メカニカルシールのスタッフィングボックス圧力とは

スタッフィングボックス圧力は、ポンプやその他の回転機器におけるメカニカルシールの作動と性能において重要なパラメータです。最適なスタッフィングボックス圧力を維持することで、メカニカルシールの適切な機能を確保し、漏れを防ぎ、シール寿命を延ばすことができます。 シーリング部品.

このブログ記事では、スタッフィング ボックス圧力の概念について詳しく説明し、その定義、影響要因、一般的な範囲、計算式について説明します。また、メカニカル シールのスタッフィング ボックス圧力の重要性、不適切な圧力管理から生じる潜在的な問題、圧力を効果的に制御および調整する方法についても説明します。

スタッフィングボックス圧力とは

で 遠心ポンプスタッフィングボックスは、ポンプケーシングと回転軸の間に位置する円筒形の空間で、 メカニカルシール またはパッキン。スタッフィングボックス圧力とは、ポンプ作動中にこの空間内に存在する流体圧力を指します。

スタッフィングボックス圧力は、メカニカルシールの適切な機能と寿命にとって重要なパラメータです。シール面の潤滑、冷却、そして静止シールと回転シール間の液膜維持能力に影響を与えます。 シール面スタッフィングボックスの圧力が不十分だと、潤滑と冷却が不十分になり、早期に シール不良 摩擦と熱の発生が増加するためです。

一方、スタッフィングボックスの圧力が高すぎると、メカニカルシール面が剥離し、漏れが増加し、シール効果が低下する可能性があります。また、高い圧力はシール面やその他の部品の摩耗を加速させ、全体の寿命を縮める可能性があります。 アザラシの寿命.

スタッフィングボックスの圧力に影響を与える要因

ポンプ設計

ポンプの設計、特にポンプの位置は 密閉室 シールチャンバーとインペラの距離は、スタッフィングボックスの圧力に影響します。シールチャンバーがインペラに近いほど、インペラの遠心力の影響で圧力が高くなります。

吸入圧力と吐出圧力

ポンプの吸入圧力と吐出圧力は、スタッフィング ボックスの圧力に直接影響します。一般的に、吸入圧力と吐出圧力が高くなると、スタッフィング ボックスの圧力も高くなります。ポンプの吸入側と吐出側の圧力差も、スタッフィング ボックスの圧力に影響します。

バランスホールまたは摩耗リングの存在

ポンプのバランスホールや摩耗リングの存在は、スタッフィングボックスの圧力に大きな影響を与える可能性があります。バランスホールは、インペラの高圧側から低圧側へ流体を流す小さな開口部で、圧力を均一化し、摩耗を低減するのに役立ちます。 軸推力 インペラ上。

一方、摩耗リングは、高圧側から低圧側への漏れを最小限に抑えるために、インペラとポンプ ケーシングの間に取り付けられる交換可能なリングです。バランス ホールまたは摩耗リングの存在により、スタッフィング ボックスの圧力をより一定に保つことができます。

流体特性

ポンプで送られる流体の特性、たとえば粘度や温度は、スタッフィング ボックスの圧力に影響を与える可能性があります。粘度の高い流体は、流れに対する抵抗が大きくなるため、スタッフィング ボックス内の圧力が高くなる傾向があります。同様に、流体の温度が上昇すると、流体が膨張して粘度が低下するため、圧力が上昇する可能性があります。

スタッフィングボックス圧力の一般的な範囲

詰め物ボックスの圧力の計算式

スタッフィングボックス圧力は次の式を使用して計算できます。

P_sb = P_s + (P_d – P_s) × k

どこ：

• P_sb = スタッフィングボックス圧力
• P_s = 吸引圧力
• P_d = 排出圧力
• k = 定数（通常は 0.4 ～ 0.6、ポンプの設計とバランス穴/摩耗リングによって異なります）

メカニカルシールのスタッフィングボックス圧力の機能

1. 潤滑液膜を維持: 適切なスタッフィング ボックス圧力により、シール面間に適切な液膜が確保され、摩擦と摩耗が軽減されます。
2. 流体の蒸発を防止: 十分な圧力により、密封された流体がシール面で蒸発するのを防ぎ、キャビテーションによる損傷やシールの故障を回避します。
3. 適切なシール面の追跡が可能: バランスのとれた圧力により、シール面は適切な接触と追跡を維持し、漏れや早期摩耗を防ぎます。
4. 熱放散を促進: 適切な圧力により流体の循環が促進され、シール面の摩擦によって発生する熱を放散します。

不適切な圧力管理によって生じる潜在的な問題

適切なスタッフィングボックス圧力を維持できないと、次のようなさまざまな問題が発生する可能性があります。

1. 過度の漏れ: 圧力が低いとシール面が開き、流体が漏れてシール効率が低下する可能性があります。
2. シールの早期摩耗: 圧力が不十分だと、シール面間の摩擦と摩耗が増加し、シールの寿命が短くなる可能性があります。
3. シール面の損傷: 圧力が高くなるとシール面がきつく閉じてしまい、過度の熱が発生して熱亀裂や損傷が発生する可能性があります。
4. キャビテーションと流体の蒸発: 圧力が不十分な場合、密封された流体がシール面で蒸発し、キャビテーションによる損傷やシールの故障を引き起こす可能性があります。

スタッフィングボックスの圧力を制御または調整する方法

バランスホールまたはバックウェアリングの使用

バランス穴またはバック ウェア リングをシール設計に組み込むと、スタッフィング ボックスの圧力を調整しやすくなります。これらの機能により、制御された量の高圧流体が排出側からスタッフィング ボックスへ流れ、シール面間の圧力差を打ち消すことができます。これらの設計要素は、圧力を効果的にバランスさせることで、適切なシール面接触を維持し、摩耗を軽減するのに役立ちます。

外部フラッシュシステムの設置

外部の フラッシュシステム 清浄で適合性のある流体を、制御された圧力でスタッフィングボックス内に導入するために使用できます。このフラッシング流体は、スタッフィングボックス内の必要な圧力を維持するのに役立つだけでなく、シール面の冷却と潤滑にも役立ちます。 外部フラッシュ このシステムは、シール面を損傷したり早期故障を引き起こしたりする可能性のある研磨性、腐食性、または高温の流体を扱う場合に特に効果的です。