シングルメカニカルシールとは

シングルメカニカルシールは回転機器の重要なコンポーネントであり、回転シャフトとその固定ハウジング間の流体の漏れを防ぐように設計されています。このタイプのシールは、シャフトに取り付けられた回転リングと機器ハウジングに固定された固定リングで構成され、両方のリングはスプリング機構によって押し付けられています。

この記事では、シングルメカニカルシールの構造、動作原理、用途について説明します。また、その利点、制限、さまざまな産業環境における他のシールソリューションとの比較についても説明します。

シングルメカニカルシールとは

シングル メカニカルシール は、特にポンプやその他の回転装置において、機械の回転部分と固定部分の間の流体の漏れを防ぐために、さまざまな産業用途で使用される重要なコンポーネントです。このタイプのシールは、固定シール リングと回転シール リングという 2 つの主要コンポーネントで構成されています。これらのリングは精密に設計されており、互いにかみ合って流体の漏れに対するバリアを形成する平らな表面を備えています。

シングルメカニカルシールは、プロセス流体の圧力に耐え、厳しい動作条件下でも密閉性を維持するように設計されています。シール面の間に薄い流体膜を作成することで動作し、潤滑を提供し、摩擦によって発生する熱を放散するのに役立ちます。この設計により、シール部品の摩耗を最小限に抑えながら、効率的なシールが可能になります。

シングルメカニカルシールは、優れたシール機能と低い漏れ率のため、従来のパッキング材料よりも好まれることがよくあります。腐食性流体、高圧環境、または漏れを最小限に抑えることが重要な用途で特に効果的です。

人気の高いバリエーションの 1 つに、シングル カートリッジ シールがあります。これは、組み立て済みで、設置とメンテナンスが簡単です。これらのシールは、水資源処理アプリケーションから高濃度スラリー環境まで、幅広い産業アプリケーションで信頼性の高いパフォーマンスを提供するように設計されています。

シングルメカニカルシールは、設計と機能に基づいてさらにさまざまなタイプに分類できます。

1. シングルプッシャー型シールこの設計では、スプリングを使用してシール面間の接触を維持します。
2. 「非押し」シールベローズシールとも呼ばれ、動的 O リングが不要になります。
3. 圧力バランスシール: シール性能に対する圧力の影響を最小限に抑えるように設計されています。

シングル メカニカル シールは、一般的に多くの用途で最も経済的な選択肢ですが、すべての動作条件に適しているわけではありません。追加の保護やパフォーマンスの向上が必要な場合は、ダブル シールやタンデム シールなどの代替品を検討してください。

シングルメカニカルシールの仕組み

シングルメカニカルシールは、回転シールリングと固定シールリングの 2 つの主要コンポーネントで構成されています。これらのリングの平らな表面は精密にラッピングされており、非常に滑らかな仕上がりになっており、接触時にしっかりと密閉されます。

シャフトが回転すると、回転シール リングも一緒に回転しますが、固定シール リングはシール ハウジング内に固定されたままです。2 つのリングは、スプリング力とプロセス流体の油圧の組み合わせによって押し付けられます。これにより、シール面の間に薄い流体膜が形成され、これが潤滑剤として機能して、摩擦と摩耗を軽減します。

シール機構は、閉じる力（スプリングと油圧によって提供される）と開く力（流体膜によって生成される）のバランスに依存しています。このバランスにより、漏れと摩耗を最小限に抑えながら、変化する圧力条件に耐えることができる安定したシールが維持されます。

シングルメカニカルシールの利点

• コスト効率が良い: シングルメカニカルシールは最も経済的なシールオプションであり、多くのアプリケーションで人気のある選択肢となっています。
• シンプルなデザイン: シングルシール構成により、より複雑なシーリング システムに比べて設置と保守が容易な堅牢な設計が実現します。
• 省スペース: シングルメカニカルシールのコンパクトな設計により、シールハウジングを小型化でき、装置全体の設置面積を削減できます。
• 最小限のメンテナンス: 適切な設置と操作を行えば、シングルメカニカルシールは従来のシール方法よりもメンテナンスの頻度が少なくて済みます。
• 圧力バランスオプション: 圧力バランスのとれたシングルシールは、高圧アプリケーションでのパフォーマンスを向上させ、シールの圧力能力を拡張します。

シングルメカニカルシールの欠点

• 漏洩リスクの増大: シールが破損した場合、プロセス流体が環境に漏れる可能性が高くなり、危険な流体や貴重な流体の場合は問題となる可能性があります。
• 空運転に対する保護が弱い: シングルシールは、ダブルシールのバリアー流体によって提供される追加の潤滑がないため、乾燥した運転条件による損傷を受けやすくなります。
• 冷却能力が限られている: バリア流体がないと、単一のシールでは摩擦によって発生した熱を放散する能力が低下し、高温アプリケーションでシールが故障する可能性があります。
• 製品汚染に対する保護が低下: バリア流体を使用したダブルシールとは異なり、シングルシールでは、プロセス流体が外部汚染物質によって汚染されることに対する保護力が低くなります。
• 流体膜の破壊に対する感度が高い: シングルシールは潤滑のためにプロセス流体に大きく依存しているため、流体膜が破壊されるとシール面が損傷しやすくなります。

シングルメカニカルシールの用途

• 化学処理産業: シングルメカニカルシールは、 遠心ポンプ 腐食性流体の取り扱い。堅牢な設計と過酷な環境に耐える能力により、酸、塩基、その他の反応性化学物質を扱う用途に最適です。
• 石油および石油化学部門これらの業界では、工場全体のアプリケーションで単一のメカニカル シールを広く利用しています。これらのシールは、原油、精製製品、さまざまな炭化水素混合物を処理するポンプでよく使用されます。
• 製薬業界: シングルメカニカルシールは、製品の純度が最も重要となる滅菌状態を維持する上で重要な役割を果たします。これらのシールは、貴重な液体や繊細な化合物を扱う混合タンク、リアクター、移送ポンプなどでよく使用されます。
• 水資源処理アプリケーション: シングルメカニカルシールは、水処理、配水、廃水管理に使用されるポンプに採用されています。清浄な水とわずかに汚染された水の両方を処理できるため、原水の取水から最終配水まで、水処理プロセスのさまざまな段階に適しています。
• 食品・飲料業界: シングルメカニカルシールは、乳製品から飲料まで、さまざまな食品を加工するポンプに使用されます。
• 高濃度スラリー環境: シングルメカニカルシールは、研磨性のある流体を扱い、過酷な条件に耐えられるように設計されています。 スラリーポンプ.

結論

シングル メカニカル シールは、その効率的な設計と信頼性の高いパフォーマンスにより、工業用流体処理システムに革命をもたらしました。この記事では、これらの重要なコンポーネントの内部構造、設計原理、および用途について説明しました。シンプルでありながら効果的なメカニズムから幅広い利点まで、シングル メカニカル シールはさまざまな業界でその価値を証明しています。いくつかの制限はありますが、多くの用途ではその利点が欠点を上回ることがよくあります。

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