ダブルメカニカルシールとは

メカニカル シールは、機器や環境を保護する上で重要な役割を果たしますが、単一のシールでは十分な保護を提供できないことがよくあります。シールが故障すると、漏れ、汚染、コストのかかるダウンタイムにつながる可能性があります。ダブル メカニカル シールは、2 つのシールがバリアまたはバッファ フルイドと連携して動作し、信頼性の高いパフォーマンスを確保して漏れを防ぐ堅牢なソリューションを提供します。

ダブルメカニカルシールとは

ダブルメカニカルシールは、2つのプライマリシールが直列に配置され、中間スペースで区切られており、 バリア液 または緩衝液。

各プライマリ シールは、固定面と回転面で構成され、これらが連携してシールを形成します。プライマリ シールとも呼ばれる内側シールの役割は、プロセス流体を装置内に閉じ込め、バリア/バッファ流体領域への漏れを防ぐことです。外側シール、つまりセカンダリ シールは、バリア/バッファ流体が外部環境に漏れるのを防ぐ役割を果たします。

バリア液とバッファー液

• バリア液中間流体の圧力がプロセス流体の圧力よりも高いレベルに維持される場合、それはバリア流体と呼ばれます。
• バッファー液シール間の流体圧力がプロセス流体の圧力よりも意図的に低く保たれる場合、それはバッファ流体として知られています。

ダブルメカニカルシールのコンポーネント

• プライマリ（内部）シール: このシールは回転面と固定面から構成され、プロセス流体の漏れを防ぐ第一の防御線として機能します。回転面は通常、シャフトまたはシャフト スリーブに取り付けられ、固定面はシール グランドによって固定されます。
• 二次（外側）シール: 外側シールは、プライマリ シールのバックアップとして機能し、2 つのシールの間にバリアまたはバッファー流体を収容します。プライマリ シールと同様に、回転面と固定面を備えています。
• シール腺: シール グランドは、シール面を収容し、バリア/バッファー流体の導入と循環に必要な接続を提供する重要なコンポーネントです。
• シャフトスリーブ: シャフトスリーブは、 メカニカルシール ポンプシャフトを摩耗、腐食、シール工程で発生する熱から保護します。また、ポンプシャフトの適切な位置合わせにも役立ちます。 シール部品.
• スプリングス: スプリングはシール面に初期の閉鎖力を与え、さまざまな動作条件下でもシール面が接触したままになるようにします。
• 静的シールO リング、ガスケット、ベローズは、シール アセンブリの個々のコンポーネント間の静的シールを作成するために使用されます。
• ハードウェアコンポーネント: ドライブリング、保持リング、その他のハードウェアコンポーネントは、シールコンポーネントを所定の位置に固定し、シャフトから回転軸へのトルクの伝達を容易にします。 シール面.
• バリア/バッファ流体システムバリア/バッファ流体システムは、流体を貯蔵するリザーバ、流体を所望の温度と圧力に維持する循環システム（ポンプと熱交換器を含む場合があります）、およびシール間の圧力を調節する圧力制御バルブで構成されます。

ダブルメカニカルシールの仕組み

バリアモード

バリア モードでは、バリア流体は、密封されたプロセス流体よりも大幅に高い圧力 (通常 15 ～ 30 psig または 1 ～ 2 bar) に維持されます。この正の圧力差により、内部シールで漏れが発生した場合でも、クリーンなバリア流体がプロセスに流入し、危険なプロセス流体や高価なプロセス流体が大気中に漏れるのを効果的に防止します。このモードは、プロセス流体の漏れに対する最高レベルの保護を提供し、危険な流体や高価な流体を扱うアプリケーションでよく使用されます。

バッファモード

バッファ モードでは、バッファ流体は、密封されたプロセス流体よりも低い圧力に維持されます。この構成では、内部シールからのわずかな漏れはバッファ流体チャンバー内に閉じ込められます。外部シールは、汚染されている可能性のあるバッファ流体が大気中に漏れるのを防ぐ役割を果たします。このモードは通常、内部シールからのわずかな漏れが予想されるか許容される場合に使用され、主な懸念事項はプロセス流体が環境に侵入するのを防ぐことです。

流体フィルム

モードに関係なく、シール面の間にある薄い流体膜は、バリアまたはバッファ流体によって維持されます。この膜は、流体力学的または静水圧的な潤滑を提供し、シール面の固体表面間の直接接触を防ぎます。

ダブルメカニカルシールの種類

バックツーバック構成

背中合わせの配置では、2 つのメカニカル シールが回転シール面を互いに反対向きにして取り付けられます。この構成により、2 つのシールの間に密閉されたチャンバーが形成され、通常はプロセス流体圧力よりも高い圧力に維持されたバリア流体で満たされます。

バックツーバック構成は、プロセス流体が大気中に漏れるのを防ぐことが主な目的であるアプリケーションに適しています。高圧バリア流体により、漏れはバリア流体からプロセスへ、その逆方向への漏れは発生しません。

タンデム構成

タンデム構成は、フェイスツーフェイス構成とも呼ばれ、回転面が同じ方向を向くように直列に取り付けられた 2 つのシールで構成されます。この配置では、通常、2 つのシールの間の空間は、プロセス流体よりも低い圧力に維持されたバッファ流体で満たされます。

タンデム構成は、内部シールからの多少の漏れが予想される、または許容される用途でよく使用されます。バッファー流体は内部シールからの漏れを捕捉し、外部シールはこの流体が大気中に漏れるのを防ぎます。タンデムシールは、プロセス流体の漏れに対する保護を強化するために、高圧のバリア流体とともに使用することもできます。

対面構成

対面配置では、2 つのメカニカル シールの回転面が互いに向き合うように配置されます。この構成により、2 つのシールの間に密閉されたチャンバーが形成され、アプリケーションの要件に応じてバリア液またはバッファー液のいずれかを充填できます。

対面構成には、両方のシールに機器の同じ側からアクセスできるため、設置やメンテナンスが容易になるなど、いくつかの利点があります。この配置により、シールの設計もよりコンパクトになり、スペースが限られている用途に適しています。