JPH06129937A - Abnormality detection apparatus of mechanical seal - Google Patents
Abnormality detection apparatus of mechanical sealInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被軸封体のシャフト貫
通部を貫通する回転シャフトを軸封するために該シャフ
ト貫通部に装着されたメカニカルシール異常検出装置に
関し、更に詳細にはメカニカルシールが装着されている
被軸封体から遠く離れた所望の場所、例えば中央制御室
等でかかるメカニカルシールの異常を容易に検出するこ
とのできるメカニカルシールの遠隔型異常検出装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanical seal abnormality detecting device mounted on a shaft penetrating portion for sealing a rotary shaft penetrating the shaft penetrating portion of a sealed body, and more particularly to a mechanical seal abnormality detecting device. The present invention relates to a remote type abnormality detection device for a mechanical seal, which can easily detect an abnormality of the mechanical seal in a desired place far away from the shaft-sealed body to which the seal is attached, such as a central control room.
【0002】[0002]
【従来の技術】メカニカルシールは、被軸封体のシャフ
ト貫通部を貫通した回転シャフトを軸封するために広く
使用されている。例えば、被軸封体として遠心ポンプ
(別名うず巻きポンプ)を例に挙げて説明する。電気モ
ータ等の回転駆動装置に連結されたポンプシャフトが高
い回転数で回転している遠心ポンプでは、ポンプシャフ
トをポンプケーシングとの間で軸封するために、メカニ
カルシールが、一般に使用されている。2. Description of the Related Art Mechanical seals are widely used for axially sealing a rotary shaft that penetrates a shaft penetrating portion of a body to be sealed. For example, a centrifugal pump (also called a spiral wound pump) will be described as an example of the sealed body. In a centrifugal pump in which a pump shaft connected to a rotary drive device such as an electric motor rotates at a high rotation speed, a mechanical seal is generally used to seal the pump shaft with a pump casing. .
【0003】軸封すべき被軸封体の型式、軸封条件等に
応じて種々の型式のメカニカルシールが使用されている
が、原理的には図3に示すように、メカニカルシール1
1は、回転シャフト12と共に一体的に回転する環状の
回転部14の端面と被軸封体16のシャフト貫通部20
に固定された環状の固定部18の端面とが緊密に接触し
て形成する摺動面44において回転シャフトの回転と共
に摺動密封することにより、回転シャフト12の軸封を
行っている。回転部14は、固定部18との間で緊密に
接触した摺動面44を形成するために押圧機構41によ
り押圧されており、固定部18とシャフト貫通部20と
を液密に封止するためにその間にリング状パッキン、例
えばO−リング26が介在している。Various types of mechanical seals are used according to the type of the sealed object to be sealed and the shaft sealing conditions. In principle, as shown in FIG. 3, the mechanical seal 1 is used.
Reference numeral 1 denotes an end surface of an annular rotating portion 14 that rotates integrally with the rotating shaft 12 and a shaft penetrating portion 20 of the shaft-sealed body 16.
The rotary shaft 12 is axially sealed by slidingly sealing the rotary surface 12 with the end surface of the annular fixed portion 18 that is fixed to the sliding surface 44 as the rotary shaft rotates. The rotating portion 14 is pressed by the pressing mechanism 41 to form the sliding surface 44 that is in close contact with the fixed portion 18, and liquid-tightly seals the fixed portion 18 and the shaft penetrating portion 20. Therefore, a ring-shaped packing, for example, an O-ring 26 is interposed therebetween.
【0004】メカニカルシール11では、回転部14と
固定部18が、回転シャフト12の回転中摺動面44を
介して摺動することにより、摩擦熱が発生してメカニカ
ルシール11の構成部品の温度を上昇させる。また、被
軸封体が取り扱っている流体(以下、内部流体と言う)
の温度が高い場合には、その熱がメカニカルシール11
を構成している部品の温度を上昇させる。しかるに、上
述したメカニカルシール11の構成部品は、全て精密加
工された部品で耐熱温度が比較的低く、特に合成樹脂製
の部品の耐熱温度は低い。In the mechanical seal 11, the rotating portion 14 and the fixed portion 18 slide through the sliding surface 44 of the rotating shaft 12 during rotation, so that frictional heat is generated and the temperature of the components of the mechanical seal 11 is increased. Raise. In addition, the fluid handled by the sealed body (hereinafter referred to as internal fluid)
If the temperature of the mechanical seal 11 is high,
To raise the temperature of the components that make up. However, all the components of the mechanical seal 11 described above are precision-machined components and have a relatively low heat resistance temperature, and particularly, the heat resistance temperature of a synthetic resin component is low.
【0005】そこで、メカニカルシール11の温度が上
昇して構成部品の耐熱温度以上になると予想される場合
には、予めメカニカルシールにフラッシング機構を設
け、それによりメカニカルシールを冷却している。フラ
ッシング機構とは、一般には、被軸封体から内部流体の
一部を分流し、ストレーナ43を通して異物を除去し、
次いで冷却器45で冷却して温度を低下させた後、その
温度の低い内部流体をフラッシング液体入口46からメ
カニカルシール11に導入する機構である。尚、このフ
ラッシング液体入口46から導入する液体をフラッシン
グ液体と言う。低温のフラッシング液体は、回転部14
によって画成されたシャフト貫通部20内の環状空間5
4を矢印Vの方向に流れ、摩擦熱が発生する摺動面44
と内部流体の熱が伝達される回転部14とを冷却する。Therefore, when it is expected that the temperature of the mechanical seal 11 will rise and exceed the heat resistant temperature of the constituent parts, a flushing mechanism is provided in advance in the mechanical seal to cool the mechanical seal. The flushing mechanism generally divides a part of the internal fluid from the sealed body and removes foreign matter through the strainer 43.
Then, after cooling with a cooler 45 to lower the temperature, an internal fluid having a low temperature is introduced into the mechanical seal 11 from the flushing liquid inlet 46. The liquid introduced from the flushing liquid inlet 46 is called flushing liquid. The low-temperature flushing liquid is supplied to the rotating unit 14
The annular space 5 in the shaft penetrating portion 20 defined by
4 in the direction of arrow V to generate frictional heat
And the rotating part 14 to which the heat of the internal fluid is transferred is cooled.
【0006】メカニカルシールは、複雑な軸封機構を備
えている上に、高温高圧の流体、しかも殆どの場合が腐
食性の流体に曝されつつ、遠心ポンプのポンプシャフト
のように3000〜6000rpm の回転数で高速回転し
ている回転シャフトを軸封すると言った過酷な条件下で
使用されているため、メカニカルシールには種々の異常
または故障がしばしば発生する。メカニカルシールに異
常が生じて、その軸封機能が低下した場合には、内部流
体が、メカニカルシールを介してポンプから外部に漏
れ、内部流体が可燃性の場合には、火災になることもあ
る。また、内部流体がH2S 或いはCl2 等を溶解した流体
のように毒性の強い場合には、人的被害が生じることも
ある。The mechanical seal has a complicated shaft-sealing mechanism and is exposed to a high-temperature and high-pressure fluid, and in most cases, a corrosive fluid, and has a rotation speed of 3000 to 6000 rpm like a pump shaft of a centrifugal pump. Since the rotary shaft that rotates at high speed at the rotational speed is used under severe conditions such as sealing the shaft, various abnormalities or failures often occur in the mechanical seal. If the mechanical seal malfunctions and its shaft sealing function deteriorates, internal fluid may leak from the pump to the outside through the mechanical seal, and if the internal fluid is flammable, a fire may occur. . In addition, if the internal fluid is highly toxic, such as a fluid in which H 2 S or Cl 2 is dissolved, human injury may occur.
