ポンプのシールチャンバーとは

シール チャンバーとスタッフィング ボックスは、回転機器に不可欠な 2 つのコンポーネントであり、流体の漏れを防ぎ、シャフトとベアリングを保護します。どちらもシャフトの周りの漏れを制御するように設計されていますが、設計、シール方法、機能、メンテナンス要件、コスト、最適な用途が異なります。

この記事では、シール チャンバーとスタッフィング ボックスの主な違いを詳しく説明し、さまざまな側面におけるそれぞれの固有の特性、利点、制限について説明します。最後には、さまざまな機械の状況で各タイプのシャフト シール ソリューションをいつ、なぜ使用するかについて十分に理解できるようになります。

シールチャンバーとは

あ シール室、スタッフィングボックスとも呼ばれるは、シーリング システムを収容するポンプの不可欠なコンポーネントです。その主な目的は、ポンプで汲み上げられた流体がポンプ ケーシングから漏れるのを防ぎ、外部の汚染物質がポンプ内に入るのを防ぐことです。

シールチャンバーは、通常、ポンプシャフトがポンプケーシングに入る場所に配置され、さまざまなタイプのシールで構成されるシールシステムに制御された環境を提供します。 メカニカルシール、パッキン、またはリップシール。

シール チャンバーをポンプの内側と外側の間の保護バリアとして想像してください。潜水艦が水の浸入を防ぎ空気の浸入を防ぐために防水ドアを必要とするのと同じように、シール チャンバーはポンプ内の流体をポンプ内に留め、汚染物質をポンプから出さないバリアとして機能します。

シールチャンバーの機能

ポンプのシールチャンバーには、いくつかの重要な機能があります。

1. メカニカル シールのハウジング: シール チャンバーの主な目的は、メカニカル シールに安全で安定した環境を提供することです。チャンバーはシール コンポーネントを収容するように設計されており、ポンプの動作中にシール コンポーネントが適切に位置合わせされ、保護された状態を維持します。
2. シール面の潤滑: シール チャンバーには潤滑液 (通常はポンプで送られる液体または互換性のあるバリア液) が充填されています。この液体はシール面を潤滑し、摩擦と摩耗を軽減して、メカニカル シールの寿命を延ばします。
3. シールの冷却: シール チャンバー内の潤滑液は冷却剤としても機能し、シール面間の摩擦によって発生する熱を放散します。効果的な冷却により、シール部品の過熱や早期故障を防止します。
4. 圧力の維持: シール チャンバーは、メカニカル シールの圧力環境を一定に保つように設計されています。この圧力は通常、ポンプの吐出圧力よりわずかに高く、プロセス流体がシール チャンバーに入り込んでシールが汚染されたり損傷したりするのを防ぎます。

シールチャンバーのコンポーネント

一般的なシールチャンバーは次のコンポーネントで構成されています。

1. グランド プレート: グランド プレートはシール チャンバーの本体で、ポンプ ハウジングにボルトで固定されています。固定シール コンポーネントの取り付け面を提供し、シール チャンバーの外側の境界を形成します。
2. スロットル ブッシング: スロットル ブッシングは、ポンプ シャフトの周りに取り付けられる円筒形の部品で、シール チャンバーに出入りする潤滑流体の流れを調節するのに役立ちます。また、チャンバー内の適切な圧力を維持するのにも役立ちます。
3. シール チャンバー カバー: シール チャンバー カバーは、メカニカル シールの取り付け、メンテナンス、交換のためにシール チャンバーにアクセスできるようにする取り外し可能なコンポーネントです。通常は、ボルトまたはスタッドを使用してグランド プレートに固定されます。
4. シール チャンバー ポート: シール チャンバーには、潤滑流体を導入および排出するためのポートが装備されています。これらのポートには、特定の設計と用途に応じて、流体の入口、出口、および再循環接続が含まれる場合があります。

シールチャンバーで使用されるシールの種類

シングルメカニカルシール

シングル メカニカルシール シールチャンバーで使用される最も一般的なタイプのシールです。固定された シール面 (通常はシリコンカーバイドのような硬い材料で作られています) と回転シール面 (通常はカーボンのような柔らかい材料で作られています) があります。シール面はスプリングと油圧によって押し付けられ、漏れを防ぐ密閉状態を作り出します。

ダブルメカニカルシール

ダブルメカニカルシール 漏れに対する保護レベルをさらに高め、危険または有毒な流体を扱う用途でよく使用されます。2 組のシール面があり、その間をバリア流体が循環します。バリア流体はポンプで送られる流体よりも高い圧力に維持されるため、漏れが発生した場合でも、バリア流体からプロセス流体に流れ込み、その逆は起こりません。

カートリッジシール

カートリッジ シールは、メカニカル シール コンポーネントとグランド プレートを 1 つの簡単に取り付けられるパッケージにまとめた、組み立て済みのユニットです。シールの取り付けと交換を簡素化し、ダウンタイムとメンテナンス コストを削減するように設計されています。