マルチスプリングメカニカルシールとは

産業機械の広大な世界において、メカニカルシールは回転機器のスムーズな動作を保証するために欠かせない部品です。さまざまな種類のメカニカルシールの中でも、マルチスプリングメカニカルシールは、その汎用性と信頼性により、大きな人気を得ています。

このブログ記事では、マルチスプリング メカニカル シールの複雑さについて掘り下げ、そのコンポーネント、タイプ、動作原理について説明します。また、これらのシールの長所と短所についても説明し、さまざまな業界での多様な用途についても取り上げます。

マルチスプリングメカニカルシールとは

マルチスプリングメカニカルシールは、複数のスプリングを使用してシール面の周囲に均一な圧力をかけるタイプのメカニカルシールです。この設計により、シングルスプリングシールに比べて最適なシール性能と長いシール寿命が保証されます。マルチスプリング メカニカルシール ポンプ、ミキサー、その他の回転機器で液体やガスの漏れを防ぐためによく使用されます。

マルチスプリングメカニカルシールのコンポーネント

マルチスプリングメカニカルシールの主なコンポーネントは次のとおりです。

1. 固定面: シール グランドまたはハウジングに取り付けられた非回転リング。
2. 回転面: シャフトに取り付けられ、シャフトとともに回転するリング。
3. 二次シール: 固定部品とシャフト間の漏れを防ぐ O リングまたはガスケット。
4. スプリング: 通常はステンレス鋼で作られた複数のスプリングで、シール面に均一な圧力をかけます。
5. ドライブカラー：回転面をシャフトに接続する部品。
6. グランドまたはハウジング: シール アセンブリを所定の位置に保持する固定部分。

マルチスプリングメカニカルシールの種類

バランス vs. アンバランス

マルチスプリング メカニカル シールは、バランス型またはアンバランス型のいずれかです。バランス型シールは、シール面の両側に均等な圧力がかかるため、正味の閉鎖力が減り、摩耗が最小限に抑えられます。この設計は、高圧用途に適しています。

アンバランスシールはプロセス側の圧力が高く、閉じる力が高くなります。低圧アプリケーションでよく使用されます。

カートリッジ vs. 非カートリッジ

カートリッジ マルチスプリング シールは、必要なすべてのコンポーネントが含まれた組み立て済みのユニットであり、設置とメンテナンスが容易になります。

非カートリッジ シール (コンポーネント シールとも呼ばれる) では、取り付け時に各部品を個別に組み立てる必要があります。カートリッジ シールは、その利便性と誤った組み立てのリスクの低減により、ますます人気が高まっています。

マルチスプリングシールの仕組み

マルチスプリング メカニカル シールでは、スプリングが回転面に均一な圧力をかけ、回転面を固定面に押し付けます。シール面は高度に平坦にラップ仕上げされており、漏れを防ぐ密閉性を実現します。シャフトが回転すると、回転面は固定面との接触を維持しながらシャフトとともに動きます。

スプリングは摩耗や位置ずれを補正し、長期間にわたって一貫したシール性能を保証します。二次シールは、固定部品と回転シャフト間の漏れを防ぎます。マルチスプリング シールのバランスの取れた設計により、シール面の正味の閉鎖力が軽減され、摩耗が最小限に抑えられ、シールの寿命が延びます。

マルチスプリングメカニカルシールの利点

強化されたシーリング性能

マルチスプリング メカニカル シールは、シングル スプリング設計に比べて優れたシール性能を発揮します。複数のスプリングによりシール面の周囲に均一な圧力が分散されるため、接触が強化され、漏れのリスクが軽減されます。この一貫したシール力により、さまざまな動作条件下でもシールの完全性が維持されます。

耐久性の向上

メカニカルシールに複数のスプリングを使用すると、耐久性が向上します。1 つのスプリングが故障しても、残りのスプリングがシール力を提供し続けるため、シールがすぐに故障することはありません。この冗長性により、シールの寿命が延び、シールの交換頻度が減り、最終的にメンテナンス コストとダウンタイムが最小限に抑えられます。

放熱性の向上

マルチスプリング メカニカル シールは、シングル スプリング設計に比べて熱放散性に優れています。複数のスプリングによりシール面の間にスペースが生まれ、流体の循環が改善されます。循環が強化されることにより、熱がより効果的に放散され、熱によるシールの損傷のリスクが軽減され、シールの動作寿命が延びます。

多用途のアプリケーション範囲

マルチスプリング メカニカル シールの設計は、幅広い用途に適しています。液体やガスなどのさまざまな流体を処理でき、さまざまな圧力や温度条件下で効果的に動作できます。この汎用性により、マルチスプリング シールは、石油やガス、化学処理、水処理などのさまざまな業界で使用できます。

マルチスプリングメカニカルシールの欠点

複雑さの増大

マルチスプリング メカニカル シールは、シングル スプリング シールに比べて設計が複雑です。複数のスプリングと、スプリング ホルダーや保持リングなどの追加コンポーネントが存在するため、シールの複雑さが増します。この複雑さにより、設置、メンテナンス、トラブルシューティングがより困難になり、熟練した人員と特殊なツールが必要になります。

初期コストが高い

マルチスプリング メカニカル シールは複雑性が増し、コンポーネントも追加されるため、シングル スプリング設計に比べて初期コストが高くなることがよくあります。マルチスプリング シールには精密な製造と組み立てが求められるため、価格が高くなります。ただし、パフォーマンスと耐久性が向上するという長期的なメリットにより、初期投資を相殺できます。

春の疲労の可能性

マルチスプリング メカニカル シールは冗長性を提供しますが、スプリングは時間の経過とともに疲労します。圧縮と膨張のサイクルが繰り返されると、特に厳しい動作条件では、スプリングが弱くなったり破損したりすることがあります。スプリングの疲労によるシールの故障を防ぐには、定期的な検査とスプリングの適時の交換が必要です。

マルチスプリングメカニカルシールの用途

ポンプおよび回転機器

マルチスプリング メカニカル シールは、さまざまな業界のポンプやその他の回転機器で広く使用されています。ポンプ シャフトの確実なシーリングを実現し、流体の漏れを防ぎ、ポンプの効率的な動作を保証します。マルチスプリング シールは、高圧、高温、または腐食性の流体が関係する用途に特に適しています。

化学処理

化学処理業界では、重要なシーリング用途にマルチスプリング メカニカル シールが使用されています。これらのシールは、腐食性流体、極端な温度、高圧など、化学工場で頻繁に発生する過酷な条件に耐えられるように設計されています。マルチスプリング シールは、プロセスの整合性を維持し、漏れを防ぎ、化学処理施設の安全な運用を確保するのに役立ちます。

石油・ガス産業

マルチスプリング メカニカル シールは、石油およびガス業界で幅広く使用されています。ポンプ、コンプレッサー、タービンなどのさまざまな機器で、高圧および高温下で液体やガスを密封するために使用されています。マルチスプリング シールの堅牢な設計により、炭化水素、掘削流体、および石油およびガス事業で遭遇するその他の扱いにくい媒体の取り扱いに適しています。

水と廃水処理

水処理場や廃水処理場において、マルチスプリング メカニカル シールは、ポンプやその他の機器の密閉に重要な役割を果たします。処理水の汚染を防ぎ、ポンプ システムの信頼性の高い動作を確保します。マルチスプリング シールは、水処理薬品の腐食性や廃水に多く含まれる研磨粒子に耐えられるように設計されています。