JP5130567B2 - Mechanical seal device - Google Patents
Mechanical seal device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5130567B2 JP5130567B2 JP2009522587A JP2009522587A JP5130567B2 JP 5130567 B2 JP5130567 B2 JP 5130567B2 JP 2009522587 A JP2009522587 A JP 2009522587A JP 2009522587 A JP2009522587 A JP 2009522587A JP 5130567 B2 JP5130567 B2 JP 5130567B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mechanical seal
- machine
- cooking
- flushing
- seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3464—Mounting of the seal
- F16J15/348—Pre-assembled seals, e.g. cartridge seals
- F16J15/3484—Tandem seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
本発明は、例えば紙パルププラントの蒸解設備に用いられる蒸解用ポンプの軸封装置等、温度及び圧力等の条件が厳しく砂等の固形物が混入している流体を封止するために使用して好適なメカニカルシール装置に関する。 The present invention is used to seal a fluid in which solids such as sand are mixed under severe conditions such as temperature and pressure, such as a shaft seal device of a cooking pump used in a cooking facility of a paper pulp plant. And a suitable mechanical seal device.
紙パルププラントの蒸解工程は、チップを薬液とともに蒸解釜（蒸解缶）に投入し、これを高温、高圧で薬液とともに煮て（蒸解して）パルプを遊離させる工程である。この蒸解工程で処理する蒸解液を取り扱う蒸解用ポンプにおいて、その回転軸に対して使用される軸封装置（シール装置）は、高温高圧な流体を安定してシールする必要がある。 The cooking process of a pulp and paper plant is a process in which chips are put into a digester (a digester) together with a chemical solution and boiled (digested) with a chemical solution at a high temperature and high pressure to release pulp. In a cooking pump that handles cooking liquor processed in this cooking process, a shaft seal device (seal device) used for the rotating shaft needs to stably seal a high-temperature and high-pressure fluid.
従来、そのような特殊な環境においてシールを行うためには、メカニカルシールを背面合わせ状態で２個配置したいわゆるダブルシールが使用されていた。
図２は、そのような従来の一般的なメカニカルシール装置２１０の構成を示す図である。
メカニカルシール装置２１０は、機内側メカニカルシール２３０及び機外側（大気側）メカニカルシール２５０を有する。
機内側メカニカルシール２３０は、機外側に配置される回転環２３１と、機内側に配置される固定環２４１とを有する。また、機外側メカニカルシール２５０は、機内側に配置される回転環２５１と、機外側に配置される固定環２６１とを有する。
メカニカルシール装置２１０において、機内側メカニカルシール２３０と機外側メカニカルシール２５０との間には中間室Ｂ’が形成されており、この中間室Ｂ’に連通するように、中間液供給孔２１４及び中間液排出孔２１５が形成されている。Conventionally, in order to perform sealing in such a special environment, a so-called double seal in which two mechanical seals are arranged back to back has been used.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of such a conventional general mechanical seal device 210.
The mechanical seal device 210 includes an in-machine mechanical seal 230 and an out-of-machine (atmosphere side) mechanical seal 250.
The in-machine mechanical seal 230 includes a rotating ring 231 disposed on the outside of the apparatus and a fixed ring 241 disposed on the inside of the apparatus. Further, the outboard mechanical seal 250 includes a rotating ring 251 disposed on the inside of the apparatus and a fixed ring 261 disposed on the outside of the apparatus.
In the mechanical seal device 210, an intermediate chamber B ′ is formed between the in-machine mechanical seal 230 and the out-of-machine mechanical seal 250, and the intermediate liquid supply hole 214 and the intermediate chamber B ′ are communicated with the intermediate chamber B ′. A liquid discharge hole 215 is formed.
なお、摺動面を２つ有するメカニカルシール装置の先行発明としては、本願出願人に係る日本国特許出願公開２００３−０７４７１２号公報（特許文献１）に記載のメカニカルシール装置等が知られている。
しかしながら、図２に示すような一般的なダブルシールで蒸解液のような高温高圧の厳しい条件の流体を封止しようとすると、いくつかの問題が生じ、その性能が十分ではなかった。
例えば、蒸解液にはチップ、パルプ分の他にチップに混入した砂等が含まれるが、図２に示すようなダブルシールは機内側メカニカルシール２３０の内周部と軸外周部との空間（図２における空間Ｑ’）が狭いため、この空間Ｑ’に砂やパルプ分が滞留し、この空間Ｑ’が詰まる可能性がある。仮に、このシール内周部と軸外周部との間の空間Ｑ’が詰まった場合には、メカニカルシールが十分に作動しなくなり、摺動面の摩耗が激しくなり、場合によっては摺動面が損傷する可能性もある。However, when a general double seal as shown in FIG. 2 is used to seal a fluid under severe conditions of high temperature and high pressure such as cooking liquor, several problems occur and its performance is not sufficient.
For example, the cooking liquor contains sand and the like mixed in the chip in addition to the chip and pulp. The double seal as shown in FIG. 2 is a space between the inner peripheral part of the in-machine mechanical seal 230 and the outer peripheral part of the shaft ( Since the space Q ′) in FIG. 2 is narrow, there is a possibility that sand and pulp components stay in this space Q ′ and this space Q ′ is clogged. If the space Q ′ between the inner periphery of the seal and the outer periphery of the shaft is clogged, the mechanical seal will not operate sufficiently, and the wear of the sliding surface will become severe. There is also the possibility of damage.
また、図２に示すようなダブルシールにおいては、通常、２個のメカニカルシールの間の空間（図２における中間室Ｂ’）に、機内側よりも圧力を高めた高圧水を循環させているが、機内側メカニカルシールが損傷すると循環水がポンプ機内側に多量に流れ込む可能性がある。仮に蒸解工程で蒸解液に多量の水が混ざると、蒸解缶の温度が低下してパルプの質が悪化するとともに、プラント効率が低下するという問題が生じる。 Moreover, in the double seal as shown in FIG. 2, high-pressure water whose pressure is higher than that inside the machine is normally circulated in the space between the two mechanical seals (intermediate chamber B ′ in FIG. 2). However, if the mechanical seal inside the machine is damaged, a large amount of circulating water may flow into the pump machine. If a large amount of water is mixed with the cooking liquor in the cooking process, the temperature of the cooking can is lowered, the quality of the pulp is deteriorated, and the plant efficiency is lowered.
このような状態が生じることを防止するためには、機内側メカニカルシールの内周部と軸外周部との間が詰まらないように、この空間を広くすることが考えられる。しかし、そのためにはメカニカルシール全体のサイズを大きくするか、回転軸に段差を設けて該当部分の回転軸の軸径を小さくするしか対策がなく、いずれの対策も装置構成上好ましくない。 In order to prevent such a state from occurring, it is conceivable to widen this space so that the space between the inner peripheral portion of the in-machine mechanical seal and the outer peripheral portion of the shaft is not clogged. However, for that purpose, there are only measures to increase the size of the mechanical seal as a whole, or to provide a step on the rotating shaft to reduce the diameter of the rotating shaft of the corresponding portion, and either measure is not preferable in terms of the device configuration.