【0007】また、メカニカルシールからの内部流体の
漏洩を放置しておくと、メカニカルシールの損傷が大き
くなり、メカニカルシールの交換が必要になる。メカニ
カルシールは、精密加工を必要とする部品の組立体であ
って、高価なものであるから、メカニカルシールの交換
には多大の費用が嵩む。そこで、メカニカルシールを装
着したポンプを多数運転している工場等では、従来は、
オペレータが定期的に巡回してポンプを監視し、メカニ
カルシールから流体の漏洩が発見された場合には、直ち
に予備のポンプに切り換える等の処置を施していた。If the leakage of the internal fluid from the mechanical seal is left as it is, the mechanical seal will be greatly damaged and the mechanical seal needs to be replaced. Since the mechanical seal is an assembly of parts that require precision processing and is expensive, replacement of the mechanical seal is very expensive. Therefore, in factories that operate many pumps equipped with mechanical seals,
The operator regularly patrols the pump to monitor the pump, and if a fluid leak is found from the mechanical seal, the operator immediately takes a measure such as switching to a spare pump.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の石油
精製工場、石油化学工場、或いは化学工場等では、操業
の経済性を向上させるため、並びに労働力不足に対処す
るため、工場内の多数の装置及び機器を集中的に管理す
る傾向にある。例えば、中央制御室で各機器或いは各装
置の運転状況を集中的に監視し、そこから遠隔操作する
ような方式が採用されている。この結果、常時は、必要
最小限の人数のオペレータしか、工場内に配置されてい
ない。少ない数のオペレータが短い時間間隔で定期的に
ポンプを巡回監視することは現実的に難しく、巡回の間
隔も長くなり勝ちである。そのため、漏洩に気付くのが
遅くなって、メカニカルシールの損傷が大きくなるのみ
ならず、最悪の場合には漏洩した流体が着火して、火災
等の大事故になる危険或いは毒性の強い流体の漏れのた
めに人的被害が生じる危険が益々増大している。By the way, in recent years, in petroleum refineries, petrochemical plants, chemical plants, etc., in order to improve the economical efficiency of operation and to cope with labor shortage, many There is a tendency to centrally manage devices and equipment. For example, a system has been adopted in which the operating status of each device or each device is centrally monitored in a central control room and remotely controlled from there. As a result, only a minimum number of operators are required to be installed in the factory at any given time. It is practically difficult for a small number of operators to regularly patrol the pump at short time intervals, and the patrol interval tends to be long. As a result, not only will the leakage be noticed more slowly and damage to the mechanical seal will increase, but in the worst case, the leaked fluid will ignite, resulting in a serious accident such as a fire, or leakage of highly toxic fluid. Because of this, the risk of human injury is increasing.
【0009】オペレータの巡回目視に代わる検知方法と
して、音波計測による検知方法及び温度センサーによる
漏洩検知方法が試みられている。音波計測による検知方
法は、メカニカルシールの摺動面で発生する音波を計測
することにより、メカニカルシールの異常を検知する方
法である。しかし、この方法は、回転シャフト及び被軸
封体自体の発生音波によって誤作動する率が高く、誤作
動を少なくして検知精度を向上させるには頻繁に調整す
る必要が生じ、実際に稼働している被軸封体のメカニカ
ルシールに適用するには未だ到っていない。一方、温度
センサーによる従来の漏洩検知方法は、メカニカルシー
ルから漏洩した液体を温度センサーによって検知するも
のであって、図3に示すA付近に温度センサーを設け、
内部流体の漏洩に伴う温度変化を検知して、そこから内
部流体が漏洩していることを検出しようとするものであ
る。As a detection method replacing the operator's patrol visual inspection, a detection method by sound wave measurement and a leak detection method by a temperature sensor have been tried. The detection method by sound wave measurement is a method of detecting an abnormality of the mechanical seal by measuring a sound wave generated on the sliding surface of the mechanical seal. However, this method has a high rate of malfunction due to the sound waves generated by the rotating shaft and the shaft-sealed body itself, and in order to reduce the malfunction and improve the detection accuracy, frequent adjustments are required, and the method does not actually work. It has not yet been applied to the mechanical seal of the sealed body. On the other hand, the conventional leak detection method using the temperature sensor is to detect the liquid leaked from the mechanical seal by the temperature sensor, and the temperature sensor is provided in the vicinity of A shown in FIG.
It is intended to detect a temperature change due to the leakage of the internal fluid and detect that the internal fluid is leaking from the temperature change.
【0010】しかし、内部流体がメカニカルシールから
漏洩していることは、メカニカルシールの損傷がある程
度進行していることを意味し、多くの場合、メカニカル
シールの交換を必要とする。また、内部流体が有毒又は
可燃性の場合には、漏洩を検出してから対処するのでは
安全上時期を失して遅過ぎる場合が多く、従ってメカニ
カルシールから液体が漏洩する前に、メカニカルシール
の異常を検知する手段が必要である。しかし、上述のオ
ペレータの目視検査方法及び温度センサーによる従来の
漏洩検知方法は、メカニカルシールから比較的大量の流
体が漏洩して初めて、メカニカルシールの異常を検知す
るものであって、異常発生初期の発見は、極めて困難で
あった。However, the leakage of the internal fluid from the mechanical seal means that the mechanical seal has been damaged to some extent, and in many cases, the mechanical seal needs to be replaced. Also, if the internal fluid is toxic or flammable, it is often too late to detect and deal with the leakage for safety reasons.Therefore, before the liquid leaks from the mechanical seal, the mechanical seal It is necessary to have a means for detecting the abnormality. However, the above-mentioned operator visual inspection method and the conventional leak detection method using a temperature sensor detect an abnormality of the mechanical seal only after a relatively large amount of fluid leaks from the mechanical seal. The discovery was extremely difficult.
【0011】上述の状況に鑑み、本発明の目的は、メカ
ニカルシールの異常を遠隔から検知し、しかもメカニカ
ルシールから比較的多量の液体が漏洩する前にメカニカ
ルシールの異常を検知する装置を提供することである。In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a device for detecting an abnormality of a mechanical seal from a remote place and detecting an abnormality of a mechanical seal before a relatively large amount of liquid leaks from the mechanical seal. That is.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明者は、メカニカル
シールの異常の発生原因を研究した結果、その原因を概
略次のように分類できることを見出した。第1には、微
小な異物、例えば内部流体中に含有されている異物が、
固定部と回転部との摺動面間に侵入した場合、摺動面
が、その異物により容易に損傷され、その結果、損傷部
分を通して内部流体が被軸封体内部の圧力により漏洩す
ることである。第2には、回転部を固定部に押圧してい
る押圧機構が高温かつ腐食性の雰囲気のために機能劣化
し、そのため摺動面での接触が悪くなりその間隙を介し
て内部流体が漏洩することである。第3には、シャフト
貫通部と固定部との間に介在させたリング状パッキンが
劣化して封止機能が低下し、そのためシャフト貫通部と
固定部との間から内部流体が漏洩することである。第4
には、回転部と回転シャフトとの間を通して内部流体が
漏洩することである。第5には、フラッシング機構を備
えたメカニカルシールにおいては、フラッシング機構の
故障のため冷却機能が低下し、メカニカルシールの温度
が上昇してその構成部品が損傷し、そのため内部流体が
漏洩することである。As a result of research on the cause of the abnormality of the mechanical seal, the present inventor has found that the cause can be roughly classified as follows. First, minute foreign matter, such as foreign matter contained in the internal fluid,
If it enters between the sliding surface of the fixed part and the rotating part, the sliding surface is easily damaged by foreign matter, and as a result, the internal fluid leaks through the damaged part due to the pressure inside the sealed body. is there. Secondly, the pressing mechanism that presses the rotating part against the fixed part deteriorates in function due to the high temperature and corrosive atmosphere, so that the contact on the sliding surface becomes poor and the internal fluid leaks through the gap. It is to be. Thirdly, the ring-shaped packing interposed between the shaft penetrating portion and the fixed portion is deteriorated and the sealing function is deteriorated, so that the internal fluid leaks from between the shaft penetrating portion and the fixed portion. is there. Fourth
In particular, internal fluid leaks between the rotating part and the rotating shaft. Fifthly, in a mechanical seal equipped with a flushing mechanism, the cooling function deteriorates due to a failure of the flushing mechanism, the temperature of the mechanical seal rises, and its component parts are damaged, so that the internal fluid leaks. is there.
