JPH08277798A - Shaft seal device for ammonia handling equipment provided with rotary shaft - Google Patents
Shaft seal device for ammonia handling equipment provided with rotary shaftInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は回転軸を有するアンモ
ニア取扱い機器の軸封装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shaft sealing device for ammonia handling equipment having a rotating shaft.
【0002】[0002]
【従来の技術】フロンガスの環境破壊が問題になって以
来、フロンガスに変わる種々の冷媒が提案されている
が、近年アンモニアガスが再度見直されてきており、冷
凍庫等の冷媒として使用する提案が実現しつつある。2. Description of the Related Art Various refrigerants have been proposed to replace CFCs since the environmental destruction of CFCs has become a problem, but ammonia gas has been reviewed again in recent years, and a proposal to use it as a refrigerant for freezer etc. has been realized. I am doing it.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、アンモニアガ
スはフロンガスのように無毒ではなく、毒性を有するガ
スであるため、その漏洩防止措置は厳格に行われなくて
はならない。特に冷凍庫等の装置にあっては、圧縮機等
の回転軸においてガスが漏洩し易く、このような回転軸
におけるアンモニアガスをシールする軸封装置の開発が
望まれている。本発明はこのような要望に応えることを
目的とする。However, ammonia gas is not a non-toxic gas such as CFC gas but a toxic gas, and therefore leakage prevention measures must be taken strictly. Particularly in a device such as a freezer, gas easily leaks on a rotary shaft of a compressor or the like, and development of a shaft sealing device for sealing ammonia gas on such a rotary shaft is desired. The present invention aims to meet such a demand.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために本発明の回転軸を有するアンモニア取扱い機
器の軸封装置は、アンモニア取扱い機器の機内側の回転
軸上に装着された第1メカニカルシールと、該第1メカ
ニカルシールと機内側との間に形成され、密封用液が供
給される第1のシール室と、前記第1メカニカルシール
より大気側に装着された第2メカニカルシールと、 該
第2メカニカルシールと前記第1メカニカルシールとの
間に形成され、前記第1のシール室よりも低圧で密封用
液が循環供給される第2のシール室と、該第2のシール
室に連通して、密封用液からアンモニアガスを分離する
分離器と、を備えたことを特徴とする。機内側のアンモ
ニアガスは第1のシール室内の密封用液に溶けていて、
該アンモニアガスを含んだ密封用液は第1メカニカルシ
ールで1次的にシールされる。この第1メカニカルシー
ルから漏洩した少量の密封用液は低圧の第2シール室で
減圧されて、アンモニアガスが気泡として遊離する。そ
して該第2シール室に連通する分離器で密封用液から該
アンモニアガスを分離する。第2シール室の密封用液は
第2メカニカルシールで2次的にシールされる。また、
分離されたアンモニアガスは処理液に導入して吸収させ
る等の処理を行うことが望ましい。以上の構成より、ア
ンモニアガスの大気への漏洩を効果的に防止することが
可能になる。更に第2メカニカルシールの回転環に切欠
やスクリュウ或いは羽等を設けて回転ポンプ機能を備え
るようにして、このポンプ機能により密封用液を循環す
ることが望ましい。In order to achieve the above-mentioned object, a shaft sealing device for an ammonia handling equipment having a rotary shaft according to the present invention is a first shaft mounted on the rotary shaft inside the ammonia handling equipment. A mechanical seal, a first seal chamber formed between the first mechanical seal and the inside of the machine, to which a sealing liquid is supplied, and a second mechanical seal mounted on the atmosphere side of the first mechanical seal. A second seal chamber, which is formed between the second mechanical seal and the first mechanical seal and in which a sealing liquid is circulated and supplied at a pressure lower than that of the first seal chamber; and the second seal chamber. And a separator which communicates with the separator and separates the ammonia gas from the sealing liquid. The ammonia gas inside the machine is dissolved in the sealing liquid in the first seal chamber,
The sealing liquid containing the ammonia gas is primarily sealed by the first mechanical seal. A small amount of the sealing liquid leaking from the first mechanical seal is decompressed in the low pressure second seal chamber, and the ammonia gas is released as bubbles. Then, the ammonia gas is separated from the sealing liquid by a separator communicating with the second seal chamber. The sealing liquid in the second seal chamber is secondarily sealed by the second mechanical seal. Also,
It is desirable that the separated ammonia gas be introduced into the treatment liquid to be absorbed therein. With the above configuration, it is possible to effectively prevent the leakage of ammonia gas into the atmosphere. Further, it is desirable that the rotary ring of the second mechanical seal is provided with a notch, a screw, a blade, or the like so as to have a rotary pump function, and the sealing liquid is circulated by this pump function.
