サーモサイフォンシステムは、機械産業においてメカニカルシールの適切な機能をサポートするために広く使用されています。これらのシステムは、自然対流を利用して、シール流体（通常はオイル）をシールとシールの間を循環させます。 シール室 そして貯水池。
この記事では、サーモサイフォンシステムの仕組みと、冷却、潤滑、圧力調整、漏れ防止といった主要な機能について詳しく解説します。また、サーモサイフォンシステムの利点と欠点、そして様々な業界における一般的な用途についても解説します。
メカニカルシール用サーモサイフォンシステムとは
サーモサイフォンシステムは、メカニカルシール専用に設計された冷却・潤滑システムです。流体（通常はオイル）の自然対流循環を利用して、シールから熱を奪います。 メカニカルシール 最適な動作条件を維持します。
このシステムは、冷却液を貯留するリザーバーまたはタンク、熱交換器、そしてメカニカルシールとリザーバーを接続する配管で構成されています。冷却液は、熱膨張と密度差の原理を利用して、ポンプを必要とせずにシステム内を循環します。
サーモサイフォンシステムでは、メカニカルシールからの高温流体は密度が低いため上昇し、リザーバーからの低温流体は下降することで、連続循環ループを形成します。この循環により、メカニカルシールによって発生した熱が放散され、過熱や潜在的な損傷を防ぎます。 シール不良.
サーモサイフォンシステムの機能
サーモサイフォン システムは、メカニカル シールの適切な動作を確保するためにいくつかの重要な機能を実行します。
冷却
サーモサイフォンシステムの主な機能は、運転中にメカニカルシールによって発生する余分な熱を除去することです。流体が熱交換器内を循環する際に熱を放散し、シール室内の温度を一定に保ちます。この冷却効果により、シールへの熱損傷を防ぎます。 シール面 およびその他のコンポーネント。
潤滑
サーモサイフォンシステム内の循環流体は、メカニカルシール面の潤滑剤としても機能します。適切な潤滑は、回転面と固定面間の摩擦と摩耗を低減し、過度の発熱や材料劣化によるシール故障のリスクを最小限に抑えます。
圧力調整
サーモサイフォンシステムは、一貫した シール内の圧力 チャンバー。温度変化により流体が膨張・収縮するにつれて、システムは圧力を均一化し、シール部の損傷や漏れの原因となる過剰な圧力上昇を防ぎます。
漏れ防止
サーモサイフォンシステムは、最適な温度、潤滑、圧力条件を維持することで、メカニカルシールからの漏れを防止します。漏れは、シール面の損傷、不適切な取り付け、または過酷な動作条件によって発生する可能性があります。サーモサイフォンシステムは、シールが設計パラメータ内で動作することを保証することで、これらのリスクを軽減します。
サーモサイフォンシステムの仕組み
サーモサイフォンシステムは、シール室と熱交換器の間で流体を循環させるために自然対流の原理を利用しています。このシステムは、 シールポット、シールチャンバーに接続され、シールポットの上部に配置されたフィンチューブ熱交換器。
メカニカルシールは運転中に発熱するため、シール室内の流体は熱を吸収して膨張します。加熱された流体は密度が低いため、シール室とシールポットを結ぶ配管を通って上昇します。シールポットに入った流体は、熱交換器につながる配管を通って上昇を続けます。
流体が熱交換器を通過する際、周囲に熱を放出し、その過程で冷却されます。冷却された流体は密度が高まり、配管を通ってシール室に戻り、そこで再びメカニカルシールから熱を吸収します。この流体循環の継続的なサイクルにより、メカニカルシールの温度と潤滑状態が安定します。
サーモサイフォンシステムの利点
シンプルで信頼性の高い
メカニカルシール用サーモサイフォンシステムは、設計と構造がシンプルで、高い信頼性を備えています。可動部品や外部電源を必要としないため、故障の可能性が低く、メンテナンスの必要性も最小限に抑えられます。
効率的な冷却
サーモサイフォンシステムは、メカニカルシールから熱を効率的に除去し、最適なパフォーマンスと長期にわたる使用を保証します。 アザラシの寿命自然対流プロセスにより、シールから冷却液に熱が効果的に伝達され、安定した動作温度が維持されます。
Cost Effective
他の冷却・潤滑方法と比較して、サーモサイフォンシステムは費用対効果に優れています。高価な部品や複雑な制御システムを必要としないため、多くの用途において経済的な選択肢となります。
環境に配慮した
サーモサイフォンシステムでは通常、水やグリコール溶液など、無害で環境に優しい流体を使用します。これにより、環境汚染のリスクが低減され、ますます厳しくなる規制にも準拠できます。
サーモサイフォンシステムの欠点
限られた放熱能力
サーモサイフォンシステムは自然対流による熱伝達を利用しているが、これが放熱能力を制限する可能性がある。発熱率の高い用途では、システムが適切な冷却を維持できず、シール不良につながる可能性がある。
インストールに対する感度
サーモサイフォンシステムの性能は、適切な設置に左右されます。配管レイアウトの誤り、断熱不足、コンポーネントサイズの不適切さは、システムの効率に悪影響を及ぼし、冷却効率の低下やシール損傷につながる可能性があります。
すべてのアプリケーションに適しているわけではありません
サーモサイフォンシステムは、すべての用途、特に高圧差圧や極端な温度範囲を伴う用途には適さない場合があります。そのような場合、信頼性の高いメカニカルシール性能を確保するために、代替の冷却および潤滑方法が必要になる場合があります。
サーモサイフォンシステムの用途
パンプス
サーモサイフォンシステムは、ポンプのメカニカルシールの冷却と潤滑に広く使用されています。特に、水、油、化学溶液など、中程度の温度と圧力で液体を扱う遠心ポンプに効果的です。
コンプレッサー
圧縮機用途において、サーモサイフォンシステムはメカニカルシールの適切な潤滑と冷却を維持するのに役立ちます。中程度の圧力と温度でガスを扱うロータリースクリュー圧縮機、往復圧縮機、遠心圧縮機によく採用されています。
ミキサーおよび撹拌機
サーモサイフォンシステムは、ミキサーや撹拌機において、信頼性の高いメカニカルシール性能を確保するために使用されています。効果的な冷却と潤滑を提供し、シールの故障を防ぎ、様々な材料の混合・ブレンドを伴う用途において、機器の寿命を延ばします。
原子炉と圧力容器
反応炉や圧力容器において、サーモサイフォンシステムは適切な冷却と潤滑を提供することで、メカニカルシールの完全性を維持するのに役立ちます。特に、化学反応、高温プロセス、圧力に敏感な操作を伴う用途で有用です。