また、機内側メカニカルシールの内周部と軸外周部との間が詰まるまでには至らなくとも、この空間Ｑ’にチップに混入した砂が入り込むと、この空間Ｑ’は一方（機外側）が閉塞されているため、この空間Ｑ’及びその周辺の砂の濃度が高くなる。その結果、軸の回転に応じて砂も回転し、遠心力を与えられた砂がメカニカルシール内周部やポンプケーシングの接液部内周部に衝突することとなり、これらの側壁に彫刻等でえぐったようなサンドエロージョンが発生する。 Further, even if the space between the inner peripheral portion of the machine inner mechanical seal and the shaft outer peripheral portion does not become clogged, if the sand mixed into the chip enters this space Q ′, this space Q ′ is one side (the outer side of the machine). Since this is closed, the concentration of sand in this space Q ′ and its surroundings becomes high. As a result, the sand also rotates according to the rotation of the shaft, and the sand given centrifugal force collides with the inner peripheral part of the mechanical seal and the wetted part of the pump casing. Sand erosion like that occurs.
実際に発生したエロージョンの例を、図３Ａ及び図３Ｂに示す。図３Ａはポンプケーシング内周部に発生したエロージョンを示す図であり、図３Ｂはメカニカルシールカバーに発生したエロージョンを示す図である。
このように、図２に示すような従来の一般的なシール装置では、ポンプケーシングの内周部はむき出しになっているため、砂が混入した流体が機内側に配される場合、すなわちそのような流体を封止する場合には、エロージョンの影響を受け易い。Examples of erosion actually generated are shown in FIGS. 3A and 3B. FIG. 3A is a diagram showing erosion generated in the inner peripheral portion of the pump casing, and FIG. 3B is a diagram showing erosion generated in the mechanical seal cover.
As described above, in the conventional general sealing device as shown in FIG. 2, the inner peripheral portion of the pump casing is exposed, so that the fluid mixed with sand is disposed inside the machine, that is, as such. When sealing such a fluid, it is easily affected by erosion.
ポンプケーシング内周部のエロージョンを防止するためには、例えば超硬合金製のリングをケーシング内周部に嵌め込んだり、ポンプケーシング材を耐摩耗性に優れた材料にすることが考えられる。しかしながらそのような対策はコストがかかり現実的でない。
また、エロージョンを防止するために、インジェクションフラッシング等を行ってメカニカルシール部への砂の侵入を防止することも考えられる。しかしながら、図２に示すような構成のダブルシールでは、メカニカルシールカバーが存在するために、ポンプ機内の機内側メカニカルシール近傍に外部液を注入することができない。In order to prevent erosion of the inner peripheral part of the pump casing, for example, a cemented carbide ring may be fitted into the inner peripheral part of the casing, or the pump casing material may be made of a material having excellent wear resistance. However, such measures are costly and impractical.
In order to prevent erosion, it may be possible to prevent sand from entering the mechanical seal portion by performing injection flushing or the like. However, in the double seal configured as shown in FIG. 2, since a mechanical seal cover exists, it is not possible to inject external liquid in the vicinity of the mechanical seal inside the pump machine.
このように、従来のダブルシールにおいては、これを蒸解ポンプ等に適用した場合には、作動性が低下し早期に漏れが発生し易い、機内側シールの損傷等により多量の水が系内に侵入しプラント効率が低下する可能性がある、サンドエロージョンからポンプケーシング内周部を保護できない、及び、メカニカルシールカバーからインジェクションフラッシングが困難である等の問題がある。また、そのようなダブルシールを用いた蒸解ポンプにおいては、軸封部の寿命が短い、損傷した部材・部品の交換頻度が多くなり工事費用とメカニカルシール費用がかさむ、エロージョン後のポンプケーシングの補修費用にコストがかかる等の問題があり、いずれも改善が望まれている。 As described above, in the conventional double seal, when this is applied to a digestion pump or the like, a large amount of water enters the system due to damage to the inner seal, etc. There is a possibility that the plant efficiency may decrease due to intrusion, the inner periphery of the pump casing cannot be protected from sand erosion, and injection flushing from the mechanical seal cover is difficult. In addition, in such a digestion pump using a double seal, repair of the pump casing after erosion, which has a short shaft seal life, requires frequent replacement of damaged parts and components, and increases construction costs and mechanical seal costs. There are problems such as high costs, and improvements are all desired.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、シール装置周辺の空間が詰まったり砂等が滞留するのを防ぎ、エロージョンを防止して耐摩耗性を高くし、仮に破損等が生じても機内側への中間液等の混入による損害を防止することができ、耐久性が高くメンテナンスコストを大幅に低減することのできるメカニカルシール装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, the purpose of which is to prevent clogging of the space around the sealing device or accumulation of sand, prevent erosion and increase wear resistance, It is an object of the present invention to provide a mechanical seal device that can prevent damage due to mixing of an intermediate liquid or the like inside the machine even if breakage or the like occurs, has high durability, and can greatly reduce maintenance costs.
前記課題を解決するために、本発明に係るメカニカルシール装置は、回転軸が通過するハウジングの軸孔部に設置され、前記回転軸に沿って被封止流体をシールするメカニカルシール装置であって、軸方向機内側に回転環が配置される機内側メカニカルシールと、前記機内側メカニカルシールより軸方向機外側に設置され、機内側に回転環が配置される機外側メカニカルシールと、前記機内側メカニカルシール及び前記機外側メカニカルシールが内部に設置されて前記ハウジングの軸孔部に嵌挿されるシールカバーと、前記シールカバーの内周面の前記機内側メカニカルシールの機内側に形成されたフラッシング用開口と、当該フラッシング用開口からフラッシング流体を流出させるように前記シールカバー内に形成されたフラッシング流体の流路とを有し、当該流路にフラッシング流体が流されることにより前記シールカバーの内周面の前記機内側メカニカルシールの機内側の近傍領域をインジェクションフラッシングするフラッシング部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a mechanical seal device according to the present invention is a mechanical seal device that is installed in a shaft hole portion of a housing through which a rotating shaft passes, and seals a sealed fluid along the rotating shaft. An in-machine mechanical seal in which a rotating ring is arranged on the inner side in the axial direction; an out-of-machine mechanical seal in which the rotating ring is arranged in the inner side of the machine; A seal cover in which a mechanical seal and an outboard mechanical seal are installed and fitted into a shaft hole of the housing, and a flushing formed on the inside of the inboard mechanical seal on the inner peripheral surface of the seal cover A flushing fluid formed in the seal cover so that the flushing fluid flows out from the opening and the flushing opening And a flushing portion for performing injection flushing on a region near the inside of the in-machine mechanical seal on the inner peripheral surface of the seal cover by flowing a flushing fluid through the channel. To do.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、機内側メカニカルシールの機内側空間近傍にインジェクションフラッシングを行うことができ、被封止流体に含まれる砂等がその空間に滞留したり、付着して詰まったりすることを防ぐことができる。また、その空間の被封止流体の砂等の濃度を低下させることができ、エロージョンの発生を抑制あるいは防止することができる。そしてその結果、耐摩耗性を高く、耐久性が高くメンテナンスコストを大幅に低減することのできるメカニカルシール装置を提供することができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, the injection flushing can be performed in the vicinity of the machine-side space of the machine-side mechanical seal, and sand contained in the sealed fluid stays in or adheres to the space. It can prevent clogging. Moreover, the density | concentration of sand etc. of the fluid to be sealed in the space can be reduced, and generation | occurrence | production of erosion can be suppressed or prevented. As a result, it is possible to provide a mechanical seal device that has high wear resistance, high durability, and can greatly reduce maintenance costs.
