이중 기계적 씰의 구성 요소

이중 기계적 씰은 펌프 및 압축기와 같은 회전 장비에서 유체 누출을 방지하기 위해 널리 사용됩니다. 개념적으로는 간단하지만, 시스템으로 함께 작동하는 여러 가지 중요한 요소로 구성되어 있습니다.

이 기사에서는 씰 배열, 면, 글랜드, 슬리브, 플러시 시스템, 배리어 유체, 엘라스토머 및 하드웨어를 포함한 일반적인 이중 기계적 씰의 핵심 구성 요소를 살펴봅니다. 각 부분의 역할과 설계 고려 사항을 이해함으로써 독자는 이러한 복잡한 씰링 솔루션에 대한 더 깊은 이해를 얻을 것입니다.

물개 배열

더블 기계적 밀봉 세 가지 기본 방식으로 구성할 수 있습니다: 연속 회의, 대면 회의, 탠덤 회의.

연속

백투백 배열에서 두 씰은 회전하는 면이 서로 반대 방향으로 향하도록 장착됩니다. 장벽 또는 버퍼 유체는 씰 사이에 도입되고 압력은 공정 유체 압력보다 높게 유지됩니다. 이 배열은 고압 응용 분야에 이상적이며 공정 유체가 장벽/버퍼 유체 시스템으로 유입되는 것을 방지합니다.

면 대면

대면 배열은 두 씰의 회전면을 서로를 향해 배치합니다. 배리어 또는 버퍼 유체는 공정 유체보다 낮은 압력으로 유지됩니다. 이 구성은 저압 응용 분야에 적합하며 누출에 대한 배리어/버퍼 유체 시스템을 쉽게 모니터링할 수 있습니다.

협력 관계

탠덤 씰 배열은 회전하는 면이 같은 방향으로 장착된 두 개의 씰을 특징으로 합니다. 장벽 또는 버퍼 유체는 씰 사이에 도입되며, 압력은 일반적으로 공정 유체 압력보다 낮은 수준으로 유지됩니다. 탠덤 씰은 누출에 대한 추가 보호 계층을 제공하며 종종 환경적으로 민감하거나 위험한 응용 분야에서 사용됩니다.

이중 기계적 씰의 구성 요소

인감면

씰면은 씰링의 주요 요소입니다. 이중 기계적 밀봉. 이는 1차 씰과 2차 씰의 두 부분으로 구성됩니다.

1차 씰

1차 씰은 인보드 씰이라고도 하며, 누출에 대한 첫 번째 방어선입니다. 일반적으로 실리콘 카바이드, 텅스텐 카바이드 또는 세라믹과 같은 단단하고 내마모성 소재로 만들어집니다. 1차 씰 면은 정밀하게 랩핑되어 최소한의 누출로 서로 맞물릴 수 있는 매끄럽고 평평한 표면을 만듭니다.

1차 씰 면은 스프링 압력과 밀봉된 유체의 유압력의 조합으로 제자리에 고정됩니다. 밀봉된 유체 압력이 증가함에 따라 씰 면의 유압력이 증가하여 더 단단히 닫히고 누출을 방지합니다.

2차 씰

2차 씰은 아웃보드 씰이라고도 하며, 이중 기계적 씰의 백업 씰링 요소입니다. 일반적으로 1차 씰과 동일한 재료로 만들어지며 1차 씰이 고장난 경우 중복 씰링 지점 역할을 합니다.

2차 씰 면은 밀봉된 유체와 직접 접촉하지 않으므로 1차 씰 면과 같은 마모 및 파손이 발생하지 않습니다. 그러나 여전히 환경에 노출되어 있으며 부식, 온도 변화 및 기타 환경 요인에 강해야 합니다.

물개선

씰 글랜드는 기계적 씰 구성 요소를 포함하는 하우징입니다. 일반적으로 스테인리스 스틸이나 하스텔로이와 같은 내식성 소재로 만들어지며 밀봉된 유체의 압력과 온도를 견디도록 설계되었습니다.

씰 글랜드는 씰 면을 위한 장착 표면과 플러시 유체 및 배리어/버퍼 유체를 도입하기 위한 포트를 제공합니다. 또한 시스템에서 발생할 수 있는 모든 누출을 안전하게 제거할 수 있도록 하는 배수 포트도 포함되어 있습니다.

