産業機械の分野では、回転機器とポンプの完全性を確保することが最も重要です。メカニカル シールは、漏れを防ぎ、流体を封じ込めることでこの完全性を維持する上で重要なコンポーネントとして機能します。この専門分野内には、単一構成と単一構成という 2 つの主要な構成が存在します。ダブルメカニカルシール。各タイプには明確な利点があり、特定の運用上の要求に応えます。この記事では、これら 2 つのシーリング ソリューションの微妙な違いを掘り下げ、それぞれの機能、用途、利点について概説します。
とはシングルメカニカルシール?
単一のメカニカル シールは、回転シールとシールの 2 つの主要コンポーネントで構成されています。固定シール面。回転シール面は回転軸に取り付けられ、固定面はポンプハウジングに固定されています。これら 2 つの面はバネ機構によって一緒に押し付けられ、シャフトに沿った流体の漏れを防ぐしっかりとしたシールを形成します。
これらのシール面に使用される主な材料はさまざまで、一般的な選択は炭化ケイ素、炭化タングステン、セラミック、またはカーボンであり、プロセス流体の特性や、温度、圧力、化学的適合性などの動作条件に基づいて選択されることがよくあります。さらに、ポンプで送られる流体の潤滑膜は通常、シール面の間に存在し、磨耗を最小限に抑えます。これは、寿命を維持する上で不可欠な要素です。
シングルメカニカルシールは通常、漏れのリスクが重大な安全上の危険や環境上の懸念を引き起こさない用途に使用されます。よりシンプルな設計により、より複雑なシーリング ソリューションに比べて設置が容易になり、初期コストが低くなります。これらのシールを維持するには、通常の摩耗による故障を防ぐために、定期的な検査と所定の間隔での交換が必要です。
シール機構に対する要求がそれほど厳しくない環境（攻撃性または危険な流体が存在しない場所）では、単一のメカニカルシールが効率的なシールを提供します。封止液メンテナンスを簡単にしながら、機器のライフサイクルの延長に貢献します。
機能の説明
主な構成部品 回転シール面 (シャフト上)、固定シール面 (ポンプ ハウジング上)
材質 炭化ケイ素、炭化タングステン、セラミック、カーボン
機構 バネ仕掛けで面を押し付ける
シール界面 面間の流体膜
一般的な用途 漏れによるリスクが最小限に抑えられる、危険性の低い流体/プロセス
利点 シンプルなデザイン。取り付けが簡単。より低いコストで
メンテナンス要件 定期点検。一定間隔で交換
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ダブルメカニカルシールとは何ですか？
ダブルメカニカルシールは2つのシールを直列に配置したもので、ダブルカートリッジメカニカルシールとも呼ばれます。この設計により、密封される流体の封じ込めが強化されます。二重シールは通常、製品の漏れが環境や人の安全に危険を及ぼす可能性がある場合、プロセス流体が高価で保存する必要がある場合、または液体の取り扱いが難しく大気条件と接触すると結晶化または固化する可能性がある場合に使用されます。 。
これらのメカニカル シールには通常、内側シールと外側シールがあります。内側シールは製品をポンプハウジング内に保持し、外側シールは安全性と信頼性を高めるバックアップバリアとして機能します。ダブルシールは多くの場合、それらの間に緩衝液を必要とします。緩衝液は潤滑剤としてだけでなく、摩擦熱を低減する冷却剤としても機能し、両方のシールの寿命を延ばします。
緩衝液には、非加圧 (バリア液として知られる) または加圧の 2 つの構成があります。加圧システムでは、内側のシールが故障しても、メンテナンスが行われるまで外側のシールが封じ込めを維持するため、直ちに漏れが発生することはありません。このバリア流体を定期的に監視することは、シールの性能と寿命を予測するのに役立ちます。
機能の説明
紛争 高封じ込めシーリング ソリューション
デザイン 2 つのシールを直列に配置
使用法 危険な環境。高価な液体の保存。扱いにくい液体の取り扱い
利点 安全性の向上。漏れの可能性が減少します。寿命を延ばす可能性がある
緩衝液の要件 非加圧（バリア液）または加圧が可能
安全性 故障後に漏れが発生する前にメンテナンス作業のための時間を提供します
ダブルメカニカルシール 500×500 1
ダブルメカニカルシールの種類
ダブルメカニカルシール構成は、シングルメカニカルシールよりも厳しいシーリング課題に対処できるように設計されています。これらの構成には、背中合わせ、対面、およびタンデム配置が含まれ、それぞれに異なるセットアップと操作があります。
1.背中合わせのダブルメカニカルシール
背中合わせのダブル メカニカル シールは、背中合わせの構成で配置された 2 つのシングル シールで構成されます。このタイプのシールは、潤滑を提供し、摩擦によって発生する熱を除去するためにシール間にバリア流体システムが使用される特定の用途向けに設計されています。
背中合わせの配置では、内側シールはシールされる製品と同様の圧力条件下で動作し、外部ソースが外側シールに高圧のバリア流体を供給します。これにより、両方のシール面に対して常に正の圧力がかかることが保証されます。したがって、プロセス流体が環境に漏れるのを防ぎます。