【0005】[0005]
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明をアンモニア冷凍器の圧縮機の回転軸
シールに適用した実施例を示す半断面図である。機内X
から回転軸Zが延出し、圧縮機本体のケーシングCの大
気Y側にこの軸封装置のユニットが取り付けられてい
る。このユニットは第1メカニカルシール10と第2メ
カニカルシール11を備えた所謂タンデムメカニカルシ
ールの構造になっている。機内X側にはオイルシール3
が回転軸Z上に設けられており、該オイルシール3の大
気側Yに第1メカニカルシール10が装着されている。
このオイルシール3と第1メカニカルシール10が形成
するシール面Sとの間が第1シール室1となっており、
オイル供給孔5から高圧のオイルが供給され、その圧力
P1は機内X側より高圧に保たれている。オイル供給孔
5から注入されたオイルは第1メカニカルシール10の
摺動発熱を除去して、連通孔4を通って機内X側に入
り、循環機構(図示せず)により再びオイル供給孔5に
循環されるようになっている。このオイル供給孔5から
循環するオイルには、機内X側のアンモニアガスが溶け
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a half sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a rotary shaft seal of a compressor of an ammonia refrigerator. In-flight X
A rotary shaft Z extends from the shaft, and the unit of the shaft sealing device is attached to the atmosphere Y side of the casing C of the compressor body. This unit has a so-called tandem mechanical seal structure including a first mechanical seal 10 and a second mechanical seal 11. Oil seal 3 on the X side of the machine
Is provided on the rotation axis Z, and the first mechanical seal 10 is mounted on the atmosphere side Y of the oil seal 3.
The first seal chamber 1 is defined between the oil seal 3 and the seal surface S formed by the first mechanical seal 10.
High-pressure oil is supplied from the oil supply hole 5, and the pressure P1 is kept higher than the in-machine X side. The oil injected from the oil supply hole 5 removes the sliding heat generation of the first mechanical seal 10, enters the in-machine X side through the communication hole 4, and enters the oil supply hole 5 again by the circulation mechanism (not shown). It is designed to be circulated. Ammonia gas on the in-machine X side is dissolved in the oil circulated from the oil supply hole 5.
【0006】第1メカニカルシール10は回転環20と
固定環21とから構成され、回転環20と固定環21が
回転摺動接触してシール面Sを形成し、このシール面S
により第1シール室1のオイルのシールを行うようにな
っている。The first mechanical seal 10 is composed of a rotary ring 20 and a fixed ring 21, and the rotary ring 20 and the fixed ring 21 are in sliding contact with each other to form a seal surface S.
Thus, the oil in the first seal chamber 1 is sealed.
【0007】第1メカニカルシール10の更に大気側Y
には第2メカニカルシール11が設けられており、第1
メカニカルシール10のシール面Sと第2メカニカルシ
ール11のシール面Sとの間が第2シール室2となって
いる。第2メカニカルシール11は同様に回転環22と
固定環23から構成され、回転環22と固定環23によ
り構成される前記シール面Sによりシールするようにな
っている。この第2シール室2にはオイル循環孔6、7
が連通しており、オイルが第2シール室2に循環するよ
うになっている。回転環22のストッパ環24の外周に
は切欠8が形成され、この切欠8によるポンプ作用によ
り密封用液を循環させるようになっている。またオイル
循環孔6の入り口の脇にはポンプ作用を促進するために
邪魔板9が設けられている。この第2シール室2の圧力
P2は圧力P1よりも低圧に保たれるようになってい
る。Further to the atmosphere side Y of the first mechanical seal 10.
