とは何ですかポンプシャフトシール?
シャフトシールは、回転または往復運動するシャフトから液体が漏れるのを防ぎます。これはすべてのポンプにとって重要であり、遠心ポンプの場合は、パッキン、リップシール、およびカートリッジシールを含むシングル、ダブル、タンデムなどのあらゆる種類のメカニカルシールなど、いくつかのシールオプションが利用可能です。ギアポンプやベーンポンプなどの回転容積式ポンプは、パッキン、リップ、メカニカルシールの配置で利用できます。往復ポンプはさまざまなシールの問題を引き起こし、通常はリップシールまたはパッキンに依存します。磁気駆動ポンプ、ダイヤフラム ポンプ、蠕動ポンプなどの一部の設計では、シャフト シールが必要ありません。これらのいわゆる「シールレス」ポンプには、液体の漏れを防ぐための固定シールが含まれています。
ポンプシャフトシールの主な種類は何ですか?
パッキング
パッキン (シャフトパッキンまたはグランドパッキンとも呼ばれます) は柔らかい材料で構成されており、多くの場合、編まれたりリング状に形成されたりします。これは、スタッフィング ボックスと呼ばれるドライブ シャフトの周囲のチャンバーに押し込まれ、シールが形成されます (図 1)。通常、圧縮はパッキンに対して軸方向に加えられますが、油圧媒体によって半径方向に加えることもできます。
従来、パッキンは革、ロープ、または亜麻で作られていましたが、現在では通常、発泡 PTFE、圧縮グラファイト、粒状エラストマーなどの不活性材料で構成されています。パッキンは経済的で、樹脂、タール、接着剤などの濃厚で密封が難しい液体によく使用されます。ただし、特に高圧では、薄い液体のシール方法としては不十分です。パッキンが壊滅的に故障することはほとんどなく、計画されたシャットダウン中にすぐに交換できます。
パッキンシールには、摩擦熱の蓄積を避けるために潤滑が必要です。これは通常、ポンプで汲み上げられた液体自体によって行われ、梱包材からわずかに漏れる傾向があります。これは面倒な場合があり、腐食性、引火性、または有毒な液体の場合は受け入れられないことがよくあります。このような場合には、安全な外部潤滑剤を塗布することができます。パッキンは研磨粒子を含む液体に使用されるシールポンプには適していません。固形物がパッキン材に埋め込まれる可能性があり、ポンプシャフトやスタッフィングボックスの壁を損傷する可能性があります。
リップシール
ラジアル シャフト シールとしても知られるリップ シールは、剛性の外側ハウジングによってドライブ シャフトに対して所定の位置に保持される単純な円形のエラストマー要素です (図 2)。シールは「リップ」とシャフトの間の摩擦接触によって生じ、これは多くの場合、バネによって強化されます。リップ シールは油圧業界全体で一般的であり、ポンプ、油圧モーター、アクチュエーターに使用されています。多くの場合、メカニカル シールなどの他のシール システムに二次的なバックアップ シールを提供します。リップ シールは一般に低圧に限定され、薄い非潤滑液体にも適しません。複数のリップシールシステムは、さまざまな粘性の非研磨性液体に対して適用され、成功しています。リップシールは摩耗しやすく、わずかな損傷が故障につながる可能性があるため、研磨性の液体や固体を含む液体での使用には適していません。
メカニカルシール
メカニカル シールは基本的に、光学的に平坦で高度に研磨された 1 対以上のペアで構成され、1 つはハウジング内に固定され、もう 1 つは駆動シャフトに接続された回転します (図 3)。面には、ポンプで送られる液体自体またはバリア流体による潤滑が必要です。実際、シール面はポンプが停止しているときにのみ接触します。使用中、潤滑液は対向するシール面の間に薄い流体力学的膜を形成し、摩耗を軽減し、熱放散を助けます。
メカニカル シールは、幅広い液体、粘度、圧力、温度に対応できます。ただし、メカニカルシールは空運転しないでください。メカニカルシールシステムの主な利点は、ドライブシャフトとケーシングが（パッキンやリップシールの場合のように）シール機構の一部ではないため、摩耗を受けないことです。
ダブルシール
ダブルシールは、背中合わせに配置された 2 つのメカニカルシールを使用します (図 4)。 2 組のシール面の内部空間はバリア液体で油圧加圧できるため、潤滑に必要なシール面上の膜はポンプで送られる媒体ではなくバリア液体になります。バリア液体は、ポンプで送られる媒体と適合する必要もあります。ダブルシールは加圧が必要なため操作がより複雑で、通常は人員、外部コンポーネント、周囲環境を危険、有毒、または引火性の液体から保護する必要がある場合にのみ使用されます。
タンデムシール
タンデムシールはダブルシールに似ていますが、2 組のメカニカルシールが背中合わせではなく同じ方向を向いています。ポンプで送り出された流体中では製品側シールのみが回転しますが、シール面全体に浸透すると最終的にバリア潤滑剤が汚染されます。これは、大気側シールと周囲の環境に影響を与えます。
カートリッジシール
カートリッジ シールは、メカニカル シール コンポーネントがあらかじめ組み立てられたパッケージです。カートリッジ構造により、スプリングの圧縮を測定して設定する必要性などの取り付けの問題が解消されます。シール面も取り付け時の損傷から保護されます。設計上、カートリッジ シールは、グランド内に収容され、スリーブ上に組み込まれたシングル、ダブル、またはタンデム構成にすることができます。
ガスバリアシール。
これらは、従来の潤滑液の代わりに不活性ガスをバリアとして使用して加圧されるように設計された面を備えたカートリッジ スタイルのデュアル シートです。ガス圧を調整することにより、動作中にシール面を分離したり、緩く接触した状態に保持したりすることができます。少量のガスが製品および大気中に漏れる可能性があります。
まとめ
シャフト シールは、ポンプの回転または往復運動するシャフトから液体が漏れるのを防ぎます。多くの場合、パッキン、リップ シール、およびカートリッジ シールを含むシングル、ダブル、タンデムなどのさまざまなタイプのメカニカル シールなど、複数のシール オプションが利用可能です。
投稿日時: 2023 年 5 月 18 日