샤프트 슬리브

샤프트 슬리브는 회전 장비의 샤프트 위에 맞춰지는 원통형 구성 요소이며 씰 글랜드에 장착 표면을 제공합니다. 일반적으로 스테인리스 스틸이나 텅스텐 카바이드와 같은 단단하고 내마모성 소재로 만들어지며 기계적 씰로 인한 손상으로부터 샤프트를 보호하도록 설계되었습니다.

샤프트 슬리브는 또한 씰 면의 적절한 정렬을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 샤프트의 정렬 불량이나 런아웃은 씰 면이 정렬 불량이 되어 누출이 증가하고 씰이 조기에 고장날 수 있습니다.

플러시 시스템

플러시 시스템은 씰 표면을 냉각하고 윤활하는 데 도움이 되는 이중 기계적 씰의 중요한 구성 요소이며, 씰이 고장날 수 있는 오염 물질의 축적을 방지합니다. 플러시 시스템은 1차 씰 플러시와 2차 씰 플러시의 두 부분으로 구성됩니다.

1차 씰(내부)

1차 씰 플러시는 1차 씰 면을 냉각하고 윤활하는 데 사용됩니다. 일반적으로 씰 글랜드의 포트를 통해 씰 글랜드로 주입되는 깨끗하고 호환되는 유체입니다. 플러시 유체는 1차 씰 면을 가로질러 흐르면서 열과 오염 물질을 제거한 후 배수 포트를 통해 빠져나갑니다.

2차 씰(아웃보드)

2차 씰 플러시는 2차 씰 면을 냉각하고 윤활하는 데 사용됩니다. 일반적으로 1차 씰 플러시와 동일한 유체이며 별도의 포트를 통해 씰 글랜드로 유입됩니다. 2차 씰 플러시는 배수 포트를 통해 빠져나가기 전에 2차 씰 면을 가로질러 흐릅니다.

배리어/버퍼 유체 시스템

배리어/버퍼 유체 시스템은 이중 기계적 씰에서 누출에 대한 추가 보호 계층을 제공하기 위해 사용될 수 있는 추가 구성 요소입니다. 배리어/버퍼 유체는 밀봉된 유체보다 더 높은 압력으로 유지되는 깨끗하고 호환되는 유체로, 씰 표면 전체에 걸쳐 양의 압력 차이를 생성합니다.

배리어/버퍼 유체 시스템은 저장소, 압력 제어 밸브, 순환 펌프로 구성됩니다. 저장소는 배리어/버퍼 유체를 공급하는 반면, 압력 제어 밸브는 유체를 일정한 압력으로 유지합니다. 순환 펌프는 유체를 씰 글랜드를 통해 순환시켜 씰 면을 가로지르는 깨끗하고 차가운 유체의 지속적인 흐름을 제공합니다.

씰 엘라스토머

씰 엘라스토머는 다양한 씰 구성 요소 사이에 정적 밀봉을 제공하는 이중 기계적 씰의 필수 구성 요소입니다. 이들은 일반적으로 플루오로엘라스토머(FKM), 퍼플루오로엘라스토머(FFKM) 또는 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM)와 같은 유연하고 탄력 있는 소재로 만들어지며 애플리케이션의 압력, 온도 및 화학적 호환성 요구 사항을 견디도록 설계되었습니다.

씰 엘라스토머는 다음을 포함한 기계적 씰 내의 다양한 위치에 사용됩니다.

• 씰면과 씰 글랜드 사이의 O-링
• 씰 글랜드와 장비 하우징 사이의 개스킷
• 씰면의 축방향 이동을 제공하는 벨로우즈 또는 다이어프램

씰 하드웨어

씰 하드웨어는 씰 글랜드 내에서 씰 면과 기타 구성 요소를 제자리에 고정하는 다양한 기계적 구성 요소를 말합니다. 이러한 구성 요소는 일반적으로 스테인리스 스틸이나 하스텔로이와 같은 내식성 소재로 만들어지며 밀봉된 유체의 압력과 온도를 견디도록 설계되었습니다.

일반적인 씰 하드웨어의 예는 다음과 같습니다.

• 씰 면에 필요한 폐쇄력을 제공하는 스프링
• 샤프트에서 씰 면으로 토크를 전달하는 드라이브 칼라
• 씰 글랜드 내부의 씰 구성요소를 제자리에 고정하는 고정 링