The second mechanical seal 11 is provided in the first
The second seal chamber 2 is between the seal surface S of the mechanical seal 10 and the seal surface S of the second mechanical seal 11. The second mechanical seal 11 is similarly composed of a rotary ring 22 and a fixed ring 23, and is sealed by the sealing surface S composed of the rotary ring 22 and the fixed ring 23. Oil circulation holes 6 and 7 are provided in the second seal chamber 2.
Are communicated with each other, and the oil circulates in the second seal chamber 2. A notch 8 is formed on the outer periphery of the stopper ring 24 of the rotary ring 22, and the sealing liquid is circulated by the pump action of the notch 8. Further, a baffle plate 9 is provided beside the inlet of the oil circulation hole 6 to promote the pump action. The pressure P2 of the second seal chamber 2 is kept lower than the pressure P1.
【0008】オイル循環孔6とオイル循環孔7の循環路
の間には分離装置30が設けられ、密封用液中のアンモ
ニアガスを分離するようになっている。即ち第1メカニ
カルシール10からオイルが第2シール室2側に漏れる
と、該オイル中のアンモニアガスは気泡となって遊離
し、また一部のアンモニアガスはオイル中に残存する。
この気泡となったアンモニアガスとアンモニアガスが残
存するオイルが第2シール室2のオイルに混じって循環
し、分離装置30においてアンモニアガスがほぼ完全に
分離されるようになっている。分離装置30で分離され
たアンモニアガスはガス処理装置31に送り、ここで水
や酸性水溶液に吸収させ、又は沈澱させ処理して、毒性
を除去するように構成されている。なお、このガス処理
装置31の処理液としては、塩酸、硫酸、リン酸、酢
酸、酒石酸の水溶液を用いることが可能である。A separator 30 is provided between the oil circulation hole 6 and the oil circulation hole 7 to separate the ammonia gas in the sealing liquid. That is, when the oil leaks from the first mechanical seal 10 to the second seal chamber 2 side, the ammonia gas in the oil is released as bubbles, and a part of the ammonia gas remains in the oil.
The ammonia gas that has become the bubbles and the oil in which the ammonia gas remains are mixed with the oil in the second seal chamber 2 and circulate, and the ammonia gas is almost completely separated in the separator 30. The ammonia gas separated by the separation device 30 is sent to the gas treatment device 31, where it is absorbed in water or an acidic aqueous solution or treated to be precipitated to remove toxicity. As the treatment liquid of the gas treatment device 31, an aqueous solution of hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, tartaric acid can be used.
【0009】以上の構成において、機内Xのアンモニア
ガスは第1シール室1の高圧のオイルによりシールさ
れ、該オイルは第1メカニカルシール10によりシール
される。第1メカニカルシール10から漏洩する若干の
オイルはアンモニアガスを含んでいるが、第1シール室
1よりも低圧の第2シール室2に漏洩すると減圧されて
アンモニアガスの一部は気泡となる。この気泡となりま
たオイルに残存するアンモニアガスは第2シール室2の
循環するオイルと共に循環して分離装置30において、
分離され、ガス処理装置31により処理される。第2メ
カニカルシール11においてもオイルの若干の漏れはあ
るが、循環中に分離装置30においてアンモニアガスは
分離されているため、オイル中に溶けているアンモニア
ガスの量は極めて微小であり、しかも圧力P2が低いた
め漏れ量はわずかであるから大気側Yを汚染することは
ない。In the above construction, the ammonia gas in the in-machine X is sealed by the high pressure oil in the first seal chamber 1, and the oil is sealed by the first mechanical seal 10. Although some oil leaking from the first mechanical seal 10 contains ammonia gas, when it leaks to the second seal chamber 2 having a lower pressure than the first seal chamber 1, the pressure is reduced and a part of the ammonia gas becomes bubbles. The ammonia gas that becomes the bubbles and remains in the oil circulates together with the circulating oil in the second seal chamber 2, and in the separator 30,
It is separated and processed by the gas processing device 31. The second mechanical seal 11 also has some oil leakage, but since the ammonia gas is separated in the separator 30 during circulation, the amount of ammonia gas dissolved in the oil is extremely small and the pressure is small. Since P2 is low, the amount of leakage is small, so the atmosphere Y is not contaminated.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上説明したように本発明の回転軸を有
するアンモニア取扱い機器の軸封装置によれば、効果的
に有毒のアンモニアガスのシールを行うことが可能にな
る。そのため、フロンの代替冷媒としてアンモニアガス
を利用でき、環境保全に貢献することができる。As described above, according to the shaft sealing device for the ammonia handling equipment having the rotating shaft of the present invention, it is possible to effectively seal the toxic ammonia gas. Therefore, ammonia gas can be used as a refrigerant alternative to CFCs, which can contribute to environmental protection.
