オイルシールからドライガスシールに移行する際の考慮事項

Michael Forshoffer著 2021年11月30日

最近、特にコンプレッサーが老朽化した米国では、古いコンプレッサーにドライガスシールを改造することがますます一般的になりつつあります。 最終結果として信頼性が向上する可能性がありますが、シール オイル システムの追加コンポーネントをすべてループから外すことにより、常に信頼性が向上します。エンド ユーザーは、決定を下す前にいくつかの点を考慮する必要があります。

回転力学の研究

コンプレッサーからオイルシールを取り外すと、オイルがローターに及ぼす減衰効果も大幅に除去されます。 したがって、機械からオイルシールを取り外す際に、臨界速度への影響が最小限に抑えられることを保証するために、ローターダイナミクスの研究が必要です。 この研究は、ドライガスシールへの改造の前に行われます。

現在、ほとんどのベンダーは、古いコンプレッサーにドライガスシールを取り付ける前に、ローターダイナミクスの研究を推奨しています。 ただし、この手順を必ず実行することで、起動時の現場での予期せぬ問題を回避できます。

ラビーを通過するガスの速度 (プロセスおよび中間)

当社は近年、フィルタされていないプロセスガスがプロセスのラビリンスシールを通過したり、プロセスガスが中間のラビリンスを横切って漏れて（二次ベントを介して）大気中に流出したりするために、クライアントの DGS の信頼性が低下しているというこの問題を目にしました。

図 1 は、典型的なシールガス システムの概略図を示しています。 一次シールガス供給では、シール面から漏れるガスはごく少量 (1% 未満) のみで、残りはプロセス ラビリンス シール (赤で示されています) を通過します。

このラビリンスシールを通過するガスの速度が速いほど、ろ過されていないプロセスガスを一次シールとの接触からより適切に分離できます。 これが発生すると、エンドユーザーはシール溝に堆積する問題に遭遇し、故障やダイナミック O リングのハングアップを引き起こす可能性があります。

同様に、緑色で示されている中間ラビーを通る中間ガス供給 (通常は N2) の速度が低すぎる場合、コンプレッサーには窒素を豊富に含む二次シールが不足します。エンドユーザーが最初にこのシールを選択したのはそのためです。二次ベントには窒素のみを排出します!

この速度は、最大クリアランスの 2 倍で両方のラビリンス シールにわたって少なくとも 30 フィート/秒であることをお勧めします (ラビリンスの摩耗を考慮して)。 これにより、ラビリンス シールの反対側で不要なプロセス ガスが適切に分離されます。

分離シールの外側にあるフリンガー リングを考慮してください。

ドライガスシールを改造したコンプレッサーで最近見られるもう 1 つの一般的な問題は、オイルが分離シールを越えて移動することです。オイルがキャビティから排出されないと、最終的には溝が埋まり、致命的な二次シールの故障を引き起こします (これについては別のトピックを参照)。別の機会に）。

この主な理由は、古いオイル シールとベアリングの間の軸方向の領域が最小限であり、古いローターでは通常、オイル シールとベアリングの間のシャフトに段差がなかったという事実です。 これにより、オイルが分離シールを越えて二次ドレンキャビティに入る道ができます。

したがって、開口部から分離シールへのオイルを捨てるスリンガー リングを、分離シールのすぐ外側のシール スリーブ (回転) に取り付けることを強くお勧めします。 これら 3 つの条件が満たされ、適切に装備されたシール ガス パネルがあれば、エンド ユーザーはドライ ガス シールが複数の納期を超える可能性があることに気づくでしょう。