メカニカル シールはカーボンが磨耗するまで作動するはずであることはわかっていますが、経験上、ポンプに取り付けられている純正のシールではこのようなことは決して起こりません。高価な新しいメカニカルシールを購入しますが、それも磨耗しません。では、新しい印鑑はお金の無駄だったのでしょうか？
あまり。ここでは、論理的に見えることを行っており、別のシールを購入することでシールの問題を解決しようとしていますが、それは良いブランドの塗料を購入して自動車の塗装を良くしようとしているようなものです。
自動車の塗装をうまく仕上げたい場合は、次の 4 つのことを行う必要があります。 ボディを準備します (金属の修理、錆の除去、研磨、マスキングなど)。良いブランドの塗料を購入してください（すべての塗料が同じではありません）。塗料を正しく塗布します（正確に適切な空気圧で、液ダレや流れがなく、下塗りと仕上げの間に頻繁にサンディングを行います）。塗装後はペイントの手入れをしてください（洗浄、ワックスがけ、ガレージに保管してください）。
マクニーリーシールズ-2017
これら 4 つのことを正しく行った場合、自動車の塗装はどのくらいの期間持続できますか?明らかに何年もの間です。外に出て車が行き交うのを眺めれば、これら 4 つのことを行っていない人々の証拠が目に入るでしょう。実際、見た目が良い古い車を見つけると、じっと見つめてしまうほどです。
良好なシール寿命を達成するには、4 つのステップも必要です。それらは明白なはずですが、とにかく見てみましょう。
シール用のポンプを準備します – それが本体の作業です
良いシールと良い塗料を購入しましょう
シールを正しく取り付ける – 塗料を正しく塗布する
必要に応じて適切な環境制御を適用します（おそらく実際にそうであるでしょう） - 洗浄とワックスも行います
私たちはこれらの各テーマを詳細に検討し、できればメカニカル シールの寿命を、ほとんどのシールが摩耗するまで延長し始めたいと考えています。この情報は遠心ポンプに関するものですが、ミキサーや撹拌機など、ほぼあらゆる種類の回転機器にも当てはまります。
シール用のポンプを準備します
準備として、レーザー アライナーを使用してポンプとドライバー間の位置合わせを行う必要があります。 「C」または「D」フレームアダプターはさらに良い選択肢です。
次に、回転アセンブリの動的バランスを調整します。これは、ほとんどの振動解析装置を使用して実行できますが、プログラムがない場合はサプライヤーに確認してください。シャフトが曲がっていないこと、中心間で回転していることを確認する必要があります。
ソリッドシャフトはたわむ可能性が低く、メカニカルシールにはるかに優れているため、シャフトスリーブを避けることをお勧めします。また、可能な限りパイプの歪みを軽減するように努めてください。
製品温度が 100°C を超える場合は、「センターライン」設計のポンプを使用してください。これにより、ポンプでのパイプの歪みの問題が軽減されます。また、シャフトの長さと直径の比率が低いポンプを使用してください。これは断続的なサービスポンプでは非常に重要です。
特大のスタッフィングボックスを使用し、先細りのデザインを避け、シールに十分なスペースを与えてください。スタフィング ボックスの面をシャフトに対してできるだけ直角にするように努めます。これにはフェーシング ツールを使用し、知っているあらゆるテクニックを使用して振動を軽減します。
シール面が弾んで開いて損傷する可能性があるため、ポンプにキャビテーションを発生させないことが重要です。ウォーターハンマーは、ポンプの運転中に電力が失われた場合にも発生する可能性があるため、これらの問題を回避するために予防措置を講じてください。
シール用のポンプを準備する際には、確認する必要があることがいくつかあります。ポンプ/モーター台座の質量が、その上に設置されているハードウェアの質量の少なくとも 5 倍であること。ポンプの吸込み口と最初のエルボの間には 10 種類の直径のパイプがあること。ベースプレートが水平で、所定の位置にグラウトが注入されていること。
オープンインペラを調整して振動と内部再循環の問題を軽減し、ベアリングに適切な量の潤滑剤が供給されていること、および水や固体がベアリングキャビティに侵入していないことを確認してください。また、グリースまたはリップ シールをラビリンス シールまたはフェイス シールに交換する必要があります。
スタッフィング ボックスに接続された排出再循環ラインを必ず避けてください。ほとんどの場合、吸引再循環の方が効果的です。ポンプにウェアリングがある場合は、それらのクリアランスも必ず確認してください。