好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記シールカバーの機内側の端部が、前記シールカバーが嵌挿されている前記ハウジングの内周面を被覆するように機内側に筒状に延伸していることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, the end portion of the seal cover on the inner side of the machine is cylindrical on the inner side of the machine so as to cover the inner peripheral surface of the housing into which the seal cover is fitted. It is characterized by stretching.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、装置本体の側壁にエロージョン等が発生する等の状態を一層確実に防止することができ、メンテナンスが容易でメンテナンスコストを低減することができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, it is possible to more reliably prevent a state where erosion or the like is generated on the side wall of the device main body, and it is possible to easily perform maintenance and reduce maintenance costs.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、パルプ製造の蒸解工程において処理されるチップを蒸解する蒸解液を被封止流体とすることを特徴とする。 Further preferably, the mechanical seal device according to the present invention is characterized in that a cooking liquid for cooking chips to be processed in a cooking process of pulp production is used as a sealed fluid.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、パルプ製造の蒸解工程において処理されるチップを蒸解する蒸解液を適切に封止することのできるメカニカルシール装置を提供することができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, it is possible to provide a mechanical seal device that can appropriately seal a cooking liquid for cooking chips to be processed in a cooking process of pulp production.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記フラッシング流体は、前記蒸解工程において使用する薬液を含む液体であることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, the flushing fluid is a liquid containing a chemical used in the cooking step.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、蒸解処理中の蒸解液に何ら影響を与えることなく、メカニカルシール装置近傍領域に対してフラッシングを行うことができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, flushing can be performed on the region near the mechanical seal device without affecting the cooking liquid during the cooking process.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記フラッシング流体は、苛性ソーダを含む白液であることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, the flushing fluid is white liquor containing caustic soda.
このような構成のメカニカルシール装置においても、蒸解処理中の蒸解液に何ら影響を与えることなく、メカニカルシール装置近傍領域に対してフラッシングを行うことができる。 Even in the mechanical seal device having such a configuration, flushing can be performed on the vicinity of the mechanical seal device without affecting the cooking liquid during the cooking process.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記フラッシング流体は、前記蒸解液に相当する液体であることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, the flushing fluid is a liquid corresponding to the cooking liquid.
このような構成のメカニカルシール装置においてもまた、蒸解処理中の蒸解液に何ら影響を与えることなく、メカニカルシール装置近傍領域に対してフラッシングを行うことができる。 Also in the mechanical seal device having such a configuration, flushing can be performed on the region near the mechanical seal device without affecting the cooking liquid during the cooking process.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記フラッシング流体は、略１００℃の黒液であることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, the flushing fluid is a black liquor at approximately 100 ° C.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、蒸解処理中の蒸解液の温度を低下させることなくメカニカルシール装置近傍領域に対してフラッシングを行うことができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, flushing can be performed on the region near the mechanical seal device without lowering the temperature of the cooking liquid during the cooking process.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記シールカバー内部の前記機内側メカニカルシールと前記機外側メカニカルシールとの間の空間に、機内側の圧力よりも液圧の高い中間液が供給されていることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, an intermediate liquid having a hydraulic pressure higher than the pressure inside the machine is placed in a space between the machine inside mechanical seal and the machine outside mechanical seal inside the seal cover. It is supplied.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、蒸解液が漏洩するのを防ぎ確実に蒸解液の封止を行うことのできるメカニカルシール装置を提供することができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, it is possible to provide a mechanical seal device capable of preventing the cooking liquid from leaking and reliably sealing the cooking liquid.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記中間液は、パルプ製造の蒸解工程において薬液として使用される苛性ソーダを含む白液であることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, the intermediate liquid is a white liquor containing caustic soda used as a chemical liquid in a cooking process of pulp production.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、仮に、蒸解液に接する機内側のシール装置が損傷したとしても、蒸解処理中の蒸解液に影響を与えるのを防ぐことができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, even if the seal device inside the machine in contact with the cooking liquid is damaged, it is possible to prevent the cooking liquid during the cooking process from being affected.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記中間液は、パルプ製造の蒸解工程において処理される蒸解液に相当する略１００℃の黒液であることを特徴とする。 Preferably, the mechanical seal device according to the present invention is characterized in that the intermediate liquid is a black liquor at approximately 100 ° C. corresponding to a cooking liquid processed in a cooking process of pulp production.
このような構成のメカニカルシール装置によれば、仮に、蒸解液に接する機内側のシール装置が損傷したとしても、蒸解処理中の蒸解液の温度を低下させることを防ぐことができる。 According to the mechanical seal device having such a configuration, even if the sealing device inside the machine in contact with the cooking liquid is damaged, it is possible to prevent the temperature of the cooking liquid during the cooking process from being lowered.
また好適には、本発明に係るメカニカルシール装置は、前記シールカバーの前記機内側メカニカルシールの機内側の前記被封止流体に曝される部分が、二重ステンレスで構成されていることを特徴とする。 Preferably, in the mechanical seal device according to the present invention, a portion of the seal cover that is exposed to the fluid to be sealed inside the mechanical seal inside the machine is made of double stainless steel. And
このような構成の本発明のメカニカルシール装置によれば、シールカバーの耐摩耗性をより向上させることができ、より一層耐摩耗性を高く、耐久性が高くメンテナンスコストを大幅に低減することのできるメカニカルシール装置を提供することができる。 According to the mechanical seal device of the present invention having such a configuration, the wear resistance of the seal cover can be further improved, the wear resistance is further improved, the durability is high, and the maintenance cost is greatly reduced. A mechanical seal device that can be provided can be provided.
本発明の一実施形態のメカニカルシール装置について、図１を参照して説明する。
本実施形態のメカニカルシール装置は、紙パルププラントにおいて蒸解液を取り扱う蒸解ポンプの軸封装置として使用される蒸解用メカニカルシール装置（以下、単にメカニカルシール装置と称する。）である。A mechanical seal device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The mechanical seal device of the present embodiment is a cooking mechanical seal device (hereinafter simply referred to as a mechanical seal device) used as a shaft seal device of a cooking pump that handles cooking liquor in a paper pulp plant.
図１は、そのメカニカルシール装置１０の構成を示す図であり、シャフト（回転軸）２の軸中心を通る平面を切断面とした断面図である。
メカニカルシール装置１０は、蒸解ポンプのポンプケーシング３の軸孔部３ａ（シャフト２が貫通する貫通孔）に嵌合装着されるカートリッジ形式のシール装置である。
図１に示すように、メカニカルシール装置１０は、主な構成として、第１シールカバー１１、第２シールカバー１２、機内側メカニカルシール３０及び機外側メカニカルシール５０を有する。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the mechanical seal device 10, and is a cross-sectional view with a plane passing through the center of the shaft (rotating shaft) 2 as a cut surface.
The mechanical seal device 10 is a cartridge-type seal device fitted and mounted in a shaft hole portion 3a (through hole through which the shaft 2 passes) of a pump casing 3 of a digestion pump.
As shown in FIG. 1, the mechanical seal device 10 includes a first seal cover 11, a second seal cover 12, an in-machine mechanical seal 30, and an out-of-machine mechanical seal 50 as main components.
