの間で圧縮され、流体を遮断するバリアを形成するガスケットまたは O リングで構成されます。

ガスケットまたは O リングの材質は、プロセス流体と互換性があり、アプリケーションで発生する動作温度と圧力に耐えられるものでなければなりません。場合によっては、シール性能を強化したり、熱膨張やその他の寸法変化に対応するために、特殊なガスケットの材質や設計が使用されることがあります。

グランドプレートからスタッフィングボックスへのシーリング

グランド プレートとスタッフィング ボックス間のシーリング ポイントは、グランド プレートとスタッフィング ボックス (シール アセンブリが取り付けられているポンプ ハウジング内の空洞) 間の流体漏れを防ぐ役割を果たします。このシーリング ポイントは通常、グランド プレートとスタッフィング ボックス面の間で圧縮されるガスケットまたは O リングで構成されます。

シールとハウジングのシールポイントと同様に、効果的なシールを確保するには、ガスケット材料の適切な選択とグランド プレート ボルトの正しい取り付けと締め付けが不可欠です。場合によっては、シールの取り付けとメンテナンスを容易にするために、特にシールの頻繁な交換が必要な用途では、分割グランド プレート設計が使用されることがあります。