遠心ポンプ用メカニカルシールの種類

遠心ポンプがスムーズかつ効率的に稼働し続ける仕組みについて考えたことはありますか? その答えはメカニカルシールにあります。

このブログ記事では、遠心ポンプで一般的に使用されているさまざまな種類のメカニカル シールについて説明します。各シール タイプの固有の機能と利点を理解することで、特定のアプリケーションに最適なシールを選択する際に十分な情報に基づいた決定を下すことができ、最適なポンプ性能と寿命を確保できます。

遠心ポンプ用メカニカルシールの種類

コンポーネントシール

コンポーネント シールは、ポンプの取り付け時に組み立てられる個別の部品で構成されています。材料と構成の点で柔軟性があります。ただし、適切な位置合わせと機能性を確保するには、慎重な取り付けが必要です。

カートリッジシール

カートリッジ シールは、事前に組み立てられ、事前に設定されたユニットです。取り付けが簡単になり、不適切な組み立てのリスクが軽減されます。カートリッジ シールは交換やメンテナンスが簡単です。

プッシャーシール

プッシャーシールには、シール面を押し合わせるスプリング機構があります。摩耗を補正し、一定のシール力を維持します。プッシャーシールは、中程度から高い圧力と温度の用途に適しています。

非プッシャーシール

非プッシャー シールはベローズ シールとも呼ばれ、柔軟なベローズ要素を使用してシール力を提供します。スプリングが不要で、より幅広い流体との互換性が向上します。非プッシャー シールは、振動が激しい用途やシャフトの位置ずれがある用途に適しています。

バランスシール

バランスシールは、シール面に作用する油圧力を均等化する設計になっています。これにより、正味の閉鎖力が軽減され、発熱が低減し、シール寿命が向上します。バランスシールは高圧用途に最適で、さまざまな流体を処理できます。

アンバランスシール

アンバランス シールは、バランス シールに比べて設計がシンプルです。完全な油圧力を利用してシール面を互いに押し付けます。アンバランス シールは、低圧から中圧の用途に適しており、一般的にバランス シールよりもコスト効率に優れています。

主要特性表

シールタイプ	プレッシャー	流体	温度	料金	人生	漏れ
コンポーネントシール	低圧（<10 bar）	水、石油、ガス	-40°C ～ 200°C	低い	中（2～5歳）	低い
カートリッジシール	中（10～100バール）	水、油、化学薬品、スラリー	-40°C ～ 250°C	中くらい	長期（5～10年）	低い
プッシャーシール	高（>100バール）	水、油、化学薬品、スラリー、腐食性流体	-50°C ～ 300°C	高い	長期（5～10年）	低い
非プッシャーシール	中（10～100バール）	水、油、化学薬品、スラリー	-40°C ～ 250°C	中くらい	中（3～7歳）	中くらい
バランスシール	高（>100バール）	水、油、化学薬品、スラリー、腐食性流体	-50°C ～ 400°C	高い	ロング（7～15年）	低い
アンバランスシール	低〜中（<100 bar）	水、油、ガス、弱い化学物質	-30°C ～ 200°C	低～中	短期から中期（1～5年）	中〜高

メカニカルシールを選択する際に考慮すべき重要な点

流体の種類

ポンプで送られる流体の種類は、メカニカル シールを選択する際の重要な要素です。流体によって特性が異なり、シールの性能と寿命に影響を与える可能性があります。

腐食性の流体の場合は、劣化を防ぐために特殊な材料で作られたシールが必要になる場合があります。研磨性の流体はシール面に過度の摩耗を引き起こす可能性があるため、より硬い材料や特殊な面設計が必要になります。

粘性流体の場合、シール面の適切な潤滑と冷却を確保するために、シールチャンバーの設計とフラッシュ計画に特別な考慮が必要になることがあります。

流体圧力

ポンプ内の流体圧力も重要な考慮事項です。圧力が高いほどシール面にかかるストレスが大きくなり、より堅牢な設計が必要になります。

高圧アプリケーションでは、安全性と冗長性を高めるために、ダブルシールまたはタンデムシールが必要になる場合があります。

温度

ポンプで送られる流体の温度は、シール性能に大きな影響を与える可能性があります。高温はシール部品の熱膨張を引き起こし、歪みや漏れの原因となる可能性があります。

極端な温度に耐えるには、グラファイトやシリコンカーバイドなどの特殊な材料が必要になる場合があります。シールチャンバーから熱を放散するには、冷却計画が必要になる場合があります。

低温によりシールが脆くなり、早期に故障する可能性があります。シールを最適な動作温度範囲内に維持するには、加熱計画が必要になる場合があります。

動作条件

連続運転や断続運転などのポンプの動作条件は、シールの選択に影響する場合があります。連続運転用に設計されたシールは、頻繁な始動と停止には適さない場合があります。

熱サイクルや動作条件の頻繁な変化の影響を受けるポンプでは、変化する負荷や応力に対応するために特別に設計されたシールが必要になる場合があります。

シール面が潤滑剤なしで動作するドライ運転条件では、過度の摩耗や熱の発生を防ぐために特殊なシール設計と材料が必要です。

配管とフラッシュプラン

メカニカル シールに関連する配管とフラッシュ プランは、適切な潤滑、冷却、およびシール面からの破片の除去を確実にするために重要です。

配管が不適切または不正確な場合、潤滑不足やシールチャンバー内の汚染物質の蓄積によりシールが故障する可能性があります。

API (米国石油協会) フラッシュ プランは、シール配管と補助システムの標準構成を提供します。アプリケーションに適切なフラッシュ プランを選択すると、最適なシール性能と信頼性が保証されます。

基準と規制

メカニカル シールを選択する際には、関連する規格や規制に準拠することが重要です。これらの規格は、安全性と信頼性を確保するためのシール設計、材料、テストに関するガイドラインを提供します。

API 682 は、石油およびガス産業におけるメカニカル シールの標準として広く認められています。シール設計、材料、テスト手順の詳細な仕様が規定されています。

他の業界では、独自の基準や規制があり、それに従う必要がある場合があります。 遠心ポンプ用メカニカルシールの選択.

よくある質問

メカニカルシール面に使用される主な材料は何ですか？

 メカニカルシール面に使用される最も一般的な材料は、カーボン、シリコンカーバイド、タングステンカーバイド、セラミックです。 

遠心ポンプのメカニカルシールはどのくらいの頻度で交換すべきでしょうか

頻度 メカニカルシールの交換 ポンプの動作条件、ポンプされる流体の特性、シールの材質などの要因によって異なります。一般的に、メカニカルシールは定期的に検査し、摩耗、漏れ、または損傷の兆候が見られたら交換する必要があります。

結論は

遠心ポンプのさまざまなタイプのメカニカル シールを理解することは、最適なパフォーマンスと寿命を実現するために不可欠です。適切なシールを選択するときは、用途、環境、予算などの要素を考慮してください。

遠心ポンプに適したメカニカルシールの選択に関する専門家のアドバイスが必要な場合は、今すぐ当社チームにお問い合わせください。