第１シールカバー１１及び第２シールカバー１２は、メカニカルシール装置１０のハウジングを構成し、その内部には、各々、円筒状の貫通孔が形成されている。第１シールカバー１１と第２シールカバー１２とがこの順番でポンプケーシング３の軸孔部３ａに取り付けられることにより、第１シールカバー１１及び第２シールカバー１２の内部の貫通孔がポンプケーシング３の軸孔部３ａの開口とつながり、全体としてシャフト２が貫通する貫通孔が形成される。第１シールカバー１１及び第２シールカバー１２は、Ｏリング１７及びＯリング１８を介在させて、六角ボルト１６によりポンプケーシング３の軸孔部３ａに装着される。
第１シールカバー１１と第２シールカバー１２の内部に、機内側（機内空間Ｐ側）メカニカルシール３０及び機外側（大気空間Ａ側）メカニカルシール５０が設けられる。The 1st seal cover 11 and the 2nd seal cover 12 comprise the housing of the mechanical seal apparatus 10, and the cylindrical through-hole is formed in the inside, respectively. By attaching the first seal cover 11 and the second seal cover 12 to the shaft hole portion 3a of the pump casing 3 in this order, the through-holes inside the first seal cover 11 and the second seal cover 12 become the pump casing 3. A through hole through which the shaft 2 penetrates as a whole is formed. The first seal cover 11 and the second seal cover 12 are attached to the shaft hole portion 3a of the pump casing 3 by a hexagon bolt 16 with an O-ring 17 and an O-ring 18 interposed therebetween.
Inside the first seal cover 11 and the second seal cover 12, an in-machine (in-machine space P side) mechanical seal 30 and an out-of-machine (atmosphere space A side) mechanical seal 50 are provided.
シャフト２の、第１シールカバー１１及び第２シールカバー１２の内周側に相当する位置、すなわち、シャフト２のメカニカルシール装置１０が装着される位置には、スリーブ２１が外挿されている。本実施形態においてシャフト２は、図１に示すように、機内側に延伸する細径部２ａと機外側に延伸する太径部２ｃとが段差部２ｂを境界として係合接続された構成であり、スリーブ２１にも、その内周面に段差２１ｂが形成されている。スリーブ２１は、段差２１ｂがシャフト２の段差部２ｂに当接するまで大口径部２１ｃがシャフト２の太径部２ｃに外挿されることにより、シャフト２に装着される。なお、シャフト２の太径部２ｃとスリーブ２１の大口径部２１ｃとは、その間にＯリング２７及びＯリング２８が介在されて封止密着される。 A sleeve 21 is extrapolated at a position corresponding to the inner peripheral side of the first seal cover 11 and the second seal cover 12 of the shaft 2, that is, a position where the mechanical seal device 10 of the shaft 2 is mounted. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the shaft 2 has a configuration in which a small diameter portion 2 a extending to the inside of the machine and a large diameter portion 2 c extending to the outside of the machine are engaged and connected with the stepped portion 2 b as a boundary. The sleeve 21 is also formed with a step 21b on its inner peripheral surface. The sleeve 21 is attached to the shaft 2 by extrapolating the large-diameter portion 21 c to the large-diameter portion 2 c of the shaft 2 until the step 21 b contacts the step portion 2 b of the shaft 2. The large-diameter portion 2c of the shaft 2 and the large-diameter portion 21c of the sleeve 21 are sealed and adhered with an O-ring 27 and an O-ring 28 interposed therebetween.
機内側メカニカルシール３０及び機外側メカニカルシール５０は、このようにシャフト２に装着されたスリーブ２１と、第１シールカバー１１及び第２シールカバー１２の内周面との間の軸周空間に設置される。 The in-machine mechanical seal 30 and the out-of-machine mechanical seal 50 are installed in a shaft circumferential space between the sleeve 21 thus mounted on the shaft 2 and the inner peripheral surfaces of the first seal cover 11 and the second seal cover 12. Is done.
機内側メカニカルシール３０は、スリーブ２１の機内側の端部外周に設置されてシャフト２と一体的に回転する回転環３１と、第１シールカバー１１の内周の凸部に設置された固定環４１とを有する。 The in-machine mechanical seal 30 is installed on the outer periphery of the inner end of the sleeve 21 and rotates integrally with the shaft 2, and the stationary ring installed on the inner peripheral convex part of the first seal cover 11. 41.
回転環３１は、リテイナー３２を介して、スリーブ２１に装着されたカラー３３に固定されている。カラー３３は、スリーブ２１との間にＯリング３８を介在させて、セットスクリュー３４により、スリーブ２１の機内側端部に固定されている。リテイナー３２は、Ｏリング３７を介在させてノックピン３６によりカラー３３に係合設置されており、また回転環３１はノックピン３５によりリテイナー３２に係合設置されている。これにより、回転環３１はシャフト２と一体的に回転する。
回転環３１の機外側の端面であって固定環４１に対向する面は、摺動面として形成されている。The rotating ring 31 is fixed to a collar 33 attached to the sleeve 21 via a retainer 32. The collar 33 is fixed to the inner end of the sleeve 21 by a set screw 34 with an O-ring 38 interposed between the collar 33 and the sleeve 21. The retainer 32 is engaged with the collar 33 by a knock pin 36 with an O-ring 37 interposed therebetween, and the rotary ring 31 is engaged with the retainer 32 by a knock pin 35. Thereby, the rotary ring 31 rotates integrally with the shaft 2.
The end face on the machine outer side of the rotary ring 31 that faces the fixed ring 41 is formed as a sliding surface.
固定環４１は、リテイナー４２を介して、第１シールカバー１１の内周部に嵌合設置されている。第１シールカバー１１は、その内周面の一部が内側に張り出して凸部に形成されており、リテイナー４２を嵌合するための小口径部に構成されている。リテイナー４２は、その第１シールカバー１１の小口径部に、ドライブピン４６により軸方向に移動可能に係合設置されている。また、リテイナー４２は、第１シールカバー１１との間に円周方向に複数配置される図示せぬスプリングを介在させて設置されており、このスプリングにより機内側方向に押圧されている。なお、リテイナー４２は第１シールカバー１１との間にＯリング４７を介在させて設置されている。
固定環４１は、このようなリテイナー４２に対してノックピン４５により係合設置されている。固定環４１の機内側の端面であって回転環３１に対向する面は、摺動面として形成されている。The fixed ring 41 is fitted and installed on the inner peripheral portion of the first seal cover 11 via the retainer 42. The first seal cover 11 is formed in a convex portion with a part of its inner peripheral surface projecting inward, and is configured as a small diameter portion for fitting the retainer 42. The retainer 42 is engaged and installed in the small diameter portion of the first seal cover 11 so as to be movable in the axial direction by a drive pin 46. The retainer 42 is installed with a plurality of springs (not shown) arranged in the circumferential direction between the retainer 42 and the first seal cover 11, and is pressed by the springs in the inward direction. The retainer 42 is installed with an O-ring 47 interposed between the retainer 42 and the first seal cover 11.
The stationary ring 41 is engaged with the retainer 42 by a knock pin 45. The end surface of the stationary ring 41 on the machine inner side that faces the rotating ring 31 is formed as a sliding surface.
このような構成の機内側メカニカルシール３０においては、リテイナー４２に作用する図示せぬスプリングの押圧力により、固定環４１が機内側、すなわち回転環３１の方向に押圧される。その結果、対向する回転環３１の摺動面と固定環４１の摺動面とが所定の圧力で密接する。そして、シャフト２が回転することにより回転環３１のみが回転移動し、回転環３１及び固定環４１の各密接面が相互に摺動する。 In the in-machine mechanical seal 30 having such a configuration, the fixed ring 41 is pressed toward the inside of the machine, that is, in the direction of the rotary ring 31 by the pressing force of a spring (not shown) acting on the retainer 42. As a result, the sliding surface of the opposed rotating ring 31 and the sliding surface of the stationary ring 41 are brought into close contact with each other with a predetermined pressure. When the shaft 2 rotates, only the rotating ring 31 rotates and the close contact surfaces of the rotating ring 31 and the fixed ring 41 slide with each other.