【0013】一方、メカニカルシールが正常に機能して
いる場合には、内部流体の温度の変化に係わらず、メカ
ニカルシール自体の温度は、自然放熱により、或いは冷
却流体によるクェンチング、フラッシング等の強制冷却
により、その所定運転温度でほぼ一定に維持されている
ことを確認した。更に、メカニカルシールの上述の異常
の場合には、その異常発生箇所で温度が上述の所定運転
温度から瞬時に上昇し、又は下降することも多数の実験
の結果確認した。一般には、内部流体の温度が高い場合
には、温度が上昇し、内部流体がLPG等のように気化
する流体の場合には、下降する。On the other hand, when the mechanical seal is functioning normally, the temperature of the mechanical seal itself is irrespective of the change in the temperature of the internal fluid, and the temperature of the mechanical seal itself is naturally cooled or forced cooling such as quenching or flushing with a cooling fluid. It was confirmed that the temperature was maintained almost constant at the predetermined operating temperature. Further, in the case of the above-mentioned abnormality of the mechanical seal, it was confirmed as a result of many experiments that the temperature instantly rises or falls from the above-mentioned predetermined operating temperature at the location where the abnormality occurs. Generally, when the temperature of the internal fluid is high, the temperature rises, and when the internal fluid is a fluid such as LPG that vaporizes, the temperature drops.
【0014】以上の研究と実験の結果に基づき、上記目
的を達成するために、本発明に係るメカニカルシール異
常検出装置は、被軸封体のシャフト貫通部を貫通する回
転シャフトを軸封するための、固定部と回転部とからな
るメカニカルシールであって、固定部が、シャフト貫通
孔を備えた環状に形成されて被軸封体のシャフト貫通部
の内周壁に沿って液密に取り付けられ、かつシャフト貫
通孔に回転シャフトを回転自在に貫通させ、回転部が、
固定部の端面との間に摺動面を形成するように固定部に
隣接してシャフトの周囲に環状に取り付けられ、かつシ
ャフト貫通部内で回転シャフトと共に一体的に回転しつ
つ固定部の端面に対して摺動面を摺動させるように、シ
ャフト貫通部に装着されたメカニカルシールの異常を検
出するために、摺動面、固定部、固定部を取り付けたシ
ャフト貫通部内周壁、及び被軸封体のシャフト貫通部出
口から選ばれた少なくと1か所又はその近傍に装着され
ている温度センサーと、該温度センサーの出力に基づい
て異常検出信号を出力する信号出力装置とを備えている
ことを特徴としている。Based on the results of the above research and experiments, in order to achieve the above object, the mechanical seal abnormality detecting device according to the present invention seals a rotary shaft that penetrates a shaft penetrating portion of a shaft-sealed body. A mechanical seal comprising a fixed portion and a rotating portion, wherein the fixed portion is formed in an annular shape having a shaft through hole and is liquid-tightly attached along the inner peripheral wall of the shaft through portion of the shaft-sealed body. And, the rotary shaft is rotatably pierced through the shaft through hole,
It is attached annularly around the shaft adjacent to the fixed part so as to form a sliding surface with the end face of the fixed part, and on the end face of the fixed part while rotating integrally with the rotating shaft in the shaft penetrating part. In order to detect the abnormality of the mechanical seal mounted on the shaft penetrating portion so that the sliding surface slides against the sliding surface, the sliding surface, the fixed portion, the inner peripheral wall of the shaft penetrating portion where the fixed portion is attached, and the sealed shaft are attached. It is equipped with a temperature sensor mounted at least at one location selected from the outlet of the shaft penetration portion of the body or in the vicinity thereof, and a signal output device for outputting an abnormality detection signal based on the output of the temperature sensor. Is characterized by.
【0015】本発明に係るメカニカルシール異常検出装
置は、いかなる被軸封体に装着されたメカニカルシール
にも適用可能で、例えばポンプ、攪拌機、遠心分離装置
等に装着されたメカニカルシールに適用できる。本発明
で使用する温度センサーは、熱電対温度計、電気抵抗温
度計等の市販の温度センサーである。好適には、シース
熱電対と一般に呼称されている熱電対温度計を使用す
る。シース熱電対とは、熱電対を挿入した保護管の中
に、マグネシア(MgO )、アルミナ(Al2O3 )を入れて
固めたもので、極めて細長い形状に形成されており、可
撓性を備えている。例えば、直径0.25mm〜12mm程
度のものが市販されており、屈曲できる曲率半径は直径
の1〜5倍である。径が細いので、局部的な温度測定に
適し、指示の時間遅れが小さく、被測温体の温度を乱さ
ない利点がある。The mechanical seal abnormality detecting device according to the present invention can be applied to any mechanical seal mounted on any sealed object, for example, a mechanical seal mounted on a pump, a stirrer, a centrifuge or the like. The temperature sensor used in the present invention is a commercially available temperature sensor such as a thermocouple thermometer or an electric resistance thermometer. Preferably, a thermocouple thermometer commonly referred to as a sheath thermocouple is used. A sheath thermocouple is made by inserting magnesia (MgO) and alumina (Al 2 O 3 ) into a protective tube into which a thermocouple has been inserted and then solidifying it. I have it. For example, those having a diameter of about 0.25 mm to 12 mm are commercially available, and the bendable radius of curvature is 1 to 5 times the diameter. Since the diameter is thin, it is suitable for local temperature measurement, has a small time delay of instruction, and has the advantage of not disturbing the temperature of the temperature-measuring object.
【0016】温度センサーの装着場所は、メカニカルシ
ールの型式によって個別に選定すべきであるが、上述の
場所全てに装着することにより、完璧に異常を検出する
ようにすることもできる。温度センサーを測定場所に装
着するには、測定場所近傍にまで延在する孔をシャフト
貫通部及びメカニカルシールの部品に穿設するか、又は
既に穿設されている他の目的の孔を利用して、測定場所
に近い位置に温度センサーの測温部を配置する。The mounting location of the temperature sensor should be individually selected according to the type of mechanical seal, but it is also possible to completely detect the abnormality by mounting all of the above locations. To attach the temperature sensor to the measurement location, make a hole extending to the vicinity of the measurement location in the shaft penetrating part and the mechanical seal component, or use a hole already formed for another purpose. And place the temperature measuring part of the temperature sensor near the measurement location.