【図1】本発明の一実施例を示す概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
1:第1シール室、2:第2シール室、3:オイルシー
ル、4:連通孔、5:オイル供給孔、6:オイル循環
孔、7:オイル循環孔、8:切欠、9:邪魔板、10:
第1メカニカルシール、11:第2メカニカルシール、
20:回転環、21:固定環、22:回転環、23:固
定環、24:ストッパ環、30:分離装置、31:ガス
処理装置。1: First seal chamber, 2: Second seal chamber, 3: Oil seal, 4: Communication hole, 5: Oil supply hole, 6: Oil circulation hole, 7: Oil circulation hole, 8: Notch, 9: Baffle plate 10:
1st mechanical seal, 11: 2nd mechanical seal,
20: rotary ring, 21: fixed ring, 22: rotary ring, 23: fixed ring, 24: stopper ring, 30: separation device, 31: gas treatment device.
Claims (3)
上に装着された第1メカニカルシールと、 該第1メカニカルシールと機内側との間に形成され、密
封用液が供給される第1のシール室と、 前記第1メカニカルシールより大気側に装着された第2
メカニカルシールと、 該第2メカニカルシールと前記第1メカニカルシールと
の間に形成され、前記第1のシール室よりも低圧で密封
用液が循環供給される第2のシール室と、 該第2のシール室に連通して、密封用液からアンモニア
ガスを分離する分離器と、 を備えたことを特徴とする回転軸を有するアンモニア取
扱い機器の軸封装置。1. A first mechanical seal mounted on a rotating shaft inside a machine of an ammonia handling device, and a first mechanical seal formed between the first mechanical seal and the inside of the machine and supplied with a sealing liquid. A seal chamber and a second chamber mounted on the atmosphere side of the first mechanical seal.
A mechanical seal; a second seal chamber which is formed between the second mechanical seal and the first mechanical seal and which circulates and supplies a sealing liquid at a pressure lower than that of the first seal chamber; A shaft sealing device for an ammonia handling device having a rotating shaft, comprising: a separator that communicates with the sealing chamber of 1 above and separates ammonia gas from a sealing liquid.
ガスを処理液に導入して処理する処理装置を更に設け
た、 請求項1に記載の回転軸を有するアンモニア取扱い機器
の軸封装置。2. The shaft sealing device for an ammonia handling device having a rotating shaft according to claim 1, further comprising a processing device for introducing the ammonia gas separated in the separator into a processing liquid for processing.
転ポンプ機能を備え、該ポンプ機能により密封用液を循
環する、 請求項1又は2に記載の回転軸を有するアンモニア取扱
い機器の軸封装置。3. A shaft sealing device for an ammonia handling device having a rotary shaft according to claim 1, wherein the rotary ring of the second mechanical seal has a rotary pump function, and the sealing liquid is circulated by the pump function. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12987295A JPH08277798A (en) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Shaft seal device for ammonia handling equipment provided with rotary shaft |
Applications Claiming Priority (1)
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JP12987295A JPH08277798A (en) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Shaft seal device for ammonia handling equipment provided with rotary shaft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08277798A true JPH08277798A (en) | 1996-10-22 |
Family
ID=15020397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12987295A Pending JPH08277798A (en) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | Shaft seal device for ammonia handling equipment provided with rotary shaft |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH08277798A (en) |
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- 1995-04-04 JP JP12987295A patent/JPH08277798A/en active Pending
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