機外側メカニカルシール５０は、第２シールカバー１２の機外側端部の内周に設置された固定環６１と、固定環６１の機内側に配置され、スリーブ２１を介してシャフト２に設置された回転環５１とを有する。 The outboard mechanical seal 50 is disposed on the inner periphery of the outboard end of the second seal cover 12, and is disposed on the inboard side of the fixed ring 61, and is disposed on the shaft 2 via the sleeve 21. And a rotating ring 51.
固定環６１は、第２シールカバー１２の機外側端部の内周部に嵌合設置されている。第２シールカバー１２は、その機外側端部の内周面が内側に張り出して凸部に形成されており、固定環６１を嵌合するための小口径部に構成されている。固定環６１は、Ｏリング６７を介在させて、ノックピン６５により、この小口径部に係合設置されている。固定環６１の機内側の端面であって回転環５１に対向する面は、摺動面として形成されている。 The fixed ring 61 is fitted and installed on the inner peripheral portion of the end of the second seal cover 12 on the outside of the machine. The second seal cover 12 is formed in a convex portion with the inner peripheral surface of the end portion on the outside of the machine extending inward, and is configured as a small diameter portion for fitting the fixed ring 61. The fixed ring 61 is engaged with the small-diameter portion by a knock pin 65 with an O-ring 67 interposed. The end surface of the stationary ring 61 on the machine inner side that faces the rotating ring 51 is formed as a sliding surface.
回転環５１は、Ｏリング５７を介在させてスリーブ２１に軸方向に移動可能に外挿装着されている。回転環５１は、コンプレスリング５２を介して、スリーブ２１に装着されたカラー５３に係合設置されており、これによりシャフト２と一体的に回転する。カラー５３は、セットスクリュー５４によりスリーブ２１に固定されている。コンプレスリング５２は、ドライブピン５５により軸方向に移動可能にカラー５３に係合設置されており、また、カラー５３との間に円周方向に複数配置されるコイルスプリング５６により、機外側方向に押圧されている。回転環５１の機外側の端面であって固定環６１に対向する面は、摺動面として形成されている。 The rotating ring 51 is externally attached to the sleeve 21 through an O-ring 57 so as to be movable in the axial direction. The rotating ring 51 is engaged with a collar 53 attached to the sleeve 21 via a compressing ring 52, and thereby rotates integrally with the shaft 2. The collar 53 is fixed to the sleeve 21 by a set screw 54. The compress ring 52 is engaged with and installed in the collar 53 so as to be movable in the axial direction by a drive pin 55, and a plurality of circumferentially disposed coil springs 56 are provided between the collar 53 and the collar 53. It is pressed. The end surface of the rotary ring 51 on the machine outer side and facing the fixed ring 61 is formed as a sliding surface.
このような構成の機外側メカニカルシール５０においては、コンプレスリング５２に作用するコイルスプリング５６の押圧力により、回転環５１が機外側、すなわち固定環６１の方向に押圧される。その結果、対向する回転環５１の摺動面と固定環６１の摺動面とが所定の圧力で密接する。そして、シャフト２が回転することにより回転環５１のみが回転移動し、回転環５１及び固定環６１の各密接面が相互に摺動する。 In the outside mechanical seal 50 having such a configuration, the rotating ring 51 is pressed toward the outside of the machine, that is, in the direction of the fixed ring 61 by the pressing force of the coil spring 56 acting on the compress ring 52. As a result, the sliding surface of the opposed rotating ring 51 and the sliding surface of the fixed ring 61 are brought into close contact with each other with a predetermined pressure. When the shaft 2 rotates, only the rotating ring 51 rotates and the close contact surfaces of the rotating ring 51 and the fixed ring 61 slide with each other.
図１に示すように、機内側メカニカルシール３０は、回転環３１が機内側に配置されるインサイド形のメカニカルシールであり、被封止流体たる蒸解液は摺動面の外周側に配置される。
また、機内側メカニカルシール３０はポンプケーシング３の軸孔部３ａの内側に配置されており、機内側メカニカルシール３０の外周側にはポンプケーシング３の内周面が存在する。As shown in FIG. 1, the in-machine mechanical seal 30 is an inside-type mechanical seal in which a rotary ring 31 is arranged on the inside of the machine, and the cooking liquid as a sealed fluid is arranged on the outer peripheral side of the sliding surface. .
Further, the in-machine mechanical seal 30 is disposed inside the shaft hole 3 a of the pump casing 3, and the inner peripheral surface of the pump casing 3 exists on the outer peripheral side of the in-machine mechanical seal 30.
そこでメカニカルシール装置１０においては、ポンプケーシング３の軸孔部３ａに嵌合挿入される第１シールカバー１１の機内側の端部を、ポンプケーシング３の軸孔部３ａの内周に沿った形状で、すなわち本実施形態においては円筒状で、機内側に延伸させ、保護用スリーブ１９を形成している。保護用スリーブ１９は、ポンプケーシング３の軸孔部３ａの内周面が、被封止流体である蒸解液に接触しないように、ポンプケーシング３の内周面を保護する。 Therefore, in the mechanical seal device 10, the end portion on the machine inner side of the first seal cover 11 fitted and inserted into the shaft hole portion 3 a of the pump casing 3 is shaped along the inner periphery of the shaft hole portion 3 a of the pump casing 3. That is, in this embodiment, it is cylindrical and is extended to the inside of the machine to form the protective sleeve 19. The protective sleeve 19 protects the inner peripheral surface of the pump casing 3 so that the inner peripheral surface of the shaft hole portion 3a of the pump casing 3 does not come into contact with the cooking liquid that is a sealed fluid.
紙パルププラントで処理する蒸解液は砂等を含んでいるため、ポンプケーシング３の軸孔部３ａの内周面のようにシャフト２の周囲に配置される壁面にはエロージョンが発生し易い。このエロージョンが、ポンプケーシング３の周面（壁面）に生じた場合には、その交換、補修等が大掛かりとなりコストも高くなる。しかし、メカニカルシール装置１０においては、第１シールカバー１１の機内側端部を延伸させて保護用スリーブ１９を形成することにより、ポンプケーシング３の軸孔部３ａの内周面が保護されるので、ポンプケーシング３の壁面に対するエロージョンの発生を防止することができる。 Since the cooking liquor processed in the paper pulp plant contains sand and the like, erosion is likely to occur on the wall surface arranged around the shaft 2 like the inner peripheral surface of the shaft hole portion 3a of the pump casing 3. When this erosion occurs on the peripheral surface (wall surface) of the pump casing 3, the replacement, repair, etc. are large and the cost is high. However, in the mechanical seal device 10, the inner peripheral surface of the shaft hole portion 3 a of the pump casing 3 is protected by extending the inner end portion of the first seal cover 11 to form the protective sleeve 19. The occurrence of erosion on the wall surface of the pump casing 3 can be prevented.