【0017】信号出力装置は、温度センサーの検出温度
とメカニカルシールの所定運転温度とを比較し、その差
が設定値以上であれば、異常を検出した旨の異常検出信
号を出力する。本発明で使用する信号出力装置は、既知
の技術によって構成された装置であって、所望の場所、
例えば中央制御室等に設置される。信号出力装置から記
録装置、警報装置、ポンプ自動切替え装置等の所望の装
置に異常検出信号を入力し、異常発生についての記録を
行い、警報を出し、メカニカルシールに異常を検出した
ポンプから別のポンプに自動的に切り換えるようにする
こともできる。The signal output device compares the temperature detected by the temperature sensor with the predetermined operating temperature of the mechanical seal, and if the difference is not less than the set value, outputs an abnormality detection signal indicating that an abnormality has been detected. The signal output device used in the present invention is a device configured by a known technique,
For example, it is installed in a central control room or the like. Input the abnormality detection signal from the signal output device to the desired device such as recording device, alarm device, automatic pump switching device, etc., record the abnormality occurrence, issue an alarm, and separate from the pump that detected the abnormality in the mechanical seal. It is also possible to switch to the pump automatically.
【0018】上述の異常検出装置において、固定部と回
転部とに加えてフラッシング機構を備えたメカニカルシ
ールの異常を検出するためには、好適には、回転部によ
って画成されたシャフト貫通部内の環状空間、摺動面、
固定部、固定部を取り付けたシャフト貫通部内周壁、及
び被軸封体のシャフト貫通部出口から選ばれた少なくと
1か所又はその近傍に装着されている温度センサーと、
該温度センサーの出力に基づいて異常検出信号を出力す
る信号出力装置とを備えていることを特徴としている。In the abnormality detecting device described above, in order to detect an abnormality of the mechanical seal provided with the flushing mechanism in addition to the fixed portion and the rotating portion, it is preferable that the shaft penetrating portion defined by the rotating portion be provided. Annular space, sliding surface,
A fixed part, an inner peripheral wall of the shaft penetrating part to which the fixing part is attached, and a temperature sensor mounted at least at one position selected from the outlet of the shaft penetrating part of the sealed body, or in the vicinity thereof,
And a signal output device that outputs an abnormality detection signal based on the output of the temperature sensor.
【0019】[0019]
【作用】メカニカルシールに異常が発生した場合及び内
部流体がメカニカルシールを介して漏洩した場合には、
前述したように、必ず温度変化(所定運転温度と検出温
度との差、以下同様)を伴うので、温度変化が発生し易
い上述の場所に温度センサーを配設し、その温度変化を
検出することにより、メカニカルシールの異常を検知す
る。フラッシング機構を備えたメカニカルシールにおい
て、フラッシングが正常に行われていない場合には、フ
ラッシング液体が流れている流路の温度が正常温度(所
定運転温度)より変化するので、その温度変化を温度セ
ンサーにより検出することによりフラッシング機構の異
常を検出できる。[Function] When an abnormality occurs in the mechanical seal or when the internal fluid leaks through the mechanical seal,
As mentioned above, there is always a temperature change (difference between the specified operating temperature and the detected temperature, the same applies below). Therefore, place a temperature sensor in the above-mentioned location where temperature change easily occurs and detect the temperature change. Detects an abnormality in the mechanical seal. In a mechanical seal equipped with a flushing mechanism, if the flushing is not performed normally, the temperature of the flow path in which the flushing liquid flows changes from the normal temperature (predetermined operating temperature). It is possible to detect an abnormality of the flushing mechanism by detecting with.
【0020】[0020]
【実施例】以下に、添付図面を参照して実施例に基づき
本発明をより詳細に説明する。図1は、本発明に係るメ
カニカルシール異常検出装置の実施例を説明するため
に、メカニカルシールの概略の断面と共に、そのメカニ
カルシールに装着した温度センサーの配置を示した説明
図である。図2は、本発明に係るメカニカルシール異常
検出装置の実施例10の系統図である。尚、図1及び図
2では、図3と同じ部品について同じ符号を付し、その
説明を省略している。本実施例10は、ポンプ13に装
着されたメカニカルシール11の異常を検出するための
装置である。メカニカルシール11は、被軸封体である
ポンプケーシング16のシャフト貫通部20に装着され
ていて、シャフト貫通部20を貫通するシャフト12を
軸封している。シャフト12には、ライナー15がに嵌
合されているが、以下、簡単のためにライナー15を含
めてシャフト12と言う。メカニカルシール11は、シ
ャフト12の周方向に環状に取り付けられてシャフト1
2と一体的に回転する回転部14と、回転部14に隣接
して駆動機側に位置し、ポンプケーシング16のシャフ
ト貫通部20に固定されている固定部18とから構成さ
れている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing a schematic cross section of a mechanical seal and an arrangement of temperature sensors attached to the mechanical seal in order to explain an embodiment of a mechanical seal abnormality detecting device according to the present invention. FIG. 2 is a system diagram of Embodiment 10 of the mechanical seal abnormality detection device according to the present invention. In FIGS. 1 and 2, the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted. The tenth embodiment is an apparatus for detecting an abnormality of the mechanical seal 11 attached to the pump 13. The mechanical seal 11 is attached to the shaft penetrating portion 20 of the pump casing 16 that is a sealed body, and seals the shaft 12 that penetrates the shaft penetrating portion 20. The liner 15 is fitted to the shaft 12, but for the sake of simplicity, the liner 15 will be referred to as the shaft 12 below. The mechanical seal 11 is attached in an annular shape in the circumferential direction of the shaft 12, and
The rotary unit 14 rotates integrally with the rotary unit 2 and a fixed unit 18 which is located adjacent to the rotary unit 14 on the side of the driving machine and fixed to the shaft penetrating unit 20 of the pump casing 16.
【0021】環状のフランジ22は、シャフト貫通部2
0の一部を構成していて、フランジ22のシャフト孔の
内周面に沿って環状に設けられたフローティングシート
18が、固定部として形成されている。フローティング
シート18は、固形カーボンで形成され、バイトン製の
Oリング26を介してフランジ22の内周に沿って液密
に取り付けられ、かつシャフトとの間に僅かな間隙を有
するように設けられたシャフト貫通孔28にシャフト1
2を貫通させている。フローティングシート18の外側
の離隔した位置には、ブッシュ30が、フランジ22の
内周に沿って設けられており、外部からの異物がメカニ
カルシール11に侵入しないようにシャフト貫通部20
の出口31をほぼ閉塞してメカニカルシール11を保護
している。The annular flange 22 is used as the shaft penetrating portion 2.
The floating sheet 18, which constitutes a part of 0 and is annularly provided along the inner peripheral surface of the shaft hole of the flange 22, is formed as a fixed portion. The floating sheet 18 is formed of solid carbon, is liquid-tightly attached along the inner circumference of the flange 22 via an O-ring 26 made of Viton, and is provided so as to have a slight gap with the shaft. Shaft 1 in shaft through hole 28
2 is penetrated. Bushings 30 are provided along the inner circumference of the flange 22 at spaced positions outside the floating sheet 18, and the shaft penetrating portion 20 is provided so that foreign matter from the outside does not enter the mechanical seal 11.
The outlet 31 is substantially closed to protect the mechanical seal 11.
