ダブルメカニカルシールとは何か、どのように機能するのか

機械の漏れは、産業施設でコストのかかるダウンタイムや安全上の問題を引き起こす可能性があります。たとえ小さな漏れでも、資源を浪費し、リスクをもたらします。ダブル メカニカル シールは、回転機器の漏れを防ぐ効果的なソリューションを提供します。これらの特殊なコンポーネントは、独自のデュアル シール設計を使用して、液体とガスを確実に封じ込めます。

この紹介では、ダブルとは何かを説明します メカニカルシール これらは何なのか、どのように機能するのか、そして機械の性能と信頼性を高めるためにどのようなメリットがあるのかを説明します。

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 つの独立したシールを使用して、ポンプ、ミキサー、コンプレッサーなどの回転機器の漏れに対する優れた保護を提供する高度なシーリング ソリューションです。回転部品と固定部品の間の単一の接触点に依存するシングル メカニカル シールとは異なり、ダブル メカニカル シールは、流体の漏れを防ぐために連携して機能する 2 セットのシーリング サーフェスを備えています。

プロセス流体に最も近いシールであるプライマリシールは、単一のメカニカルシールと同じ原理で動作します。回転面と固定面で構成され、その間に薄い流体膜を維持して直接接触を防ぎ、摩耗を最小限に抑えます。

プライマリ シールの後ろにあるセカンダリ シールは、プライマリ シールが故障した場合のバックアップとして機能します。この冗長性により、シーリング システムの信頼性と安全性が大幅に向上し、ダブル メカニカル シールは、危険、有毒、または環境に敏感な流体を扱う用途に最適です。

ダブルメカニカルシールの仕組み

ポンプ シャフトが回転すると、プライマリ シールが最初の防御線として機能し、プロセス流体をポンプ ハウジング内に閉じ込めて漏れを防止します。シール間の空洞にある加圧バリア流体は、シール面を潤滑し、摩擦によって発生した熱を逃がします。この流体はプロセス流体よりも高い圧力に維持されるため、漏れはバッファ流体からプロセスに流れ、その逆は起こりません。

ポンプ シャフトが回転すると、プライマリ シールが最初の防御線として機能し、プロセス流体をポンプ ハウジング内に閉じ込めて漏れを防止します。シール間の空洞にある加圧バリア流体は、シール面を潤滑し、摩擦によって発生した熱を逃がします。この流体はプロセス流体よりも高い圧力に維持されるため、漏れはバッファ流体からプロセスに流れ、その逆は起こりません。

ダブルメカニカルシールの目的

安全性の強化

二重メカニカルシールの冗長シール配置により、漏れやシールの故障のリスクが大幅に軽減されます。一次シールが故障しても、二次シールがプロセス流体を封じ込め、潜在的に危険な、または環境に悪影響を与える漏れを防止します。

ゼロエミッションコンプライアンス

多くの業界では、厳しい環境規制により、揮発性有機化合物 (VOC) やその他の汚染物質の排出をほぼゼロにすることが義務付けられています。ダブル メカニカル シールは、適切なバリア流体と併用することで、プロセス流体を確実に封じ込め、漏洩排出を防ぐことができます。

シール寿命の延長

ダブルシール構成では、二次シールはプロセス流体から隔離されたクリーンで管理された環境で動作します。これにより汚染を防ぎ、シール面の寿命を延ばします。さらに、シール間のバリア流体がシール面を潤滑および冷却し、摩耗と発熱を減らします。

大気条件からの隔離

特定のプロセス流体は、湿気や酸素などの大気条件にさらされると劣化したり、危険になったりすることがあります。一次シールと二次シールの間の密閉されたチャンバーは、プロセス流体を環境から隔離します。

バックアップシール

二重シール構成の二次シールは、一次シールが故障した場合のバックアップとして機能します。バックアップ シールにより、計画されたメンテナンス停止で一次シールを交換するまで、継続して動作することができます。

ダブルメカニカルシールのバリアーおよびバッファー流体

バリア液  

バリア液は、ダブルメカニカルシールで使用され、プロセス流体と大気の間に完全な物理的バリアを提供します。バリア液は通常、プロセス流体よりも高い圧力に維持され、シールが故障した場合にプロセス流体が大気中に漏れるのを防ぎます。この加圧バリア液は、シール面の潤滑と冷却にも役立ち、シールの耐用年数を延ばします。

バッファー液  

バリア流体とは対照的に、バッファ流体は加圧されておらず、内部シールと大気の間の非加圧液体バリアとして機能します。バッファ流体は、プロセス流体が無害で、加圧バリアが必要ない場合に使用されます。バッファ流体は、内部シールからのわずかな漏れを捕捉し、それが大気中に漏れるのを防ぎます。

ダブルメカニカルシール構成

続けて

背中合わせの構成（対向配置とも呼ばれる）では、プライマリシールとセカンダリシールの回転シール面が互いに反対を向くように配置されます。シールは互いに機械的に負荷がかかり、その間にバリア流体が加圧されます。この構成は優れた漏れ防止性を提供し、高圧用途に適しています。ただし、適切なバリア流体圧力を維持するためには、バリア流体圧力を慎重に管理する必要があります。 シール面 読み込み中。

タンデム

タンデムシールはインラインシールとも呼ばれ、両方のシール面が同じ方向を向いており、プロセス流体に面しています。プライマリシールはプロセス流体の全圧力を処理し、セカンダリシールはバックアップとして機能します。シール間のバッファ流体は通常、プロセス流体よりも低い圧力です。タンデムシールは、バックツーバックシールに比べて配管と圧力制御が簡素化されています。中程度の圧力のアプリケーションや、大気への少量の漏れが許容されるアプリケーションでよく使用されます。

面と向かって

フェイスツーフェイスシールは、回転面が互いに向き合っていて、その間にバリアー流体が存在します。この構成は、背中合わせやタンデムよりも一般的ではありませんが、独自の利点があります。フェイスツーフェイスシールは本質的にバランスが取れているため、追加の圧力バランス機能は必要ありません。また、軸方向の占有面積が小さいため、スペースが限られた設置に適しています。ただし、フェイスツーフェイスシールでは、シール面によって発生した熱がそれらの間の閉じた空洞に蓄積される可能性があるため、バリアー流体用の別の冷却システムが必要です。