なお、ポンプケーシング３の代わりに第１シールカバー１１の保護用スリーブ１９にエロージョンが発生し易くなるが、メカニカルシール装置１０はカートリッジ形態で容易に着脱可能なので、メカニカルシール装置１０の第１シールカバー１１を交換あるいは補修することは、ポンプ本体のポンプケーシング３を交換あるいは補修することと比較して極めて容易でコストも低く、またその補修時間も大幅に短くて済む。
従って、このような構成とすることで、メンテナンスを容易かつ低コストで行うことができる。
なお、保護用スリーブ１９等を含む第１シールカバー１１の接液部は、二重ステンレス構造としておくのも好適である。そうすることにより第１シールカバー１１自体の耐摩耗性が一層向上し、よりメンテナンスを容易かつ低コストで行うことができる。Although erosion is likely to occur in the protective sleeve 19 of the first seal cover 11 instead of the pump casing 3, the mechanical seal device 10 can be easily attached and detached in the form of a cartridge. Replacing or repairing 11 is much easier and less expensive than replacing or repairing the pump casing 3 of the pump body, and the repair time can be significantly reduced.
Therefore, with such a configuration, maintenance can be performed easily and at low cost.
The liquid contact portion of the first seal cover 11 including the protective sleeve 19 and the like is preferably a double stainless steel structure. By doing so, the wear resistance of the first seal cover 11 itself is further improved, and maintenance can be performed more easily and at low cost.
また、メカニカルシール装置１０においては、被封止流体たる蒸解液が配される機内側メカニカルシール３０の外周側の空間Ｑ、すなわち、機内側メカニカルシール３０の摺動面から保護用スリーブ１９までの間の空間Ｑをある程度広く確保する。少なくとも、その空間Ｑの高さ（シャフト２の径方向の長さ）は、図２に示した従来のダブルシールの機内側メカニカルシールの摺動面内側の空間Ｑ’の高さよりも高く、被封止流体たる蒸解液に含まれる砂等が詰まることがない程度の高さである。本実施形態のメカニカルシール装置１０では、機内側メカニカルシール３０はインサイド形シールであり、蒸解液が配置される空間は摺動面の外周側空間Ｑなので、この空間Ｑの高さを上述のように高くすることが可能である。
そしてそのような構成とすれば、被封止流体たる蒸解液はメカニカルシール装置１０（機内側メカニカルシール３０）の近くで十分に流動（循環）するので、蒸解液に含まれる砂等がこの空間Ｑに滞留するのを防ぐことができる。Further, in the mechanical seal device 10, the space Q on the outer peripheral side of the machine-side mechanical seal 30 in which the cooking fluid as the sealed fluid is arranged, that is, from the sliding surface of the machine-side mechanical seal 30 to the protective sleeve 19. The space Q between them is secured to some extent. At least the height of the space Q (the length in the radial direction of the shaft 2) is higher than the height of the space Q ′ inside the sliding surface of the mechanical seal inside the conventional double seal shown in FIG. The height is such that sand contained in the cooking fluid as a sealing fluid is not clogged. In the mechanical seal device 10 of the present embodiment, the in-machine mechanical seal 30 is an inside-type seal, and the space where the cooking liquor is disposed is the outer peripheral space Q of the sliding surface. It is possible to make it higher.
With such a configuration, the cooking fluid as the fluid to be sealed sufficiently flows (circulates) near the mechanical seal device 10 (in-machine mechanical seal 30), so that the sand contained in the cooking fluid is in this space. It is possible to prevent staying in Q.
また、メカニカルシール装置１０には、フラッシングポート７１が形成されている。
フラッシングポート７１は、第１シールカバー１１の外周部に形成されたフラッシング液を注入する注入口７３と、機内側メカニカルシール３０の外周側空間Ｑの機外側の端部（閉塞端側）に形成されたフラッシング液が排出されるフラッシング口７２と、注入口７３からフラッシング口７２までを接続するように第１シールカバー１１内に形成された流体流路７４とを有する。
なお、このようなフラッシングポート７１は、シャフト２の周囲の複数箇所に設けられている。Further, a flushing port 71 is formed in the mechanical seal device 10.
The flushing port 71 is formed at the injection port 73 for injecting the flushing liquid formed on the outer peripheral portion of the first seal cover 11 and the outer end portion (closed end side) of the outer peripheral side space Q of the inner mechanical seal 30. A flushing port 72 through which the flushing liquid is discharged, and a fluid flow path 74 formed in the first seal cover 11 so as to connect the injection port 73 to the flushing port 72.
Such flushing ports 71 are provided at a plurality of locations around the shaft 2.
このような構成のフラッシングポート７１に対しては、外部の図示せぬフラッシング流体の供給手段から、注入口７３に、所定のフラッシング流体が、所定の流量で、所定のタイミングで注入される。注入口７３から注入されたフラッシング流体は、流路７４を通ってフラッシング口７２から機内側メカニカルシール３０の外周側の機内空間Ｑに注入される。これにより、機内側メカニカルシール３０の摺動面の外周側を含む空間Ｑの周面が洗浄され、砂等の滞留、付着を防ぐことができる。
また、空間Ｑは一方が閉塞した空間であるために砂等の濃度が高くなりがちであるが、このようなフラッシングを行うことにより砂等の濃度を下げることができ、エロージョンの発生を抑えることができる。With respect to the flushing port 71 having such a configuration, a predetermined flushing fluid is injected at a predetermined timing at a predetermined flow rate into the injection port 73 from an external supply unit of a flushing fluid (not shown). The flushing fluid injected from the inlet 73 passes through the flow path 74 and is injected from the flushing port 72 into the internal space Q on the outer peripheral side of the internal mechanical seal 30. As a result, the peripheral surface of the space Q including the outer peripheral side of the sliding surface of the in-machine mechanical seal 30 is washed, and the retention and adhesion of sand and the like can be prevented.
In addition, since the space Q is a closed space, the concentration of sand and the like tends to be high. By performing such flushing, the concentration of sand and the like can be reduced, and the occurrence of erosion can be suppressed. Can do.
フラッシングに用いる流体は、任意の液体でよいが、例えば、蒸解処理において薬液として供給している、すなわち被封止流体である蒸解液に添加供給している薬液を用いるのが好適である。薬液としては、具体的には、例えば、苛性ソーダ主体の白液が好適である。
フラッシング流体に蒸解で使用する薬液を使用すれば、蒸解液の薬液濃度が低下しないので蒸解効率が低下せず有効である。The fluid used for the flushing may be any liquid, but for example, it is preferable to use a chemical liquid supplied as a chemical liquid in the cooking process, that is, added to and supplied to the cooking liquid that is a sealed fluid. Specifically, for example, white liquid mainly composed of caustic soda is suitable as the chemical liquid.
If a chemical solution used for cooking is used as the flushing fluid, the concentration of the chemical solution in the cooking solution is not lowered, so that the cooking efficiency is not lowered and is effective.
あるいはまた、フラッシングに用いる流体としては、蒸解液に似た成分で、かつ、１００℃程度の高温の稀黒液（２０％濃度の黒液、あるいは、それ以下の濃度の稀黒液）を使用してもよい。そのようにすれば蒸解液の温度低下を防止することができ、さらに薬液の濃度低下も抑えることができるので蒸解効率の低下を防止することができる。 Alternatively, as the fluid used for flushing, a dilute black liquor (20% concentration black liquor or a dilute black liquor with a lower concentration) having a temperature similar to that of the cooking liquor and a temperature of about 100 ° C is used. May be. If it does so, the temperature fall of cooking liquid can be prevented, and also the density | concentration fall of a chemical | medical solution can also be suppressed, Therefore The fall of cooking efficiency can be prevented.