【0022】回転部14は、シャフト12に沿って固定
部18に隣接し、かつシャフト貫通部20の内周壁との
間に間隙を有するようにシャフト12に環状に取り付け
られている。回転部14の構成部品は、は、それぞれ環
状に形成された、シールリング32、Vリングリテーナ
34、Vリング36、ドライブカラー38、コイルスプ
リング40、及びスプリングリテーナ42である。The rotating portion 14 is attached to the shaft 12 so as to be adjacent to the fixed portion 18 along the shaft 12 and to have a gap with the inner peripheral wall of the shaft penetrating portion 20. The components of the rotating portion 14 are a seal ring 32, a V ring retainer 34, a V ring 36, a drive collar 38, a coil spring 40, and a spring retainer 42, each of which is formed in an annular shape.
【0023】シールリング32は、超硬合金等の硬質の
材料でリング状に形成され、Vリングリテーナ34に固
定されている。その端面は、フローティングシート18
の端面と緊密に接触し、かつシャフト12の回転に伴い
摺動する摺動面44をフローティングシート18の端面
との間で相互に形成し、静止しているポンプケーシング
16のシャフト貫通部20に対して回転するシャフト1
2を上記形成された摺動面44により軸封する。Vリン
グリテーナ34は、テフロン製のVリング36によりシ
ャフト12との間が封止されていると共に、シャフト1
2に固定されたスプリングリテーナ42とそれに一端が
固定されたコイルスプリング40とからなる押圧機構4
1のバネ力によりドライブカラー38を介してフローテ
ィングシート18に向かって押圧されている。これによ
り、シールリング32は、摺動面44にてフローティン
グシート18と緊密に面接触する。The seal ring 32 is formed in a ring shape from a hard material such as cemented carbide, and is fixed to the V ring retainer 34. The end face is floating sheet 18
A sliding surface 44 that is in close contact with the end surface of the floating seat 18 and that slides with the rotation of the shaft 12 is formed mutually with the end surface of the floating seat 18, and Shaft 1 rotating against
2 is shaft-sealed by the sliding surface 44 formed above. The V ring retainer 34 is sealed from the shaft 12 by a V ring 36 made of Teflon, and at the same time, the shaft 1
2, a pressing mechanism 4 including a spring retainer 42 fixed to No. 2 and a coil spring 40 having one end fixed to the spring retainer 42.
It is pressed toward the floating sheet 18 via the drive collar 38 by the spring force of 1. As a result, the seal ring 32 comes into close surface contact with the floating sheet 18 at the sliding surface 44.
【0024】上述したメカニカルシール11の構成部品
は、全て精密加工された部品で耐熱温度が低く、特に合
成樹脂製のO−リング26、Vリング36等の耐熱温度
が低い。そこで、摺動面での摩擦熱或いは内部流体から
の伝熱により、メカニカルシール11の温度が上昇して
構成部品の耐熱温度以上になることが予想される場合に
は、本実施例のように、予めメカニカルシールに図3の
フラッシング機構を設け、それによりメカニカルシール
11を冷却してる。フラッシング液体入口46から導入
されたフラッシング液体は、回転部14によって画成さ
れたシャフト貫通部20内の環状空間54を矢印Vの方
向に流れ、摩擦熱が発生する摺動面44と内部流体の熱
が伝達される回転部14を冷却する。All the components of the mechanical seal 11 described above are precision-machined parts and have a low heat resistant temperature, and particularly the O-ring 26 and the V ring 36 made of synthetic resin have a low heat resistant temperature. Therefore, when it is expected that the temperature of the mechanical seal 11 rises and becomes higher than or equal to the heat resistant temperature of the constituent parts due to frictional heat on the sliding surface or heat transfer from the internal fluid, as in this embodiment. The mechanical seal 11 is cooled in advance by providing the mechanical seal with the flushing mechanism shown in FIG. The flushing liquid introduced from the flushing liquid inlet 46 flows in the direction of the arrow V in the annular space 54 in the shaft penetrating portion 20 defined by the rotating portion 14, and the sliding surface 44 and the internal fluid in which frictional heat is generated are generated. The rotating part 14 to which heat is transferred is cooled.
【0025】50a、50b、50c及び50dは、そ
れぞれ温度センサー52を装着するために設けられた温
度センサー孔を示している。50aは、回転部14によ
って画成されたシャフト貫通部20内の環状空間54の
温度、50bは、摺動部44の温度、50cは、フロー
ティングシート18及びフローティングシート18を取
り付けたフランジ22の内周壁の温度、及び50dは、
シャフト貫通部20の出口31の温度を、それぞれ測定
するために装着する温度センサー52の装着場所を例示
的に示している。メカニカルシール11の運転条件に応
じて、その場所を選定すべきであるが、50aから50
dの全てに温度センサー52を装着してもよい。尚、5
0a、50b、50c及び50dは、図1に図示したよ
うな同じ断面でなく、それぞれ別の断面に位置すること
も可能であり、また大型のポンプのようにシャフト12
が太い場合には、複数の断面で例えば50aと同じよう
な場所に複数の温度センサーを装着することもできる。Reference numerals 50a, 50b, 50c and 50d denote temperature sensor holes provided for mounting the temperature sensor 52, respectively. 50a is the temperature of the annular space 54 in the shaft penetrating portion 20 defined by the rotating portion 14, 50b is the temperature of the sliding portion 44, and 50c is the floating sheet 18 and the flange 22 to which the floating sheet 18 is attached. The temperature of the surrounding wall and 50d are
The mounting location of the temperature sensor 52 mounted to measure the temperature of the outlet 31 of the shaft penetrating portion 20 is shown as an example. The location should be selected according to the operating conditions of the mechanical seal 11.
The temperature sensor 52 may be attached to all of d. 5
0a, 50b, 50c and 50d may not be the same cross-section as shown in FIG. 1, but may be located in different cross-sections.
When the thickness is thick, a plurality of temperature sensors can be attached to a plurality of cross-sections at the same position as 50a, for example.
【0026】フラッシング液体の流量が低下したり、そ
の流入が停止したり、その流入温度が上昇した場合に
は、環状空間54の温度が変化するので、50aの温度
センサー52が、その温度変化(所定運転温度との差、
以下同様)を検出することにより、メカニカルシール1
1から内部流体が漏洩する前にフラッシング機構の異常
を検出する。摺動面44での摺動状態に異常がある場合
には、又は摺動面44の損傷部分を介して内部流体或い
はフラッシング液体が流出する場合には、摺動面44の
温度が変化するので、50bの温度センサー52が、そ
の温度変化を検出することにより、摺動面44の異常を
検出する。When the flow rate of the flushing liquid is reduced, its inflow is stopped, or its inflow temperature is raised, the temperature of the annular space 54 is changed, so that the temperature sensor 52 of 50a changes its temperature ( Difference from the specified operating temperature,
The same applies hereinafter) to detect the mechanical seal 1
Before the internal fluid leaks from No. 1, the abnormality of the flushing mechanism is detected. If the sliding state on the sliding surface 44 is abnormal, or if the internal fluid or flushing liquid flows out through the damaged portion of the sliding surface 44, the temperature of the sliding surface 44 changes. , 50b of the temperature sensor 52 detects an abnormality of the sliding surface 44 by detecting the temperature change.
