シール室の圧力計算により、シール室に作用する正確な圧力が決定されます。 メカニカルシール 顔は早期の予防に重要 シール不良 ポンプのダウンタイムによるコストの増加につながります。基本的な計算式は、シール室圧力 = 吸入圧力 + (比重 × ヘッド差 × 0.433) です。

この計算を正しく行うことで、シールが何年も持つか、数週間で故障するかの違いが生じます。遠心ポンプを管理するメンテナンスチームにとって、この圧力を理解することは、MRO予算と機器の信頼性に直接影響します。

シールチャンバー圧力の基礎

シール室圧力は、メカニカルシールが作動するスタッフィングボックス内の実際の圧力です。この圧力は、 シール面 負荷、発熱、そして最終的には、 アザラシの寿命.

すべてのメカニカルシールには最適な圧力範囲があります。それを超えると、シール面の急速な摩耗や重大な故障につながります。圧力が低すぎると、潤滑不足や蒸気発生のリスクが高まります。

シールチャンバー内の圧力は吐出圧力と同じではありません。標準的な遠心ポンプの場合、通常は吸入圧力より10～15 PSI高くなりますが、インペラの設計や摩耗リングのクリアランスによって異なります。

コア計算式

基本的なシールチャンバー圧力の計算は次の式に従います。

P(seal) = P(suction) + (SG × H × 0.433)

どこ：

• P(シール) = シール室圧力 (PSI)
• P(吸引) = 吸引圧力(PSI)
• SG = ポンプされる流体の比重
• H = 吸引室とシール室間のヘッド差（フィート）
• 0.433 = 変換係数（水XNUMXフィートあたりのPSI）

この式は、バランス穴や特別なフラッシュ配置のない標準的なポンプ構成を想定しています。

段階的な計算プロセス

まず、校正済みのゲージを使用して、ポンプの入口での吸引圧力を測定します。この値をPSIで記録します。

次に、ポンプで汲み出す液体の比重を測定します。水は1.0ですが、化学物質によって比重は異なります。硫酸は1.84、ガソリンは約0.74です。

吸引点とシールチャンバーの中心線との間の揚程差を計算します。水平ポンプの場合、この差は無視できる場合が多いです。垂直ポンプの場合は、実際の垂直距離をフィート単位で測定してください。

比重に水頭差を掛け、さらに0.433を掛けます。この結果を吸入圧力に加えます。

たとえば、20 PSI の吸引圧力を持つポンプで、1.0 フィートの差圧で水 (SG=10) を汲み上げる場合:

20 + (1.0 × 10 × 0.433) = 24.33 PSI seal chamber pressure.

よくあるご質問

標準的な遠心ポンプの典型的なシール室圧力はどれくらいですか?

ほとんどの単段遠心ポンプでは、シール室圧力は吸入圧力より10～15 PSI高くなります。これは、摩耗リングのクリアランスが正常でバランスホールがないことを前提としています。実際の圧力はポンプの設計と運転条件によって異なります。

バランスホールはシールチャンバーの圧力計算にどのように影響しますか?

バランスホールは、シール室の圧力をほぼ吸入圧力レベルまで大幅に低減します。インペラ後方の高圧流体を吸入側へ再循環させることで、圧力上昇をほぼゼロにします。バランスホール付きポンプの圧力計算には、この低減効果も考慮してください。

計算ではゲージ圧力と絶対圧力のどちらを使用すればよいですか?

蒸気圧マージンやNPSH計算を特に必要としない限り、標準シールチャンバー圧力の計算にはゲージ圧（PSIG）を使用してください。ほとんどのシールメーカーは製品の定格をゲージ圧で示しているため、メンテナンス用途ではゲージ圧が実用的な選択肢となります。

シールチャンバー圧力はどのくらいの頻度で再計算する必要がありますか?

ポンプの状態が大きく変化した場合（新しい流体の使用、速度の変更、システムの変更など）は、必ず再計算してください。また、摩耗リングのクリアランスがメーカーの許容値を超えた場合も再計算してください。これは、サービスの厳しさにもよりますが、通常は3～5年ごとの大規模オーバーホールの際に行われます。

計算されたシールチャンバー圧力にどのような安全係数を適用する必要がありますか?

重要なサービスや計算上の不確実性がある場合は、1.5倍の安全係数を適用してください。条件が既知の標準的な水道サービスの場合は、1.25倍の係数で十分です。これにより、選択したシールが圧力の急上昇や計算値の変動に確実に対応できるようになります。