コンプレッサーシールは回転機器の重要な部品であり、漏れを防ぎ圧力を維持することで安全かつ効率的な運転を確保します。産業機械の過酷な環境において、これらのシーリングシステムは過酷な条件に耐えながら信頼性の高い性能を発揮する必要があります。
この記事では、コンプレッサー シールの基礎について説明し、その動作原理、さまざまなタイプ、主要コンポーネント、サポート システムについて詳しく説明します。
コンプレッサーシールとは
コンプレッサーシールは、シャフトの回転中にコンプレッサーケーシングからプロセスガスや空気が漏れるのを防ぐ、コンプレッサーシステムの重要な部品です。コンプレッサー シールは維持する コンプレッサー内の高圧ガスと大気との間のバリアーとなり、効率的な動作を保証し、環境汚染を防止します。
コンプレッサーシールの仕組み
コンプレッサーシールは、回転軸と固定されたコンプレッサーケーシングの間にバリアを形成することで機能します。このバリアは通常、回転シール面と固定シール面などの機械部品と、オイルやガスなどのシール流体の組み合わせによって実現されます。
回転シール面はコンプレッサシャフトに取り付けられ、固定シール面はコンプレッサケーシングに固定されています。シャフトが回転すると、シール面は互いに接触し続け、漏れを防止するシールを形成します。シール液はシール面の潤滑と冷却に使用され、摩擦と摩耗を低減します。
シーリングシステムの種類
ウェットシーリングシステム
ウェットシールシステムは、シール面の潤滑と冷却に液体（通常はオイル）を使用します。オイルはシールシステム内を循環し、プロセスガスと大気との間のバリアとして機能します。ウェットシールは、プロセスガスがシールオイルと適合性があり、かつプロセスガス中にオイルが存在しても許容される用途で一般的に使用されます。
ウェットシーリングシステムの利点は次のとおりです。
- 効果的な潤滑と シールの冷却 顔
- 高圧・高温に耐える能力
- 比較的シンプルな設計とメンテナンス
ウェットシーリングシステムの欠点は次のとおりです。
- プロセスガスの油汚染の可能性
- 石油消費量と廃棄コストの増加
- 環境への石油流出リスクの増大
ドライシーリングシステム
ドライシーリングシステムとも呼ばれる ドライガスシール加圧ガス（通常は窒素またはプロセスガス）を用いて、回転シール面と固定シール面の間にバリアを形成します。このガスをシール面間に注入することで薄い膜を形成し、接触を防ぎ摩擦を低減します。
ドライシーリングシステムの利点は次のとおりです。
- プロセスガスの油汚染なし
- 摩擦の減少による消費電力の低減
- より長いです アザラシの寿命 メンテナンス要件の削減
- 環境に優しく、油漏れの心配もありません
ドライシーリングシステムの欠点は次のとおりです。
- ウェットシールに比べて初期コストが高い
- シーリングシステムの複雑さの増大
- シーリングのためのクリーンで乾燥したガス供給の要件
シールの手配
シングルシール
シングルシールは、回転面と固定面の1組のシール面を持ち、単一の接触点を形成して漏れを防止します。最もシンプルなタイプのシールですが、高圧または潤滑油の含有量が少ない用途では性能が制限されます。
シングルシールは、中程度の圧力と温度で清浄な潤滑流体によく使用されます。マルチシール構成に比べて、必要なサポート機器が少なく、コストも低くなります。しかし、シングルシールインターフェースが故障すると、プロセス流体が直ちに大気中に漏出する可能性があります。
タンデムシール
タンデムシール 2つのシングルシールを直列に配置し、その間にバッファ流体を配置することで、プロセス流体よりも低い圧力を維持します。この配置により冗長性が確保され、一次シールが故障した場合でも、二次シールがプロセス流体を保持します。
2つのシールは独立して機能します。プライマリシールはプロセス流体からバッファ流体への圧力降下を全量吸収し、セカンダリシールはバッファ流体から大気へのより小さな圧力差を処理します。これにより、各シールはそれぞれの圧力条件に合わせて最適化されます。
タンデムシールは、より高い安全性と信頼性が求められる、より危険で高圧の用途でよく使用されます。シール間の緩衝流体を監視することで、外部漏れが発生する前に一次シールの漏れを検出することができます。ただし、タンデムシールはシングルシールよりも複雑でコストがかかります。
ダブルシール
ダブルシールも2組のシール面を使用しますが、その間にプロセス流体よりも高い圧力に維持されたバリア流体が配置されています。これにより、どちらかのシールが破損した場合でも、プロセス流体が漏れ出すのではなく、高圧のバリア流体がプロセスに漏れ出します。
2つのシールステージは連携してバリア流体を封じ込めます。内側シールはバリア流体からプロセスへの圧力差を処理し、外側シールはバリア流体から大気への圧力降下を処理します。
ダブルシールは最大限の安全性と排出抑制を実現し、危険物質、毒性物質、または爆発性のプロセス流体に使用されます。バリア流体は通常、プロセスに適合する清浄で不活性な流体です。加圧バリア流体を供給するには、外部リザーバー、循環ポンプ、および熱交換器が必要です。
サポートシステム
オイルシールシステム
接触型ウェットシールでは、摩耗と摩擦を最小限に抑えるために、シール面間に潤滑油膜が必要です。オイルシールシステムでは、この潤滑油膜は外部リザーバーから循環されるオイルによって供給されます。
リザーバーには清浄なオイルが蓄えられており、ヒーターやチラーなどのコンディショニング要素が組み込まれ、最適なオイル粘度を維持します。循環ポンプがオイルをシールキャビティに送り、そこで面を潤滑し、摩擦熱を除去します。フローコントロールとチェックバルブが、オイルの流量と圧力を一定に保ちます。
ガスシールシステム
ドライガスコンプレッサーシールは、オイルの代わりに加圧ガス（通常は窒素）を面間のシール媒体として使用します。これにより、オイルシステムの複雑さが解消され、より高い速度と温度での運転が可能になります。
シール面を通る正流を確保するために、ガスは通常、プロセスガスよりもわずかに高い圧力に維持されます。制御盤は高圧源からシールガスを計量し、その圧力と流量を調節します。 シール室.
フィルターとデミスターは、ガス供給源から粒子や液体を除去し、シール面の汚染を防ぎます。ガス調整システムは、プロセスガスからの蒸気の凝縮を防ぐために、供給ガスを加熱する場合があります。
タンデムガスシールとダブルガスシールは、重要なコンプレッサーの信頼性を最大限に高めるために使用されます。タンデム構成では、プライマリシールが故障した場合、セカンダリシールがバックアップとして機能します。ダブルガスシールは、プロセスと大気の間に不活性バリアガスを維持し、排出ガスを最大限に抑制します。