なお、フラッシングのために注入するフラッシング流体の流量は、例えば、２〜３リットル／分程度でよい。機内側メカニカルシール３０の摺動面の冷却のために流体を供給するのであれば、もっと流量を多くする必要があるが、メカニカルシール装置１０では、機内側メカニカルシール３０の機内空間Ｑの砂等を排除してエロージョンの発生を防止するためのフラッシングであるため、その程度の流量があれば十分である。 Note that the flow rate of the flushing fluid to be injected for flushing may be, for example, about 2 to 3 liters / minute. If a fluid is supplied to cool the sliding surface of the in-machine mechanical seal 30, it is necessary to increase the flow rate. However, in the mechanical seal device 10, sand in the in-machine space Q of the in-machine mechanical seal 30, etc. Since the flushing is for preventing the occurrence of erosion by eliminating the above, it is sufficient to have such a flow rate.
また、メカニカルシール装置１０において、第１シールカバー１１及び第２シールカバー１２の内周面とスリーブ２１の外周面との間の軸周空間には、これが機内側メカニカルシール３０と機外側メカニカルシール５０とで仕切られることによって、機内側メカニカルシール３０の摺動面の内周空間から機外側メカニカルシール５０の摺動面の外周空間に至る中間室Ｂが形成されている。この中間室Ｂには、中間液が注入される。そのために、すなわち中間室Ｂに中間液を注入及び排出するために、第２シールカバー１２及び第１シールカバー１１に、中間液供給孔１４及び中間液排出孔１５が設けられている。 Further, in the mechanical seal device 10, in the axial circumferential space between the inner peripheral surfaces of the first seal cover 11 and the second seal cover 12 and the outer peripheral surface of the sleeve 21, this is an in-machine mechanical seal 30 and an out-of-machine mechanical seal. Thus, an intermediate chamber B extending from the inner peripheral space of the sliding surface of the in-machine mechanical seal 30 to the outer peripheral space of the sliding surface of the outer mechanical seal 50 is formed. An intermediate liquid is injected into the intermediate chamber B. Therefore, in order to inject and discharge the intermediate liquid into the intermediate chamber B, the intermediate liquid supply hole 14 and the intermediate liquid discharge hole 15 are provided in the second seal cover 12 and the first seal cover 11.
中間液供給孔１４は、第２シールカバー１２に、その内周部と外周部とを連通するように設けられた筒状の開口部である。中間液供給孔１４は、機外側メカニカルシール５０が配置されているあたりの軸方向位置に、周方向に複数設けられている。
また、中間液排出孔１５は、第１シールカバー１１にその内周部と外周部とを連通するように設けられたれ開口部である。中間液排出孔１５は、機内側メカニカルシール３０を構成するリテイナー４２が係合設置される第１シールカバー１１の小口径部の先端（最も内側）付近において、中間室Ｂと連通している。The intermediate liquid supply hole 14 is a cylindrical opening provided in the second seal cover 12 so as to communicate the inner peripheral portion and the outer peripheral portion thereof. A plurality of intermediate liquid supply holes 14 are provided in the circumferential direction at axial positions where the outside mechanical seal 50 is disposed.
The intermediate liquid discharge hole 15 is an opening provided in the first seal cover 11 so as to communicate the inner periphery and the outer periphery thereof. The intermediate liquid discharge hole 15 communicates with the intermediate chamber B in the vicinity of the tip (innermost) of the small-diameter portion of the first seal cover 11 to which the retainer 42 constituting the in-machine mechanical seal 30 is engaged and installed.
そして、このような構成の中間液供給孔１４及び中間液排出孔１５を有する中間室Ｂに対しては、外部の図示せぬ中間液供給手段から、中間液供給孔１４を介して、所定の中間液が所定の量供給される。中間液供給孔１４から中間室Ｂに供給された中間液は、シャフト２（スリーブ２１）の外周面に沿って中間室Ｂ内を機内側に流れ、外部の図示せぬ中間液排出手段により、中間液排出孔１５を介してメカニカルシール装置１０の外部に排出される。 For the intermediate chamber B having the intermediate liquid supply hole 14 and the intermediate liquid discharge hole 15 having such a configuration, a predetermined amount is supplied from an intermediate liquid supply means (not shown) through the intermediate liquid supply hole 14. A predetermined amount of intermediate liquid is supplied. The intermediate liquid supplied to the intermediate chamber B from the intermediate liquid supply hole 14 flows inside the intermediate chamber B along the outer peripheral surface of the shaft 2 (sleeve 21) to the inside of the machine. It is discharged to the outside of the mechanical seal device 10 through the intermediate liquid discharge hole 15.
中間液として供給する流体は、任意の液体でよいが、フラッシング流体と同様に、蒸解処理において薬液として供給している例えば苛性ソーダ主体の白液や、蒸解液に似た成分の１００℃程度の高温の稀黒液等を用いるのが好ましい。中間液としてそのような液体を用いていれば、仮に機内側メカニカルシール３０が破損する等して中間液が機内側に混入するようなことがあっても、薬液の濃度低下を抑えることができ、また、蒸解液の温度低下を防止することもできる。 The fluid supplied as the intermediate liquid may be any liquid, but, as with the flushing fluid, for example, caustic soda-based white liquor that is supplied as a chemical liquid in the cooking process, or a high temperature of about 100 ° C. that is similar to the cooking liquid. Is preferably used. If such a liquid is used as the intermediate liquid, even if the intermediate liquid is mixed inside the apparatus due to damage to the internal mechanical seal 30 or the like, a decrease in the concentration of the chemical liquid can be suppressed. In addition, it is possible to prevent the temperature of the cooking liquor from decreasing.
なお、本実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって本発明を何ら限定するものではない。本実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々の改変が可能である。 In addition, this embodiment is described in order to make an understanding of this invention easy, and does not limit this invention at all. Each element disclosed in the present embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention, and various suitable modifications can be made.
例えば前述の実施形態においては、本発明に係るメカニカルシール装置を紙パルププラントの蒸解液を処理する装置の軸封装置として使用したものであった。しかし本発明のメカニカルシールは、このような紙パルププラントの蒸解設備にのみ適用可能なものではなく、任意の用途で任意の流体をシールするために適用してよい。例えば、本発明のメカニカルシールを、前述した蒸解処理で用いられるのと同様の性質の流体、すなわち例えば砂等の微小な固体が混ざった流体の回転軸の貫通箇所周囲からの漏洩を防止するために適用するのであれば、前述した実施形態と同様の顕著な作用効果が得られ極めて効果的である。
また、本発明に係るメカニカルシール装置は、蒸解処理のような条件以外の箇所に適用した場合であっても、本発明に係る作用によって耐圧性、耐熱性、耐久性、洗浄の容易さ、メンテナンスの容易さ等々の種々の点で優れた特性を発揮するものである。本発明に係る構成のメカニカルシールは、そのような箇所に適用してもよく、そのような場合も本発明の範囲内である。For example, in the above-described embodiment, the mechanical seal device according to the present invention is used as a shaft seal device of a device for processing a cooking liquor of a paper pulp plant. However, the mechanical seal of the present invention is not applicable only to such a pulp and paper plant digestion facility, and may be applied to seal any fluid in any application. For example, in order to prevent the mechanical seal of the present invention from leaking from the periphery of the rotating shaft through the fluid having the same property as that used in the above-described cooking process, that is, a fluid mixed with a minute solid such as sand. If it is applied to the above, it is possible to obtain a remarkable effect similar to that of the above-described embodiment, which is extremely effective.
In addition, the mechanical seal device according to the present invention has pressure resistance, heat resistance, durability, ease of cleaning, maintenance even when applied to locations other than conditions such as cooking, due to the effects of the present invention. It exhibits excellent characteristics in various points such as ease of use. The mechanical seal having the configuration according to the present invention may be applied to such a location, and such a case is also within the scope of the present invention.
