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機械的シールは、回転要素と固定要素からなり、それぞれは、ラップされた精密な滑らかな交配面(図1参照)を有している。シール性能は主に顔の状態とそれらに適用される圧力によって決定される。他の重要な要因は、振動、熱とポンプの特性です。アプリケーションとユーザーのニーズに応じて、異なるシールの種類が適切かもしれません。

Figure 1. Common mechanical seal (Images and graphics courtesy of EASA) Figure 1. Common mechanical seal (Images and graphics courtesy of EASA)

多くのより大きな遠心ポンプのために、ユーザーはコンポーネントまたはカートリッジ・メカニカルシールを設置するオプションを有する。それぞれの利点と制限を理解することは、特定のアプリケーションに最適なソリューションを決定するのに役立ちます。

Component Mechanical Seals

標準メカニカルシールは典型的には部品シールである。ユーザーが交換を命じるとき、彼らは通常、ブラケットを取り付けている箱、ブラケット、O -リング、ブーツと経験豊かなポンプ技術者の技術を必要とする他のパーツを持っている箱を受けます、そして、適切にインストールして、調整する(イメージ1を見てください)。

Image 1. Component (left) and cartridge (right) mechanical seals Image 1. Component (left) and cartridge (right) mechanical seals

誤ったインストールと調整は、コンポーネント密封失敗の一般的な原因です。例えば、シール面がシャフト上またはシールハウジング内で適切に着座していない場合、それらはミスアライメントされる。シャフトの肩、キーウェイまたはシールハウジングの鋭い端の上のO -リングとエラストマをすべらせることは、これらの部分に損害を引き起こすこともありえて、不正確なシール緊張に終わります。

シールハウジングはしばしば限られたアクセスを提供するので、成功した調整は精度と正確さを必要とします。経験豊富なポンプの技術者が正常に任意のコンポーネントのシールをインストールし、調整することができますが、このプロセスは、エラーの機会を提供します。

Cartridge Mechanical Seals

カートリッジメカニカルシールおよびコンポーネントシールは、同様の構成要素を使用するが、カートリッジシールの固定コンポーネントは、ハウジング内で予め組み立てられており、回転コンポーネントは、Oリングで封止されたシャフトマウントスリーブ上に予め組み立てられる。カートリッジシールハウジングは、典型的には、ガスケット、Oリングまたは他のエラストマを有するポンプハウジングに腺カバープレートおよびシールを交換する。カートリッジメカニカルシール部品はスリーブの上に、そしてカートリッジハウジング内に予め組み立てられているので、部品の取り付けにおけるエラーは起こりにくい。

シール面に適用されるバネ張力の量は、成功したシール設置に影響する重要な因子である。部品シールでは、取付けられたシールスプリングの長さを調節することにより、手動でこの張力を設定することができる。カートリッジメカニカルシール付きスプリングスプリングテンションプリセット。適切な張力を確保するために、保持装置は、シールが取り付けられた後まで、回転して静止した要素をアライメントに保持する。

カートリッジメカニカルシールがアプリケーションに取り付けられることができるかどうかの詳細は複雑であるが、1つの基準はシールがシールチャンバの湿式側またはドライ側からインストールされるかどうかである。湿った側から、インペラの後ろに設置するシールを備えたポンプは、一般に、カートリッジメカニカルシールの候補ではない。

加えて、通常、二重部品シールを装着した水中ポンプは、シールがポンプのウェット側から装着されるので、カートリッジメカニカルシールに変換することはできない。

Component vs. Cartridge

部品とカートリッジシールの間で決定するエンドユーザにとって、主な考慮点は、コスト及び取り付け容易性である。熟練したポンプ技術者が良い労働条件の下でオーバーホールの間、ポンプをサービスするならば、インストールの容易さはマイナーな問題のようかもしれません。しかしながら、緊急停止中のその後のシール交換には懸念がある。

カートリッジメカニカルシールは、2〜3倍の部品シールを要することがあるので、特に記載されていない限り、競争修理用バイブは通常、部品シールのためである。しかし、初期の初期投資が高いにもかかわらず、カートリッジのシールは、ポンプのメンテナンスがサービスのシールの交換を必要とする可能性が期待されるより費用対効果の高い、長期的な解決策であり得る。潜在的な節約は、その後のアザラシ交換が必要であるとき、より低い労働コストとより少ない生産休止時間から上がります。投影保存は、部品シールの不適切な設置に起因するシール不良の除去も含む。

Dual Seals

デュアルシールは、高温、高圧、ファウルポンプを含むシールに厳しい、多くのポンプの環境とアプリケーションのための効果的なソリューションです研磨剤を搭載。二重シールは、冷却流体、潤滑およびポンプにおける研磨剤からの保護を提供するために、バリア流体がポンプされることができるシールの間にチャンバを有する。二重部品シールを受け入れるために単一のシールポンプを再設計することは挑戦的であるが、カートリッジメカニカルシールの精密部品は、単成分シールと同じ空間に容易に適合する二重シールとして設計することができる(画像2を参照)。

Image 2. A cartridge dual mechanical sealImage 2. A cartridge dual mechanical seal

Impeller Adjustment

いくつかのポンプ、特に半開放インペラを有するものは、インペラ面クリアランスの周期的調整を必要とする。ユーザーは、ポンプシャフトを軸方向に動かすことによって、この調整を行うことができます。部品シールでは、シール張力をリセットすることは、ポンプの重要な分解を必要とする。大部分のカートリッジ機械的シールは、静止して回転する要素を整列させるために再インストールされることができるデバイスを保持する。これにより、インペラ面クリアランスを調整した後、シール張力をリセットすることが容易になる。

Split Cartridge Mechanical Seals

機械ポンプシール、部品またはカートリッジを交換することは、通常、ポンプ分解を必要とする。これを避ける一つの方法は、スプリットシールを使用することです。フェースおよび他の円周コンポーネントは、それらがポンプを分解することなくインストールされることができるように、半分に分割される。各周方向の部品を適切に嵌合して接合しなければならないので、分割部品シールの設置は問題となり、高度な技術的能力が要求される。間違いがあれば、封は効かない。

シール技術の最近の進歩はスプリットシールの設置を非常に簡素化する分割カートリッジメカニカルシールの製造につながった。スプリットカートリッジメカニカルシールがベストオプションであるかどうかは、インストールのコスト対コストの容易さによって異なります。歴史的に、アプリケーションがサービスシールの交換を必要とし、ポンプの分解が困難である場合には、追加のコストを正当化することができる。

Making the Right Choice

ユーザーは、最も保守性の高い、長期的なソリューションをポンプメンテナンスを見つけることを目指している場合、彼らはサービスシールの交換を期待し、カートリッジのメカニカルシールは、おそらく良い選択になります。カートリッジメカニカルシールを組み込むことにより、パッキングシールからメカニカルシールへの変換も可能になる。低初期コストが重要であるとき、コンポーネントシールとよく訓練されたポンプ技術者は最適なオプションです。