펌핑 링이란 무엇입니까?

펌핑 링이란 무엇입니까?

펌핑 링은 씰 표면 사이의 유체 순환을 돕는 기계적 씰의 구성 요소입니다. 기계적 밀봉은 회전 샤프트와 고정 하우징 사이에 밀봉을 생성하여 누출을 방지합니다. 펌핑 링은 씰 표면 전체에 유체를 순환시키는 펌핑 작용을 생성하여 윤활과 냉각을 제공합니다.

펌핑 링은 어떻게 작동합니까?

펌핑 링의 표면에는 작은 펌프 역할을 하는 각진 홈이 있습니다. 샤프트가 회전함에 따라 이 홈은 외부에서 씰 면을 향해 유체를 펌핑합니다. 그러면 유체가 씰 표면을 가로질러 흘러 윤활 및 냉각됩니다.

펌핑 링의 목적은 무엇입니까

펌핑 링의 주요 목적은 이중 씰 카트리지의 내부 씰과 외부 씰 사이에 차단 유체의 폐쇄 루프 소용돌이 흐름을 생성하는 것입니다. 이 순환은 다음을 수행하는 데 도움이 됩니다.

1. 씰 표면에서 열을 멀리 전달하여 기계적 씰을 냉각시킵니다.
2. 마모와 마찰을 줄이기 위해 씰 표면에 윤활유를 바르십시오.
3. 씰 챔버에서 공정 유체보다 높은 압력을 유지하여 오염을 방지하고 씰 수명을 연장합니다.
4. 외부 저장소나 펌핑 시스템이 필요 없이 차단액을 순환시키는 수단을 제공합니다.

펌핑 링 유형

메카니컬 씰에 사용되는 펌핑 링에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.

드릴된 베인을 사용한 방사형 흐름 임펠러

드릴된 베인이 있는 방사형 흐름 임펠러는 가장 일반적인 유형의 펌핑 링 중 하나입니다. 이는 임펠러가 회전할 때 압력 차이를 생성하는 임펠러에 뚫린 일련의 방사형 베인 또는 구멍으로 구성됩니다. 이러한 압력 차이는 임펠러 외경 근처의 고압 영역에서 내경 근처의 저압 영역으로 배리어 유체를 구동하여 폐쇄 루프 순환을 생성합니다.

천공 날개가 있는 방사형 흐름 임펠러는 제조가 상대적으로 간단하고 우수한 유량과 압력 헤드 특성을 제공할 수 있어 광범위한 응용 분야에 적합합니다.

슬롯을 사용한 방사형 흐름

슬롯을 사용하는 방사형 흐름 펌핑 링은 드릴된 날개가 있는 것과 유사한 원리로 작동하지만 구멍 대신 임펠러에 가공된 일련의 방사형 슬롯 또는 홈이 특징입니다. 임펠러가 회전함에 따라 슬롯은 외부 직경에서 내부 직경으로 배리어 유체를 구동하는 압력 차이를 생성하여 폐쇄 루프 순환을 생성합니다.

슬롯형 방사형 흐름 펌핑 링은 슬롯이 보다 연속적인 흐름 경로를 제공하고 흐름 분리 및 난류를 줄이기 때문에 드릴형 베인 설계에 비해 향상된 흐름 특성을 제공할 수 있습니다. 그러나 제조가 더 복잡할 수 있으며 모든 응용 분야에 적합하지 않을 수 있습니다.

나선형 홈을 이용한 축류

나선형 홈을 사용하는 축류 펌핑 링은 임펠러가 회전할 때 배리어 유체에 대한 나선형 흐름 경로를 생성하도록 설계되었습니다. 나선형 홈은 임펠러의 표면에 가공되어 있으며, 임펠러가 회전함에 따라 배리어 유체가 홈을 따라 외경에서 내경으로 밀려 폐쇄 루프 순환을 생성합니다.

나선형 홈이 있는 축류 펌핑 링은 특히 높은 회전 속도에서 탁월한 유량과 압력 헤드 특성을 제공할 수 있습니다. 이는 고속 터보 기계 및 압축기와 같이 높은 유량과 낮은 압력 강하가 필요한 응용 분야에 자주 사용됩니다.

그러나 축류 펌핑 링은 방사형 흐름 설계보다 설계 및 제조가 더 복잡할 수 있으며 작동 조건 및 유체 특성의 변화에 성능이 더 민감할 수 있습니다.

펌핑 링의 응용

API 계획 23

API PLAN 23은 원심 펌프용 기계적 씰에 사용되는 펌핑 링에 대한 요구 사항을 다루고 있습니다. 펌핑 링의 재료, 치수 및 제조 공차를 지정합니다. 이 계획은 석유 및 가스, 화학, 발전 등 다양한 산업에서 사용되는 펌핑 링에 적용 가능합니다.

API 계획 52

API PLAN 52는 원심 및 회전 펌프에 사용되는 기계적 씰의 설계 및 테스트에 대한 지침을 제공합니다. 재료, 치수 및 테스트 절차를 포함하여 펌핑 링에 대한 요구 사항을 다룹니다. 이 플랜은 석유 및 가스 산업에서 널리 사용됩니다.

API 계획 53

API PLAN 53은 왕복 펌프에 사용되는 기계적 씰의 설계 및 테스트에 대한 표준입니다. 재료, 치수 및 테스트 방법을 포함하여 펌핑 링에 대한 요구 사항을 지정합니다. 이 계획은 석유 및 가스 산업의 왕복 펌프에 일반적으로 사용됩니다.

펌핑 링 성능

유량 요구 사항

펌핑 링 성능의 주요 고려 사항 중 하나는 배리어 유체의 필수 유량입니다. 씰 표면 사이에 안정적인 유체 필름을 유지하고, 마찰로 인해 발생하는 열을 제거하고, 공정 유체의 유입을 방지하려면 유량이 충분해야 합니다.

펌핑 링 성능 곡선

펌핑 링 성능은 일반적으로 다양한 회전 속도에서 펌핑 링에 의해 생성된 압력 수두에 대한 유량을 나타내는 성능 곡선으로 특징지어집니다.

배관 시스템 곡선

배관 시스템 곡선은 순환 루프의 배관, 부속품 및 기타 구성 요소 전반에 걸친 압력 강하를 나타냅니다. 펌핑 링 성능 곡선과 배관 시스템 곡선의 교차점은 시스템 내 배리어 유체의 실제 순환 속도를 결정합니다.

펌핑 링 성능에 영향을 미치는 요인

여러 요인이 메카니칼 씰 응용 분야의 펌핑 링 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

직경과 속도

직경이 크고 회전 속도가 높을수록 일반적으로 유속 용량과 압력 수두가 증가합니다.

정리 및 포팅

펌핑 링과 고정 구성 요소 사이의 간격, 입구 및 출구 포트의 크기와 위치는 펌핑 링의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 간격이 작을수록 펌핑 링에 의해 생성되는 압력 수두가 증가할 수 있지만 마찰 손실과 열 발생도 높아질 수 있습니다.

유체 특성

점도, 밀도, 압축성과 같은 배리어 유체의 특성은 펌핑 링 성능에 중요한 역할을 합니다. 점도가 높은 유체는 적절한 유속을 유지하기 위해 더 큰 공간과 포트가 필요할 수 있는 반면, 점도가 낮은 유체는 공간이 더 작아지고 압력 생성 기능이 향상될 수 있습니다. 안정적인 장기 작동을 보장하려면 배리어 유체와 씰 재료 및 공정 유체의 호환성도 고려해야 합니다.