背中合わせのシール設計の使用は、逆圧が懸念されるシステムや、空運転状態を避けるために一定の潤滑膜を維持することが重要な場合に役立ちます。これらは特に高圧用途に適しており、シーリング システムの信頼性と寿命を保証します。堅牢な設計により、単一のメカニカル シールの完全性を損なう可能性がある予期せぬシステム圧力の反転に対する追加の安全性も提供します。
タンデムシールとしても知られる対面ダブルメカニカルシール配置は、内側シールと外側シールがそれぞれの平坦面を通じて互いに接触するように、2つの対向するシール面が配置されるように設計されています。このタイプのシール システムは、シール間の流体を制御する必要があり、漏れると潜在的に危険な可能性がある中圧用途を扱う場合に特に有益です。
対面ダブルメカニカルシールを使用する最も大きな利点の 1 つは、プロセス流体が環境に漏れるのを防ぐことができることです。プロセス流体よりも低い圧力下で 2 つの平面シールの間に緩衝液またはバリア流体でバリアを作成することにより、漏れはこの領域に向かって移動し、外部リリースから遠ざかる傾向があります。
この構成により、バリア流体の状態を監視できます。これはメンテナンス目的に不可欠であり、長期にわたる信頼性を保証します。潜在的な漏れ経路は圧力差に応じて外側 (大気側) または内側 (プロセス側) に向かうため、オペレーターは他のシール構成よりも簡単に漏れを検出できます。
もう 1 つの利点は摩耗寿命に関連しています。これらのタイプのシールは、プロセス流体内に存在する粒子が相対的な位置にあるためシール表面への悪影響が少なく、緩衝液の存在により過酷な条件下で機能するため、寿命が延長されることがよくあります。
3.タンデムダブルメカニカルシール
タンデムまたは対面ダブルメカニカルシールは、2 つのメカニカルシールが直列に配置されたシール構成です。このシステムは、単一シールと比較して優れたレベルの信頼性と封じ込めを提供します。一次シールはシールされる製品の最も近くに配置され、漏れに対する主なバリアとして機能します。二次シールは一次シールの後ろに配置され、追加の安全装置として機能します。
タンデム構成内の各シールは独立して動作します。これにより、一次シールに欠陥があった場合でも、二次シールに流体が確実に封入されます。タンデムシールには、両方のシールの間にプロセス流体よりも低い圧力の緩衝流体が組み込まれることがよくあります。この緩衝液は潤滑剤と冷却剤の両方の役割を果たし、シール面の熱と摩耗を軽減します。
タンデム ダブル メカニカル シールの最適な性能を維持するには、周囲の環境を制御する適切なサポート システムが不可欠です。外部ソースが緩衝液の温度と圧力を調整し、監視システムがシールのパフォーマンスを追跡して問題に先制的に対処します。
タンデム構成は冗長性を追加することで運用の安全性を高め、危険または有毒な流体に関連するリスクを軽減します。ダブルメカニカルシールは、プライマリシールが故障した場合に備えた信頼性の高いバックアップを備えているため、要求の厳しい用途でも効果的に動作し、流出を最小限に抑え、厳しい環境基準に準拠することが保証されます。
シングルメカニカルシールとダブルメカニカルシールの違い
シングルメカニカルシールとダブルメカニカルシールの区別は、さまざまな産業用途の選択プロセスにおいて重要な考慮事項です。シングルメカニカルシールは、互いに摺動する 2 つの平坦な表面で構成され、1 つは機器のケーシングに固定され、もう 1 つは回転シャフトに取り付けられ、流体膜が潤滑を提供します。これらのタイプのシールは通常、漏れの心配が少ない用途、または適度な量の流体漏れに対処できる用途で使用されます。
逆に、ダブルメカニカルシールは連携して動作する 2 つのシールペアで構成されており、漏れに対する追加レベルの保護を提供します。この設計には内側および外側のシール アセンブリが含まれています。内側のシールはポンプまたはミキサー内に製品を保持し、外側のシールは外部の汚染物質の侵入を防ぎ、一次シールから漏れる可能性のある流体も封じ込めます。ダブルメカニカルシールは、環境汚染や暴露のリスクを軽減し、より高い信頼性と安全性を提供するため、危険、有毒、高圧、または滅菌媒体を扱う状況で好まれます。
注意すべき重要な点は、ダブルメカニカルシールには緩衝液やバリア流体システムなど、より複雑な補助サポートシステムが必要であるということです。この設定は、シールのさまざまなセクションにわたる圧力差を維持するのに役立ち、プロセス条件に応じて必要に応じて冷却または加熱を行います。
結論は
結論として、シングル メカニカル シールとダブル メカニカル シールのどちらを選択するかは、シールされる流体の性質、環境への配慮、メンテナンス要件などのいくつかの要因に左右される重要な決定となります。通常、シングルシールはコスト効率が高く、メンテナンスが簡単ですが、ダブルシールは、危険または攻撃的な媒体を扱う際に人員と環境の両方に対する保護を強化します。
投稿日時: 2024 年 1 月 18 日