【0027】O−リング26の劣化により、フローティ
ングシート18とフランジ22との間の封止が損なわれ
た場合には、そこを通して内部流体又はフラッシング液
体が流れ、温度が変化するので、50cの温度センサー
52が、その温度変化を検出することにより、フローテ
ィングシート18とフランジ22との間の封止の異常を
検出する。回転部14とシャフト12との間の封止が損
なわれた場合、摺動面44の損傷の場合、フローティン
グシート18とフランジ22との間の封止が損なわれた
場合等、いずれの場合にも、漏洩した内部流体は、シャ
フト貫通部20の出口31領域を流れ、その領域の温度
が変化するので、50dの温度センサー52が、その温
度変化を検出することにより、メカニカルシールの漏洩
を検出することができる。When the seal between the floating sheet 18 and the flange 22 is impaired due to the deterioration of the O-ring 26, the internal fluid or flushing liquid flows therethrough, and the temperature changes. The sensor 52 detects an abnormality in the sealing between the floating sheet 18 and the flange 22 by detecting the temperature change. In any case, such as when the seal between the rotating portion 14 and the shaft 12 is damaged, when the sliding surface 44 is damaged, or when the seal between the floating sheet 18 and the flange 22 is damaged. Also, since the leaked internal fluid flows through the outlet 31 region of the shaft penetrating portion 20 and the temperature of the region changes, the temperature sensor 52 of 50d detects the temperature change and detects the leakage of the mechanical seal. can do.
【0028】本実施例で使用した温度センサー52は、
岡崎製作所(株)製のシース測温抵抗体であって、外径
8.0mmのステンレス鋼製の管状シースの中に測温抵抗
体(K(CA))を挿入した後、酸化マグネシウム等の
無機絶縁材を充填して形成されており、内部に空気層が
無いので感度が極めて高く、かつ小さな曲率半径で曲げ
ることが可能である。穿設された温度センサー孔50に
温度センサー52を挿入し、温度センサー孔50の出口
付近で相互に螺合させることにより外部から温度センサ
ー孔50を封止することができるようになっている。図
2の系統図に示すように、温度センサー52は、熱電対
用延長導線58を介して中央制御室に設けられた信号出
力装置60に接続されている。The temperature sensor 52 used in this embodiment is
A sheath resistance thermometer manufactured by Okazaki Seisakusho Co., Ltd. After inserting the resistance thermometer (K (CA)) into a stainless steel tubular sheath having an outer diameter of 8.0 mm, magnesium oxide etc. Since it is formed by filling with an inorganic insulating material and there is no air layer inside, it has extremely high sensitivity and can be bent with a small radius of curvature. The temperature sensor 52 can be sealed from the outside by inserting the temperature sensor 52 into the bored temperature sensor hole 50 and screwing the temperature sensor 52 in the vicinity of the outlet of the temperature sensor hole 50. As shown in the system diagram of FIG. 2, the temperature sensor 52 is connected to a signal output device 60 provided in the central control room via a thermocouple extension lead wire 58.
【0029】信号出力装置60は、延長導線58を介し
て伝達された、温度センサー52の熱電対の熱起電力を
電気信号に変換又は増幅する変換器と、変換器の出力信
号、例えば出力電圧が設定値以上又は以下になれば、異
常検出信号を出力する出力装置とから構成されている。
設定値は、メカニカルシール11の正常時に温度センサ
ー52が検出する温度(メカニカルシール11の温度測
定箇所での所定運転温度)と差が約3〜20°C、望ま
しくは約5〜10°Cの範囲になるように設定される。
この差が、小さいと誤作動の恐れがあり、大きいと異常
発生初期の検出が難しくなるからである。これにより、
温度センサー52の熱電対の熱起電力が大きくなれば、
変換器の出力値が大きくなって設定値以上となり、異常
検出信号が発信される。変換器の設定値は可変であっ
て、メカニカルシール11の所定運転温度に応じて変更
することが出来る。尚、変換器及出力装置を含む信号出
力装置は、常用の機構からなる装置である。The signal output device 60 converts a thermoelectromotive force of the thermocouple of the temperature sensor 52, which is transmitted through the extension wire 58, into an electric signal or a converter, and an output signal of the converter, for example, an output voltage. When the value is equal to or more than the set value, the output device outputs an abnormality detection signal.
The difference between the set value and the temperature detected by the temperature sensor 52 when the mechanical seal 11 is normal (the predetermined operating temperature at the temperature measuring point of the mechanical seal 11) is about 3 to 20 ° C, preferably about 5 to 10 ° C. It is set to fall within the range.
This is because if this difference is small, there is a risk of malfunction, and if it is large, it becomes difficult to detect the initial stage of occurrence of an abnormality. This allows
If the thermoelectromotive force of the thermocouple of the temperature sensor 52 increases,
When the output value of the converter becomes large and exceeds the set value, an abnormality detection signal is transmitted. The set value of the converter is variable and can be changed according to the predetermined operating temperature of the mechanical seal 11. The signal output device including the converter and the output device is a device having a conventional mechanism.
【0030】信号出力装置60には、警報回路62が接
続されており、信号出力装置60から出力された異常検
出信号によって、警報回路62は、各メカニカルシール
毎にかつそのメカニカルシールの温度センサー孔50a
〜50dに装着された温度センサー52毎に警報ブザー
64を鳴らし、また警報ランプ66を点滅させる。更
に、信号出力装置60は、記録/記憶装置68に接続さ
れている。これにより、異常検出信号は、記録/記憶装
置68に入力され、そこで、異常が検出されたポンプの
名称、異常発生時間等の必要なデータが記憶され、必要
に応じて印字される。An alarm circuit 62 is connected to the signal output device 60, and the alarm circuit 62 is activated by the abnormality detection signal output from the signal output device 60 for each mechanical seal and for a temperature sensor hole of the mechanical seal. 50a
The alarm buzzer 64 is sounded and the alarm lamp 66 is flashed for each of the temperature sensors 52 mounted on the device 50d. Further, the signal output device 60 is connected to the recording / storing device 68. As a result, the abnormality detection signal is input to the recording / storing device 68, where necessary data such as the name of the pump in which the abnormality has been detected and the abnormality occurrence time are stored and printed as necessary.
【0031】信号出力装置60をポンプ自動切替え装置
70に接続して、メカニカルシールに異常が発生したポ
ンプから別のポンプに自動的に切り換えるようにするこ
ともできる。ポンプが設けられている装置が、所謂DC
S(Distributed Control System)或いはDDC(Dire
ct Degital Control)方式により、中央制御室からコン
ピュータを使用して制御されている場合には、上述の信
号出力装置60に代えて、このコンピュータの制御装置
と温度センサーとを接続することもできる。It is also possible to connect the signal output device 60 to the pump automatic switching device 70 so as to automatically switch from a pump having a mechanical seal abnormality to another pump. A device provided with a pump is a so-called DC
S (Distributed Control System) or DDC (Dire
In the case of being controlled by a computer from the central control room by the ct Degital Control) method, the control device of the computer and the temperature sensor can be connected instead of the signal output device 60 described above.
【0032】以上説明したように構成された本実施例の
メカニカルシール異常検出装置10は、以下に述べるよ
うに動作する。メカニカルシール11の所定の場所に装
着された温度センサー50は、正常時はメカニカルシー
ルの所定運転温度を計測し、その温度に応じた熱起電力
を信号出力装置60に入力している。ポンプの内部流体
の温度が常温より高い場合には、信号出力装置60の異
常検出設定値を所定運転温度より僅かに高い設定温度に
設定しておけば、警報は発信されないので、中央制御室
で監視しているオペレータは、メカニカルシール11が
正常であることを現地に行くことなく遠隔から確認でき
る。ポンプの内部流体の温度が常温より低い場合、或い
はLPGのように内部流体が気化してその温度が低下す
る場合には、逆に所定運転温度より低い設定温度に設定
する。The mechanical seal abnormality detecting device 10 of the present embodiment constructed as described above operates as described below. The temperature sensor 50 mounted at a predetermined location on the mechanical seal 11 measures a predetermined operating temperature of the mechanical seal under normal conditions and inputs a thermoelectromotive force corresponding to the temperature to the signal output device 60. When the temperature of the internal fluid of the pump is higher than the room temperature, if the abnormality detection setting value of the signal output device 60 is set to a setting temperature slightly higher than the predetermined operating temperature, the alarm will not be sent, so the central control room The operator who is monitoring can remotely confirm that the mechanical seal 11 is normal without going to the site. When the temperature of the internal fluid of the pump is lower than the normal temperature, or when the internal fluid is vaporized and its temperature is lowered like LPG, on the contrary, the set temperature is set lower than the predetermined operating temperature.
【0033】メカニカルシール11に異常のある場合に
は、温度センサー50が、正常時とはことなる熱起電力
を発生して、信号出力装置60がそれを検出して異常検
出の信号を出力し、警報ブザー64を鳴らし、警報ラン
プ66を点滅させる。これにより、中央制御室で監視し
ているオペレータは、実際に漏洩が生じる前に、メカニ
カルシール11に異常が発生してることを遠隔から直ち
に知ることができ、必要な処置をとることが可能とな
る。約360°Cの温度の流体を移送しているポンプに
本実施例を適用した例では、100°Cのメカニカルシ
ール11の所定運転温度に対して、信号出力装置60の
信号発生設定値を106°Cに設定した。メカニカルシ
ール11の装着場所50a及びbに装着された温度セン
サー52は、それぞえメカニカルシール11の正常時に
おいて約100±3°Cを示していたが、フラッシング
液体を停止した場合には瞬時に140°Cに上昇し、警
報ブザー64を鳴らし、警報ランプ66を点滅させた。When the mechanical seal 11 has an abnormality, the temperature sensor 50 generates a thermoelectromotive force which is different from the normal state, and the signal output device 60 detects it and outputs an abnormality detection signal. The alarm buzzer 64 sounds and the alarm lamp 66 blinks. As a result, the operator monitoring in the main control room can immediately know from a remote place that an abnormality has occurred in the mechanical seal 11 before the leakage actually occurs, and it is possible to take necessary measures. Become. In an example in which the present embodiment is applied to a pump that transfers a fluid having a temperature of about 360 ° C, the signal generation set value of the signal output device 60 is set to 106 for a predetermined operating temperature of the mechanical seal 11 of 100 ° C. It was set to ° C. The temperature sensors 52 mounted on the mounting positions 50a and 50b of the mechanical seal 11 showed about 100 ± 3 ° C. when the mechanical seal 11 was normal, but when the flushing liquid was stopped, the temperature sensor 52 immediately The temperature rose to 140 ° C, the alarm buzzer 64 was sounded, and the alarm lamp 66 was made to blink.
【0034】約310°Cの温度の流体を移送している
ポンプにフラッシング機構を備えていないメカニカルシ
ールを装着した例では、98°Cのメカニカルシールの
所定運転温度に対して、信号出力装置60の信号発生設
定値を103°Cに設定した。メカニカルシール11の
装着場所50dに装着された温度センサー52は、それ
ぞえメカニカルシール11の正常時において約98±1
°Cを示していたが、内部流体の漏洩により温度は、ほ
ぼ瞬時に127°Cに上昇し、警報ブザー64を鳴ら
し、警報ランプ66を点滅させた。In an example in which a pump for transferring a fluid having a temperature of about 310 ° C. is equipped with a mechanical seal having no flushing mechanism, a signal output device 60 is provided for a predetermined operating temperature of the mechanical seal of 98 ° C. The signal generation setting value of was set to 103 ° C. The temperature sensor 52 attached to the attachment location 50d of the mechanical seal 11 is about 98 ± 1 when the mechanical seal 11 is normal.
Although the temperature was shown as ° C, the temperature rose to 127 ° C almost immediately due to the leakage of the internal fluid, the alarm buzzer 64 was sounded, and the alarm lamp 66 was made to blink.
【0035】以上、ポンプに装着されたメカニカルシー
ルを例に挙げて説明したが、本発明に係るメカニカルシ
ール異常検出装置は、いかなる装置に装着されたメカニ
カルシールにも適用可能で、例えばポンプ、攪拌機、遠
心分離装置等に装着されたメカニカルシールに適用でき
る。Although the mechanical seal mounted on the pump has been described above as an example, the mechanical seal abnormality detecting device according to the present invention can be applied to the mechanical seal mounted on any device, for example, a pump or an agitator. It can be applied to mechanical seals attached to centrifugal separators and the like.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、メカニカルシール異常
検出装置が、摺動面、固定部、固定部を取り付けたシャ
フト貫通部内周壁、及びシャフト貫通部出口よりなる群
から選ばれた少なくと1か所又はその近傍に装着されて
いる温度センサーと、該温度センサーの出力に基づいて
異常検出の信号を出力する信号出力装置装置とを備える
ことにより、メカニカルシールの異常を遠隔から検出
し、しかもメカニカルシールから外部に液体が漏洩する
前にメカニカルシールの異常を検出することができる。
メカニカルシール内部で温度を検出しているので、微量
の流体がメカニカルシールから漏洩しても直ちにそれを
検出することが可能で、人体に有害な流体或いは危険な
可燃性流体の漏洩を極く初期の段階で検出することが可
能である。本発明により、メカニカルシールが損傷する
前に、メカニカルシールの異常を検出することが可能で
あるから、高価なメカニカルシールの使用寿命を長くす
ることが可能である。According to the present invention, the mechanical seal abnormality detecting device has at least one member selected from the group consisting of a sliding surface, a fixed portion, an inner peripheral wall of the shaft penetrating portion to which the fixing portion is attached, and an outlet of the shaft penetrating portion. A temperature sensor mounted at or near the location and a signal output device that outputs an abnormality detection signal based on the output of the temperature sensor are provided to detect the abnormality of the mechanical seal remotely, and The abnormality of the mechanical seal can be detected before the liquid leaks from the mechanical seal to the outside.
Since the temperature is detected inside the mechanical seal, even if a small amount of fluid leaks from the mechanical seal, it can be immediately detected, and the leakage of fluid harmful to the human body or dangerous flammable fluid is very early. It is possible to detect at the stage of. According to the present invention, since it is possible to detect an abnormality in the mechanical seal before the mechanical seal is damaged, it is possible to prolong the service life of the expensive mechanical seal.
【図1】本発明に係るメカニカルシール異常検出装置の
実施例の温度センサー配置図である。FIG. 1 is a temperature sensor arrangement diagram of an embodiment of a mechanical seal abnormality detection device according to the present invention.
【図2】本発明に係るメカニカルシール異常検出装置の
実施例の系統図である。FIG. 2 is a system diagram of an embodiment of a mechanical seal abnormality detection device according to the present invention.
【図3】メカニカルシールの原理を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing the principle of a mechanical seal.
10 本発明に係るメカニカルシール異常検出装置の実
施例 11 メカニカルシール 12 回転シャフト 13 ポンプ 15 ライナー 14 回転部 16 被軸封体、ポンプケーシング 18 固定部、フローティングシート 20 シャフト貫通部 31 出口 32 シールリング 40 コイルスプリング 43 ストレーナ 44 摺動面 45 冷却器 50 温度センサー孔 52 温度センサー 54 環状空間 58 熱電対用延長導線 60 信号出力装置 62 警報回路10 Example of Mechanical Seal Abnormality Detecting Device According to the Present Invention 11 Mechanical Seal 12 Rotating Shaft 13 Pump 15 Liner 14 Rotating Part 16 Shaft Sealed Body, Pump Casing 18, Fixed Part, Floating Sheet 20 Shaft Penetrating Portion 31 Exit 32 Seal Ring 40 Coil spring 43 Strainer 44 Sliding surface 45 Cooler 50 Temperature sensor hole 52 Temperature sensor 54 Annular space 58 Extension wire for thermocouple 60 Signal output device 62 Alarm circuit
Claims (2)
転シャフトを軸封するための、固定部と回転部とからな
るメカニカルシールであって、前記固定部が、シャフト
貫通孔を備えた環状に形成されて前記被軸封体のシャフ
ト貫通部の内周壁に沿って液密に取り付けられ、かつ前
記シャフト貫通孔に前記回転シャフトを回転自在に貫通
させ、前記回転部が、前記固定部の端面との間に摺動面
を形成するように前記固定部に隣接して前記シャフトの
周囲に環状に取り付けられ、かつ前記シャフト貫通部内
で前記回転シャフトと共に一体的に回転しつつ前記固定
部の端面に対して前記摺動面を摺動させるように、前記
シャフト貫通部に装着されたメカニカルシールの異常を
検出するために、 前記摺動面、前記固定部、前記固定部を取り付けた前記
シャフト貫通部内周壁、及び前記被軸封体のシャフト貫
通部出口から選ばれた少なくと1か所又はその近傍に装
着されている温度センサーと、該温度センサーの出力に
基づいて異常検出信号を出力する信号出力装置とを備え
ていることを特徴とするメカニカルシール異常検出装
置。1. A mechanical seal, comprising a fixed part and a rotating part, for axially sealing a rotary shaft that penetrates a shaft penetrating part of a body to be sealed, wherein the fixing part has a shaft through hole. A ring-shaped member is liquid-tightly attached along the inner peripheral wall of the shaft penetrating portion of the shaft-sealed body, and the rotary shaft is rotatably pierced through the shaft penetrating hole. The fixing portion is annularly attached to the periphery of the shaft so as to form a sliding surface between the fixing portion and the end surface of the shaft, and rotates integrally with the rotary shaft in the shaft penetrating portion. In order to detect the abnormality of the mechanical seal attached to the shaft penetrating portion so as to slide the sliding surface with respect to the end surface of the An inner peripheral wall of the shaft penetration portion, and at least one location selected from the outlet of the shaft penetration portion of the shaft-sealed body or a temperature sensor mounted in the vicinity thereof, and an abnormality detection signal is output based on the output of the temperature sensor. A mechanical seal abnormality detecting device, comprising:
ッシング機構を備えたメカニカルシールの異常を検出す
るために、 前記回転部によって画成された前記シャフト貫通部内の
環状空間、前記摺動面、前記固定部、前記固定部を取り
付けた前記シャフト貫通部内周壁、及び前記被軸封体の
シャフト貫通部出口から選ばれた少なくと1か所又はそ
の近傍に装着されている温度センサーと、該温度センサ
ーの出力に基づいて異常検出信号を出力する信号出力装
置とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のメ
カニカルシール異常検出装置。2. An annular space within the shaft penetrating portion defined by the rotating portion, and the sliding portion for detecting abnormality of a mechanical seal including a flushing mechanism in addition to the fixed portion and the rotating portion. A surface, the fixing portion, the inner wall of the shaft penetrating portion to which the fixing portion is attached, and a temperature sensor mounted at least at one place selected from the outlet of the shaft penetrating portion of the shaft-sealed body or in the vicinity thereof, The mechanical seal abnormality detection device according to claim 1, further comprising a signal output device that outputs an abnormality detection signal based on the output of the temperature sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299141A JPH06129937A (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Abnormality detection apparatus of mechanical seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4299141A JPH06129937A (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Abnormality detection apparatus of mechanical seal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129937A true JPH06129937A (en) | 1994-05-13 |
Family
ID=17868657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4299141A Pending JPH06129937A (en) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | Abnormality detection apparatus of mechanical seal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06129937A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218918A (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kaco Gmbh & Co Kg | Inspection apparatus for detecting steam emission of at least one leakage place favorably at sliding ring seal, particularly in automobile field |
| CN109000861A (en) * | 2018-05-31 | 2018-12-14 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | A kind of ship stern sealing pressure oil test method |
| CN111503249A (en) * | 2020-06-29 | 2020-08-07 | 江苏国茂减速机股份有限公司 | An intelligent monitoring type reducer with double seal structure |
| CN113074781A (en) * | 2021-03-31 | 2021-07-06 | 成渝钒钛科技有限公司 | Intelligent diagnosis method and intelligent diagnosis system for faults of rotating machinery |
| CN113840993A (en) * | 2019-06-12 | 2021-12-24 | 苏尔寿管理有限公司 | Method of operating a seal monitoring system and seal monitoring system for a seal |
| CN115526447A (en) * | 2021-06-24 | 2022-12-27 | 安立股份有限公司 | Production management system and storage medium storing production management program |
| CN117109812A (en) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 常州乐研分离技术有限公司 | Structure tightness detection equipment for evaporation drying integrated machine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522066U (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | ||
| JPS52164588U (en) * | 1976-06-07 | 1977-12-13 | ||
| JPS57187964U (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-29 | ||
| JPH02199374A (en) * | 1989-01-30 | 1990-08-07 | Eagle Ind Co Ltd | Characteristic change measuring method and measuring device for mechanical seal |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP4299141A patent/JPH06129937A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS522066U (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-08 | ||
| JPS52164588U (en) * | 1976-06-07 | 1977-12-13 | ||
| JPS57187964U (en) * | 1981-05-25 | 1982-11-29 | ||
| JPH02199374A (en) * | 1989-01-30 | 1990-08-07 | Eagle Ind Co Ltd | Characteristic change measuring method and measuring device for mechanical seal |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007218918A (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Kaco Gmbh & Co Kg | Inspection apparatus for detecting steam emission of at least one leakage place favorably at sliding ring seal, particularly in automobile field |
| CN109000861A (en) * | 2018-05-31 | 2018-12-14 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | A kind of ship stern sealing pressure oil test method |
| CN109000861B (en) * | 2018-05-31 | 2020-10-20 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | Ship stern sealing oil pressing test method |
| CN113840993A (en) * | 2019-06-12 | 2021-12-24 | 苏尔寿管理有限公司 | Method of operating a seal monitoring system and seal monitoring system for a seal |
| CN111503249A (en) * | 2020-06-29 | 2020-08-07 | 江苏国茂减速机股份有限公司 | An intelligent monitoring type reducer with double seal structure |
| CN113074781A (en) * | 2021-03-31 | 2021-07-06 | 成渝钒钛科技有限公司 | Intelligent diagnosis method and intelligent diagnosis system for faults of rotating machinery |
| CN115526447A (en) * | 2021-06-24 | 2022-12-27 | 安立股份有限公司 | Production management system and storage medium storing production management program |
| CN117109812A (en) * | 2023-10-23 | 2023-11-24 | 常州乐研分离技术有限公司 | Structure tightness detection equipment for evaporation drying integrated machine |
| CN117109812B (en) * | 2023-10-23 | 2024-01-16 | 常州乐研分离技术有限公司 | Structure tightness detection equipment for evaporation drying integrated machine |
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