本発明のメカニカルシール装置は、耐摩耗性に優れ、砂等の固形物を含むような被封止流体についても適切に封止することができるので、粉体を取り扱う業種、半導体業種、鉱山や土木業界等の業種等、取り扱い流体に固形分や硬質なビーズ等が含まれる可能性があるような業種において用いられる装置の軸封装置として適用すると有効である。しかし特に、紙パルプ業におけるパルプ製造工程の蒸解処理に用いるポンプ等の軸封装置として適用して好適である。 The mechanical seal device of the present invention is excellent in wear resistance and can properly seal even a sealed fluid that contains solids such as sand. It is effective when applied as a shaft seal device for a device used in industries where the handling fluid may contain solid content, hard beads, etc., such as in the civil engineering industry. However, it is particularly suitable for application as a shaft seal device such as a pump used for cooking in the pulp manufacturing process in the paper pulp industry.
Claims (11)
軸方向機内側に回転環が配置される機内側メカニカルシールと、
前記機内側メカニカルシールより軸方向機外側に設置され、機内側に回転環が配置される機外側メカニカルシールと、
前記機内側メカニカルシール及び前記機外側メカニカルシールが内部に設置されて前記ハウジングの軸孔部に嵌挿されるシールカバーと、
前記シールカバーの内周面の前記機内側メカニカルシールの機内側に形成されたフラッシング用開口と、当該フラッシング用開口からフラッシング流体を流出させるように前記シールカバー内に形成されたフラッシング流体の流路とを有し、当該流路にフラッシング流体が流されることにより前記シールカバーの内周面の前記機内側メカニカルシールの機内側の近傍領域をインジェクションフラッシングするフラッシング部と
を有することを特徴とするメカニカルシール装置。A mechanical seal device that is installed in a shaft hole of a housing through which a rotating shaft passes and seals a sealed fluid along the rotating shaft,
An in-machine mechanical seal in which a rotating ring is arranged inside the axial machine;
An outside machine mechanical seal that is installed on the outside in the axial direction from the inside machine seal, and a rotating ring is arranged on the inside of the machine,
A seal cover in which the in-machine mechanical seal and the out-of-machine mechanical seal are installed and fitted into the shaft hole of the housing;
A flushing opening formed on the inner side of the in-machine mechanical seal on the inner peripheral surface of the seal cover, and a flow path for the flushing fluid formed in the seal cover so that the flushing fluid flows out from the flushing opening. And a flushing portion for injecting flushing a region in the vicinity of the inner side of the in-machine mechanical seal on the inner peripheral surface of the seal cover by flowing a flushing fluid through the flow path. Sealing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009522587A JP5130567B2 (en) | 2007-07-06 | 2008-07-01 | Mechanical seal device |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007178929 | 2007-07-06 | ||
| JP2007178929 | 2007-07-06 | ||
| JP2009522587A JP5130567B2 (en) | 2007-07-06 | 2008-07-01 | Mechanical seal device |
| PCT/JP2008/061910 WO2009008288A1 (en) | 2007-07-06 | 2008-07-01 | Mechanical seal device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2009008288A1 JPWO2009008288A1 (en) | 2010-09-09 |
| JP5130567B2 true JP5130567B2 (en) | 2013-01-30 |
Family
ID=40228466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009522587A Active JP5130567B2 (en) | 2007-07-06 | 2008-07-01 | Mechanical seal device |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5130567B2 (en) |
| CN (1) | CN101680551B (en) |
| WO (1) | WO2009008288A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103363120A (en) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 海南金海浆纸业有限公司 | Spindle sealing and sand preventing isolation device for mixer of pre-impregnation tower |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5596017B2 (en) * | 2009-03-31 | 2014-09-24 | イーグル工業株式会社 | Shaft seal device |
| JP6128600B2 (en) * | 2013-10-22 | 2017-05-17 | イーグル工業株式会社 | Mechanical seal device |
| EP3384186B1 (en) * | 2015-11-30 | 2020-06-03 | Wärtsilä Svanehøj A/S | Static shaft sealing |
| CN109653014B (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-24 | 江西炜林达纸业发展有限公司 | Intelligent automatic papermaking equipment |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187964U (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-29 | ||
| JP2003004147A (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Eagle Ind Co Ltd | Multistage shaft seal device |
| JP2003222097A (en) * | 2001-11-22 | 2003-08-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method and apparatus for feeding of polymerizable liquid |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001123988A (en) * | 1999-10-21 | 2001-05-08 | Hitachi Ltd | Shaft seal device of turbo refregirating machine |
| CN2417336Y (en) * | 2000-02-25 | 2001-01-31 | 毛文华 | Liquid-filling type mechaincal seal device |
| WO2009008289A1 (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Eagle Industry Co., Ltd. | Mechanical seal device |
-
2008
- 2008-07-01 JP JP2009522587A patent/JP5130567B2/en active Active
- 2008-07-01 CN CN200880021222.4A patent/CN101680551B/en active Active
- 2008-07-01 WO PCT/JP2008/061910 patent/WO2009008288A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57187964U (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-29 | ||
| JP2003004147A (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Eagle Ind Co Ltd | Multistage shaft seal device |
| JP2003222097A (en) * | 2001-11-22 | 2003-08-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | Method and apparatus for feeding of polymerizable liquid |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103363120A (en) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 海南金海浆纸业有限公司 | Spindle sealing and sand preventing isolation device for mixer of pre-impregnation tower |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101680551A (en) | 2010-03-24 |
| CN101680551B (en) | 2012-12-26 |
| WO2009008288A1 (en) | 2009-01-15 |
| JPWO2009008288A1 (en) | 2010-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5130567B2 (en) | Mechanical seal device | |
| US8511689B2 (en) | Shaft sealing apparatus | |
| JP4958794B2 (en) | Rotary joint | |
| EA015280B1 (en) | Sealing arrangement | |
| JP5271260B2 (en) | Mechanical seal device | |
| EP2295835B1 (en) | Mechanical seal device | |
| JP5130568B2 (en) | Mechanical seal device | |
| JP5988495B2 (en) | Kneading machine | |
| US8500128B2 (en) | Sealing device for a cooling agent supply on a rotating spindle and machine tool comprising such a sealing device | |
| JP5259463B2 (en) | High temperature dead end seal | |
| KR20160029521A (en) | Mud pump | |
| CN108757550A (en) | A kind of corrosion-resistant alkali pump integrated mechanical sealing | |
| CN109681437A (en) | A kind of mortar pump using low hydraulic pressure circulating cooling axle envelope | |
| KR101227007B1 (en) | Water filter apparatus | |
| CN208565057U (en) | A kind of corrosion-resistant alkali pump integrated mechanical sealing | |
| JP5334656B2 (en) | Sealing device | |
| CN209856381U (en) | External protection integrated mechanical sealing device of compensating spring | |
| JP5904377B2 (en) | mechanical seal | |
| CN206320300U (en) | Integrated external spring compensation type mechanical seal device | |
| JP2012136198A (en) | Method for monitoring seal of rotary vane type steering gear and rotary vane type steering gear | |
| CN218207187U (en) | Water seal with long service life | |
| JP4960337B2 (en) | Mechanical seal unit | |
| CN213899886U (en) | Mechanical sealing device of grinding machine | |
| JP2019002548A (en) | Shaft sealing device and shaft sealing method | |
| KR102087831B1 (en) | Sleeve structure of pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110218 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121010 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121016 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151116 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5130567 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |