メカニカルシールとは？総合ガイド

メカニカルシールは、遠心ポンプ、ロータリーローブポンプ、ダイヤフラムポンプ、ギアポンプ、コンプレッサーなどの回転機器において、流体の漏れを防ぎ、シームレスな運転を保証する上で極めて重要な役割を果たしています。

この包括的なガイドでは、メカニカルシールの複雑さを掘り下げ、その種類、用途、利点、設置とメンテナンスの重要な側面について説明します。

この記事では、メカニカルシールがどのように機能するかを説明し、優れた性能と不十分な性能とを区別する重要な側面を探ります。

さらに、信頼性エンジニアリングのサービスや製品が、お客様の業務にどのようなメリットをもたらすかを明らかにします。

渦巻きポンプ

遠心ポンプは、ほとんどの種類のプロセス媒体に適しており、特に水と油の処理に使用され、製造が比較的容易であるため、産業界で使用される最も一般的なタイプのポンプである。

ITTグールド社、フローザーブ社、KSB社、グルンドフォス社、キルロスカル社など、遠心ポンプを製造している会社は数多くあります。従来、ポンプはグランドパッキン、リップシール、その他様々なタイプのシールで密閉されていました。例えば、シール面がアンバランスな非効率的な部品密閉装置などです。

信頼性エンジニアリングは、あらゆる種類の回転機器や遠心ポンプ向けに、革新的なメカニカルシールソリューション、シールサポートシステム、ベアリングシールを提供しています。

メカニカルシール部品

メカニカルシールの複雑な構造を掘り下げる前に、その構造の基本を把握しておこう。一般的なメカニカルシールは、静止エレメントと回転エレメントの2つの主要コンポーネントで構成されています。静止エレメントは通常ポンプハウジングに固定され、回転エレメントはポンプシャフトに接続されています。これらのエレメントが連動することで、ポンプやコンプレッサーからの流体やガスの流出を防ぐバリアが形成されます。

さらに、メカニカルシールは静止エレメントと回転エレメントが接触するシール面を備えています。この重要なシール面は、セラミック、カーボン、シリコンカーバイドなどの耐久性のある材料で作られており、工業運転の厳しい条件下でも耐性を発揮します。

メカニカルシールの種類

メカニカルシールには様々なシールタイプがあり、それぞれが特定の運転要件を満たすように調整されています。メカニカルシールは様々な機器に使用されていますが、最も一般的なものはポンプシールです。ポンプシールの種類には以下のようなものがあります：

シングルメカニカルシール：中程度の圧力と温度条件のアプリケーションに適しています。
ダブルメカニカルシール：危険物質の取り扱いに最適で、一次シールが故障した場合のバックアップを提供します。
カートリッジメカニカルシール組み立て済みユニットにより、設置やメンテナンスが簡素化され、迅速な交換がダウンタイムを最小限に抑える産業で人気があります。
分割メカニカルシール：簡単に2つに分離できるため、装置を解体することなく取り付けや改造が可能。
コンポーネント・メカニカルシール特定の運用ニーズに合わせてカスタマイズ可能で、幅広い用途に柔軟性を提供します。

最も一般的なポンプ用メカニカルシールの例としては、以下のようなシングルおよびダブルカートリッジタイプのシールがあります；

シングルカートリッジメカニカルシール

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ダブルカートリッジメカニカルシール

メカニカルシールの仕組み

メカニカルシールは、静止部品（シールハウジングまたはグランドと呼ばれることが多い）と回転部品（シールヘッドまたは回転フェースと呼ばれる）の2つの主要部品から構成されています。回転部には1つ以上の回転メカニカルシール面があります。静止部には1つ以上の静止メカニカルシール面があります。基本的には、メカニカルシールは逆回転摩擦シール面の間に形成され、ポンプや回転機器からプロセス流体が漏れるのを防ぎます。

摩耗の早いエラストマー、ゴム、ポリマータイプの材料を使用したメカニカルリップシールとは異なり、逆回転メカニカルシール面はカーボン、タングステンカーボン、シリコンカーバイドなどの耐久性のある材料で作られています。このメカニカルシールは、オーリングやガスケットなどの二次シールと組み合わせることで、回転機器の寿命を延ばす総合的なシール装置となります。......それがコツです。適切なメカニカルシールソリューションを適切なアプリケーションに適用することが、シール成功の秘訣です。

例えるなら、フォーミュラ1のレーシングカーとジープだ。フォーミュラ1レーシングカーは、高速で平坦な地面を走るための優れた技術で構成されている。もしフォーミュラ・ワン・カーを荒れた岩場や丘陵地帯、濡れたドロドロの地面に持ち込めば、その性能は発揮できない。そこでジープの技術が威力を発揮する。メカニカルシールの技術も同じだ。フォーミュラ1カーと同じように、メカニカルシールの適用を誤る可能性があるのだ。信頼性エンジニアリングのような、シールの種類と技術を理解している経験豊富で評判の良いメカニカルシールサプライヤーと提携することは、誤った適用を避けるための一つの方法です。

流体フィルム

メカニカルシールの逆回転シール面の間には、「流体膜」と呼ばれるものがあります。流体膜は、シール面を冷却し、潤滑し、シール面を長持ちさせるのに役立ちます。流体膜が大きすぎると、メカニカルシールは漏れを起こします。流体膜が小さすぎると、メカニカルシールはオーバーヒートし、焼損してしまいます。したがって、すべてのメカニカルシールに不可欠なのは、用途に適した流体膜の状態を維持することなのです。

メカニカルシールの流体膜を改善する方法は数多くあります。油圧バランスシールは、プラン53システムと共にそのような方法の一つです。

メカニカルシールの流体膜とメカニカルシールの仕組みについてはこちらをご覧ください。

メカニカルシールの用途

メカニカルシールは汎用性が高いため、様々な産業や動力伝達軸を持つ回転機器に不可欠です。漏れを防ぐためのシーリングは、グランドパッキンよりもメカニカルシールを使用する大きな原動力となっています。主な用途は以下の通りです：

ポンプ遠心ポンプ、容積式ポンプ、その他における液漏れを防止し、流体の移送効率を維持する。
コンプレッサーロータリーおよびレシプロコンプレッサーのガス封じ込めと環境汚染の防止。
攪拌機とミキサー製薬、化学、食品加工などの業界では、製品の完全性を維持し、漏れを防ぐために不可欠です。
船舶用船舶推進システムの効果的なシーリングに不可欠で、安全で効率的な海上運航を保証。
自動車用ウォーターポンプや空調システムなどの自動車用途で役割を果たし、自動車の性能と信頼性に貢献。

メカニカルシール工業

メカニカルシールは様々な産業で広く使用されており、以下のような分野で重要なプロセスの円滑な稼動に貢献しています：

石油とガス探査、生産、精製、輸送プロセスにおけるポンプとコンプレッサーのシールに不可欠。
化学処理：ポンプや攪拌機の漏れや汚染を防ぎ、化学プロセスの完全性を確保するために使用される。
医薬品医薬品製造における混合、調合、その他の重要な工程において、製品の純度を維持するために不可欠。
上下水道処理：自治体や産業施設において、ポンプやミキサーの効率と信頼性を維持するために使用される。
発電発電所において重要な役割を果たすシーリングポンプとコンプレッサーは、従来のエネルギーシステムと再生可能エネルギーシステムの両方で使用されている。

サービス

メカニカルシールソリューションのリーディングプロバイダーとして、革新的な「Reiuptime-Equipment Healthcare」イニシアチブを含む包括的なサービスを誇りを持ってご紹介します。信頼性によって運営されるこの顧客機器ヘルスケア・プログラムは、特にチャネル供給顧客との契約やパートナーシップに合わせたものです。「Reiuptime」は、積極的なメンテナンスとサポートを通じて、機器の健康と長寿命を確保することに重点を置いています。

‍デザインと開発:設計、開発、製品設備に多額の投資を行い、精密なエンジニアリングのために3次元コンピュータ支援設計（CAD）システムとコンピュータ支援製造（CAM）ソフトウェアを活用しています。
製造:最新鋭のCNC工作機械技術への継続的な投資による差別化で、一貫した高品質の部品製造を実現しています。
組み立てとテスト:出荷前に各メカニカルシールの徹底した組立後チェックリストを実施し、工場出荷時にすべての製品が目的に適合していることを保証します。
在庫とカスタマーサービス:豊富な在庫を戦略的に維持し、卓越したカスタマーサービスを提供することに重点を置くビジネスDNAと相まって、迅速な組立、テスト、出荷のための適切な部品の供給を保証します。
修理・再生:メカニカルシールの改修を含む完全なシール管理プログラムは、自社ブランドのシールにまで及び、実用的な場合には他社製シールの改修にも競争力のあるオプションを提供しています。

設計、製造、組立、カスタマーサポートに至るまで、卓越したサービスに対する当社のコミットメントは、"Reiuptime-Equipment Healthcare "の取り組みに表れています。技術革新と顧客満足に重点を置き、メカニカルシールソリューションのパートナーとして選ばれることを目指しています。

製品紹介

包括的なサービスに加え、私たちは高品質なメカニカルシール製品を幅広く提供していることを誇りとしています：

標準メカニカルシール幅広い産業用途に適した、信頼性とコストパフォーマンスに優れたソリューションです。
カスタマイズされたシーリングソリューション最適な性能と長寿命を保証するために、特定の運用要件を満たすように設計されたオーダーメードのメカニカルシールです。
危険環境用特殊シール：高温、腐食性化学薬品、研磨材などの過酷な条件に耐えるように設計されています。
カートリッジシールシステム組み立て済みのカートリッジシールで、取り付けとメンテナンスを簡素化し、ダウンタイムを減らして作業効率を向上させます。
シールサポートシステム適切な潤滑と冷却を提供することで、メカニカルシールの性能と信頼性を高める革新的なシステム。

詳しくはこちらの製品ラインナップをご覧ください。

結論

結論として、メカニカルシールの複雑さを理解することは、効率的で漏れのない機械を必要とする産業にとって不可欠です。メカニカルシールは多様な種類と用途があるため、様々な分野で不可欠な部品となっており、重要なプロセスの円滑な稼動を保証しています。メカニカルシールソリューションのリーディングカンパニーとして、お客様のメカニカルシールアプリケーションの最適なパフォーマンス、信頼性、長寿命化をサポートするために、高品質なサービスと製品に取り組んでいます。

石油・ガス、化学、製薬、水処理、発電など、お客様の業種を問わず、当社のチームはお客様のニーズに合わせたソリューションを提供いたします。お客様のメカニカルシールの効率と信頼性を向上させるために、ぜひ弊社にご相談ください。