カートリッジ メカニカルシール 主なタイプには、シングル、ダブル（加圧）、タンデム（非加圧）、スプリット設計の 4 つがあります。
シングルシールは1組の面を使用し、基本的な用途に適しています。ダブルシールは2組の面を使用し、その間に加圧された流体を封入することで漏れをゼロにします。 タンデムシール 2 セットありますが、バックアップ保護のために加圧されていないバッファー流体を使用します。 スプリットシール 半分に分解できるので、大型機器への取り付けが簡単です。
各タイプは、安全要件、流体の特性、メンテナンスの考慮事項に基づいて、さまざまなニーズに対応します。
シングルカートリッジシール
シングルカートリッジシールは最もシンプルで最も一般的なタイプです。回転面と固定面が1つずつあり、互いに摺動することで漏れを防止します。
シールは、2つの面の間に微細な流体膜を維持することで機能します。この膜は潤滑と冷却の役割を果たします。スプリングが2つの面を押し付け、流体膜が直接接触するのを防ぎます。
これらのシールは、汎用ポンプに適しており、水ポンプ、冷却システム、非有害性化学物質など、あらゆる用途で単一のシールを効果的に使用できます。
主な利点はシンプルさです。シングルシールはコストが低く、設置も迅速です。必要なサポート機器も最小限で、設置スペースもほとんど必要ありません。
しかし、シングルシールは必ず少量の漏れが発生します。この少量の蒸気や滴は正常であり、顔面潤滑には不可欠です。しかし、有毒または危険な液体を安全に処理することはできません。シールが破損した場合、大規模な漏れを防ぐバックアップはありません。
ダブルカートリッジシール（二重加圧）
ダブルカートリッジシールは、2つのシールセットを加圧バリア流体で挟み込むことで、最大限の安全性を実現します。バリア流体の圧力はプロセス圧力よりも高く保たれ、プロセス流体の漏れを防ぐ保護ゾーンを形成します。
この設計により、プロセス漏れを完全に排除します。内側のシールが摩耗した場合、清浄なバリア流体のみがポンプに入ります。外側のシールが破損した場合、危険なプロセス流体ではなく、バリア流体のみが漏れ出します。
化学工場では、ベンゼンや酸などの有毒物質に対して二重シールを使用しています。製油所では、揮発性有機化合物（VOC）に対して二重シールを使用しています。厳しい排出規制が適用される用途では、このレベルの保護が必要です。
当学校区の シール面 過酷なプロセスではなく、清浄なバリア液のみに接触するため、シールの寿命が長くなります。これは、研磨性流体や高温流体など、シール単体ではすぐに破壊してしまうような流体に特に有効です。
背中合わせに
背中合わせの配置では、回転シールリングが互いに反対向きに配置されます。この構成は、軸方向のスペースが限られている場合に適しています。
この設計により、標準に適合するコンパクトなアセンブリが実現します。 密閉室両方のスプリングセットが面の間に配置されているため、メンテナンスが容易になります。
多くの旧式ポンプは、改造することなく背中合わせのダブルシールにアップグレードできます。この配置により、良好な面冷却を維持しながら、中程度の圧力を効果的に処理できます。
面と向かって
対面型設計では、回転リングが互いに向かい合うように配置されます。この配置は高圧用途に最適です。
この構成により、背中合わせの設計よりも油圧のバランスが向上します。 対面シール 他の取り決めを圧倒するような極度のプレッシャーにも対処できます。
しかし、軸方向のスペースがより必要になります。また、スプリングがアセンブリの両端に配置されているため、スプリングの交換が困難になります。
タンデムカートリッジシール（デュアル非加圧）
タンデムシールは、2つのシングルシールを直列に取り付け、その間に非加圧のバッファー流体を流します。プライマリシールがすべての作業を行い、セカンダリシールはバックアップとして待機します。
通常運転中は、プライマリシールがシングルシールと同様にプロセスを封じ込めます。わずかな漏れはバッファ室に流れ込み、大気中に放出されることはありません。セカンダリシールはクリーンなバッファ液のみを検知し、基本的にアイドリング状態を維持します。
一次シールが故障した場合、二次シールが直ちに作動を開始します。これにより、オペレーターは危険な漏れを起こさずに安全に停止する時間を確保できます。
バッファシステムは加圧バリアよりもシンプルです。大気圧の基本的な貯水池があれば十分です。高圧ポンプや複雑な制御装置は必要ありません。
スプリットカートリッジシール
スプリットシールは2つの部分に分かれており、シャフトを包み込みます。この設計により、機器を分解することなく設置できます。
各半分は精密に機械加工された シール部品 接合時に完全に位置合わせされたシールです。特殊なピンとキーにより、正確な位置決めが保証されます。最新の分割シールは、一体型設計にほぼ匹敵する性能を実現します。
大型の立型ポンプは、スプリットシールのメリットを最も享受できます。モーターとポンプヘッドの取り外しには、通常、クレーンと複数の作業員を投入して数日かかります。スプリットシールは、基本的な工具で数時間で取り付けることができます。
スプリットシールは初期コストが高くなりますが、ダウンタイムの短縮により回収できます。
主な制限は、スプリットジョイント自体にあります。これにより、漏れが発生する可能性があり、慎重な密閉が必要です。問題を防ぐには、設置手順を厳密に遵守する必要があります。
ほとんどのプラントでは、極めて危険な流体に対してスプリットシールの使用を避けています。ジョイントからの漏れリスクがわずかに高まるため、水、スラリー、そして危険性の低い用途に適しています。
