加圧メカニカルシールと非加圧メカニカルシールの違いは何ですか？

メカニカル シールは機械産業において重要なコンポーネントであり、回転機器の漏れを防ぎ、システムの整合性を維持するために使用されます。すべてのメカニカル シールはこの主な目的を果たしますが、設計と動作原理に基づいて、加圧シールと非加圧シールの 2 種類に大まかに分類できます。

このブログ記事では、これら2種類のシールの基本的な違いについて掘り下げ、流体の適合性、圧力のダイナミクス、漏れの挙動、複雑さ、一般的な用途などの要素を検討します。各タイプの違いと利点を理解することで、エンジニアとメンテナンス担当者は、選択と実装時に情報に基づいた決定を下すことができます。 メカニカルシール 彼らのシステムでは。

加圧メカニカルシールとは

加圧メカニカルシールは、外部加圧シールとも呼ばれ、外部流体源を利用してシールキャビティ内の圧力をプロセス流体よりも高く維持するタイプのメカニカルシールです。この外部流体は、通常、クリーンで互換性のある液体またはガスであり、スタッフィングボックスの圧力よりもわずかに高い圧力でシールチャンバーに導入されます。

加圧された流体はシール面全体に正の圧力差を生み出し、クリーンなバリア流体がシールキャビティからプロセス流体に流れ込むようにします。この正方向の流れにより、プロセス流体がシールチャンバーに侵入することが防止され、シール面が汚染から保護され、シールの寿命が延びます。

加圧メカニカルシールは、汚れた、研磨性のある、または腐食性のあるプロセス流体が関係する用途や、高圧または高温の環境でよく使用されます。外部加圧により、シール面間の流体膜が安定し、摩耗が軽減され、シール性能が向上します。

非加圧メカニカルシールとは

非加圧メカニカル シールは、自己励磁シールまたは従来のメカニカル シールとも呼ばれ、外部の加圧源なしで動作します。このタイプのシールでは、スプリング力とプロセス流体自体によって生成される油圧の組み合わせによってシール動作が実現されます。

シールは固定面と回転面で構成され、固定面は通常、回転面との接触を維持するためにバネ仕掛けになっています。シャフトが回転すると、プロセス流体がシール チャンバーに入り、油圧を発生させてシール面を押し付け、シール面の間に薄い流体膜を作ります。この流体膜は面を潤滑し、直接接触を防ぎ、摩擦と摩耗を軽減します。

非加圧メカニカルシールは、一般的に加圧シールに比べて設計が単純で、安価です。クリーンで非研磨性のプロセス流体と中程度の動作条件の用途に適しています。ただし、シール効果はプロセス流体の圧力と特性に依存するため、流体圧力が一定レベル以下に低下した場合、または流体にシール面を損傷する可能性のある研磨粒子が含まれている場合、非加圧シールでは漏れが発生する可能性があります。

加圧式メカニカルシールと非加圧式メカニカルシールの主な違い

加圧式メカニカルシールと非加圧式メカニカルシールは、流体の種類、圧力関係、漏れ方向、主な目的、用途、シールサポートシステム、複雑さ、コストなど、いくつかの重要な側面で異なります。

流体タイプ

加圧メカニカルシールは、液体、気体、多相流体など、さまざまな流体の取り扱いに適しています。これらのシールは、高粘度、高温、腐食性など、さまざまな特性を持つ流体を効果的に封じ込めることができます。

一方、非加圧メカニカルシールは主に液体用途向けに設計されており、ガスや多相流体の取り扱いには適さない場合があります。

圧力関係

加圧されたメカニカルシールでは、シールチャンバー内の流体圧力はシール周囲の大気圧よりも高くなります。この圧力差により、確実なシール状態が維持され、漏れが防止されます。

逆に、非加圧メカニカルシールは、シール室内の流体圧力が大気圧以下で動作します。

漏れ方向

圧力関係により、加圧メカニカルシールはシールチャンバー内に流体を封じ込め、大気への漏れを防ぐように設計されています。漏れが発生した場合、通常はプロセス流体に戻ります。

対照的に、加圧されていないメカニカルシールは、プロセス流体から大気への漏れを制御された量で許容し、その後、その漏れは収集または排出されます。

主な目的

加圧メカニカルシールの主な目的は、流体の封じ込めが最も重要な重要な用途に堅牢なシールソリューションを提供することです。これらのシールは、厳しい条件下でも漏れを最小限に抑えるか、完全に排除するように設計されています。

一方、非加圧メカニカルシールは、シール面の潤滑と冷却のために少量の制御された漏れを許容しながら、信頼性の高いシールソリューションを提供することに重点を置いています。

アプリケーション

加圧メカニカルシールは、高圧高温の流体が使用される石油・ガス、石油化学、化学処理、発電などの業界で広く使用されています。これらのシールは、危険な流体や環境に敏感な流体を扱う用途に最適です。

非加圧メカニカルシールは、水ポンプ、一般工業用ポンプ、ミキサーなど、圧力と温度の要件が低い用途でよく使用されます。

シールサポートシステム

加圧されたメカニカルシールでは、シール室内の必要な流体圧力と温度を維持するために、シールサポートシステムが必要になることがよくあります。このシステムには、バリア流体リザーバー、圧力レギュレーター、熱交換器などのコンポーネントが含まれる場合があります。

非加圧メカニカルシールは、潤滑と冷却をプロセス流体自体に依存しているため、通常、大規模なシールサポートシステムは必要ありません。

複雑さとコスト

加圧メカニカルシールには追加のコンポーネントと設計上の考慮事項が必要なため、加圧されていないメカニカルシールに比べて複雑で高価になる傾向があります。シールサポートシステムは、シーリングソリューションの全体的な複雑さとコストを増加させます。

非加圧メカニカルシールは設計がシンプルで部品数が少ないため、少量の制御された漏れが許容される用途ではコスト効率が高くなります。