ポンプの準備時に最後に行うべきことは、ライン内の洗浄剤や溶剤が設計者が予期しなかった問題を引き起こす場合があるため、ポンプの接液部が耐食性の材料で製造されていることを確認することです。
次に、ポンプの吸込側に漏れている可能性のある空気を密閉し、渦巻き内に閉じ込められている可能性のある空気を取り除きます。
良い印鑑を購入しましょう
圧力と真空の両方をシールする油圧バランスのとれた設計を使用し、シールにエラストマーを使用する場合は、O リングを使用するようにしてください。これらは多くの理由から最適な形状ですが、O リングにバネ荷重をかけないようにしてください。そうしないと、O リングが本来どおりに曲がったり転がったりしなくなります。
また、シャフトのフレッチングはシールの早期故障の主な原因となるため、フレッチングのないシール設計を使用する必要があります。
一時的な排出物やその他の流体をシールするには、回転シール (スプリングが回転する) よりも固定シール (スプリングがシャフトと一緒に回転しない) の方が優れています。シールに小さなバネがある場合は、液体がかからないようにしてください。そうしないと詰まりやすくなります。この目詰まりしない機能を備えたシール設計は数多くあります。
広い硬質面は、ミキサー用途やベアリングから物理的に遠く離れた位置にあるシールで見られる半径方向の動きに優れています。
また、高温金属ベローズシールには、通常その機能を果たすエラストマーが含まれていないため、何らかの振動減衰が必要になります。
シール液をシールの外径に保つ設計を使用してください。そうしないと、遠心力によって固体がラップ面に投げ込まれ、カーボンが摩耗したときに固体の動きが制限されます。また、シール面には非充填カーボンを使用する必要があります。これは最高の種類であり、コストもそれほど高くありません。
また、「謎の材質」のトラブルシューティングは不可能であるため、すべてのシール材質を識別できるようにしてください。
サプライヤーに、自社の材料が専有物であると言わせないでください。そのような態度をとる場合は、別のサプライヤーまたはメーカーを見つけてください。そうしないと、これから起こるすべての問題をあなたが受けるのは当然です。
エラストマーをシール面から遠ざけるようにしてください。エラストマーはシールの中で最も熱に敏感な部分であり、面の温度が最も高くなります。
危険な製品や高価な製品も二重シールで密封する必要があります。油圧バランスが両方向にあることを確認してください。そうしないと、圧力の逆転や急上昇でどちらかの面が開くかどうかに賭けています。
最後に、デザインにカーボンが金属ホルダーに圧入されている場合は、カーボンが圧入されており、「収縮」していないことを確認してください。プレスされたカーボンは金属ホルダーの凹凸に合わせてせん断され、ラップ面を平坦に保つのに役立ちます。
シールを正しく取り付けてください
カートリッジ シールは、インペラを調整する場合に意味のある唯一の設計であり、印刷や正しい面荷重を得るために測定を行う必要がないため、取り付けが非常に簡単です。
カートリッジのデュアル シールにはポンピング リングが組み込まれている必要があり、製品の希釈の問題を避けるために、可能な限りシールの間に緩衝液 (低圧) を使用する必要があります。
オイルは比熱が低く、伝導率が低いため、いかなる種類のオイルも緩衝液として使用することは避けてください。
取り付けるときは、シールをベアリングにできるだけ近づけてください。通常、シールをスタフィング ボックスの外に移動し、回転シャフトを安定させるためのサポート ブッシュとしてスタフィング ボックスの領域を使用するためのスペースがあります。
用途に応じて、このサポート ブッシュを軸方向に保持する必要があるかどうかを決定する必要があります。
スプリットシールは、二重シールや逃散ガスシール（漏れは100万分の1で測定）を必要としないほぼすべての用途でも意味があります。
ダブルエンドポンプで使用すべき設計はスプリットシールのみです。そうでない場合は、1 つのシールだけが故障した場合に両方のシールを交換する必要があります。
また、ポンプドライバーを再調整することなくシールを交換することもできます。
取り付け時にシール面に注油しないでください。また、ラップ面に固形物が付着しないようにしてください。シール面に保護コーティングがある場合は、取り付ける前に必ずそれを除去してください。
ゴム製ベローズシールの場合は、ベローズがシャフトに固着する特別な潤滑剤が必要です。通常は石油ベースの液体ですが、念のためサプライヤーに確認してください。ゴム製ベローズ シールも 40RMS 以下のシャフト仕上げを必要とします。そうしないと、ゴムがシャフトに貼り付きにくくなります。
最後に、垂直用途に取り付ける場合は、シール面でスタフィング ボックスの通気を必ず行ってください。ポンプのメーカーがこのベントを提供していない場合は、このベントを取り付ける必要がある場合があります。
多くのカートリッジ シールには通気口が組み込まれており、ポンプの吸引口やシステム内の他の低圧ポイントに接続できます。
シールを大事にしましょう
シールの寿命を延ばすための最後のステップは、シールの手入れを継続的に行うことです。シールは、冷たくて清潔な潤滑液体をシールすることを好みます。当社にはシール用のシールがほとんどありませんが、スタッフィング ボックス領域に環境制御を適用して、製品をシールに変えることができるかもしれません。
ジャケット付きのスタッフィング ボックスを使用している場合は、ジャケットが清潔であることを確認してください。凝縮水または蒸気は、ジャケット内を循環させるのに最適な流体です。
スタッフィング ボックスの温度を安定させるために、熱バリアとして機能するカーボン ブッシングをスタフィング ボックスの端に取り付けてみてください。
フラッシングは製品の希釈を引き起こすため、究極の環境制御ですが、適切なシールを使用していれば、あまりフラッシングを行う必要はありません。このタイプのシールには、1 時間あたり 4 ～ 5 ガロン (分ではなく時間と言ったことに注意してください) で十分です。
また、熱の蓄積を防ぐために、スタッフィング ボックス内で液体を動かし続ける必要があります。吸引再循環により、密封している製品よりも重い固形物が除去されます。
これが最も一般的なスラリー状態であるため、吸引再循環を標準として使用してください。また、使用してはいけない場所についても学びましょう。
排出再循環により、スタッフィング ボックス内の圧力を上げて、重ね合わせた面の間で流体が蒸発するのを防ぐことができます。再循環ラインをラップしたフェースに向けないように注意してください。フェースを傷つける可能性があります。金属ベローズを使用している場合、再循環ラインがサンドブラスターとして機能し、薄いベローズ プレートを切断できます。
製品が熱すぎる場合は、スタッフィングボックス付近を冷やしてください。浸漬温度とシャットダウン時の冷却によりスタッフィング ボックスの温度が大幅に変化し、製品の状態が変化する可能性があるため、これらの環境制御はポンプの停止時により重要になることが多いことに留意することが重要です。
危険な製品には API が必要です。デュアルシールを使用しない場合は、タイプグランドを選択してください。 API の一部である災害用ブッシュ。この構成により、ポンプの動作中にベアリングが失われた場合でも、シールが物理的な損傷から保護されます。
API 接続が正しく行われていることを確認してください。 4 つのポートを混同し、フラッシュまたは再循環ラインをクエンチ ポートに接続するのは簡単です。
クエンチ接続部に蒸気や水を入れすぎないように注意してください。ベアリング ケースに入り込む可能性があります。ドレン接続部からの漏れは、オペレーターによってシールの欠陥として認識されることがよくあります。彼らが違いを理解していることを確認してください。
これらのシールのヒントを実装する
これら 4 つのことをすべて実行したことがある人はいますか?残念ながらそうではありません。そうした場合、シールの 10 ～ 15 パーセントではなく、85 ～ 90 パーセントが磨耗することになります。カーボン面が大量に残った状態で早期に失敗したシールは、依然として一般的です。
アザラシの寿命が長くないことを説明するために私たちが聞く最も一般的な言い訳は、正しく行う時間がないというもので、次に決まり文句が「でも、直す時間は必ずある」です。私たちのほとんどは、必要な手順を 1 つまたは 2 つ実行すると、アザラシの寿命が延びることを経験します。シールの寿命が延びることに問題はありませんが、シールが摩耗するまでには程遠いです。
ちょっと考えてみてください。シールが 1 年間持続する場合、問題はどの程度大きくなる可能性がありますか?温度が高すぎたり、圧力が高すぎたりすることはできません。それが本当なら、封印が解けるのに1年もかからないでしょう。同じ理由で、製品もあまり汚れてはいけません。
多くの場合、問題はシール設計がシャフトにフレッチングを起こし、損傷したスリーブまたはシャフトを介して漏れ経路が発生するという単純なものであることがわかります。また、年に一度ラインを洗浄するために使用されるフラッシュが原因であることが判明することもありますが、シールコンポーネントへのこの脅威を反映するためにシール材料を変更する人は誰もいません。
投稿日時: 2023 年 8 月 25 日