메카니컬 씰 원심 펌프의 핵심 부품인 씰은 누출을 방지하고 안정적인 작동을 보장합니다. 그러나 다양한 유형의 씰이 제공되므로 특정 용도에 맞는 최적의 씰을 선택하는 것은 어려울 수 있습니다. 잘못된 씰을 선택하면 성능 저하, 유지보수 비용 증가, 예상치 못한 가동 중단으로 이어질 수 있습니다.
이 블로그 게시물에서는 원심 펌프에 사용되는 다양한 유형의 기계적 씰을 살펴보고, 산업적 요구 사항에 맞는 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움을 드리겠습니다.
스프링 메커니즘 기반
단일 스프링 기계적 씰
단일 스프링 기계적 씰은 회전 및 고정 사이의 접촉 압력을 유지하기 위해 단일 스프링을 사용합니다. 물개 얼굴스프링은 일반적으로 회전하는 씰 면 뒤에 위치하여 씰 면이 접촉하도록 일정한 힘을 가합니다. 단일 스프링 씰은 중간 정도의 압력과 온도가 요구되는 범용 어플리케이션에 적합합니다.
멀티 스프링 기계적 씰
다중 스프링 메카니컬 씰은 일반적으로 원형 패턴으로 배열된 여러 개의 스프링을 사용하여 씰 표면에 균일한 압력 분포를 제공합니다. 여러 개의 스프링을 사용하면 단일 스프링 설계에 비해 안정성과 정렬이 향상됩니다. 다중 스프링 씰은 더 높은 압력을 견딜 수 있으며 진동 및 축 정렬 불량에 덜 민감합니다.
웨이브 스프링 기계적 씰
웨이브 스프링 기계식 씰은 씰 표면에 압력을 가하는 물결 모양 또는 사인파 모양의 스프링을 특징으로 합니다. 웨이브 스프링 설계는 일관된 접촉 압력을 제공하는 동시에 더욱 컴팩트한 씰 조립을 가능하게 합니다. 웨이브 스프링 씰 종종 공간이 제한된 적용 분야에서 사용되며 중간에서 높은 압력을 수용할 수 있습니다.
원뿔형 스프링 기계적 씰
원뿔형 스프링 기계적 씰은 원뿔 모양의 스프링을 통합하여 다음과 같은 효과를 발휘합니다. 씰에 가해지는 압력 원뿔형 디자인은 스프링이 압축됨에 따라 접촉 압력이 점진적으로 증가하여 다양한 조건에서 더 나은 밀봉 성능을 제공합니다. 원뿔형 스프링 씰은 고압 적용 분야에 적합하며 열 팽창 및 수축을 보상할 수 있습니다.
균형 기능 기반
균형 및 불균형 씰
기계적 씰은 설계와 씰 표면 전체의 압력 분포에 따라 균형형과 불균형형으로 분류할 수 있습니다.
불균형 씰은 회전 씰 면의 뒷면에 전체 시스템 압력이 작용하여 접촉 압력이 높아지고 마모가 증가합니다.
균형형 씰은 씰 표면의 유효 압력을 줄여 접촉 압력을 낮추고 마찰을 줄이며 연장하는 계단형 또는 테이퍼형 디자인을 통합합니다. 물개의 삶균형형 씰은 고압 응용 분야와 에너지 효율성이 중요한 경우에 선호됩니다.
2차 씰 및 구동 메커니즘 기반
푸셔 및 비푸셔 씰
푸셔 씰 일반적으로 O-링이나 V-링과 같은 보조 씰이 있으며, 이 씰은 주 씰 면과 함께 축방향으로 움직입니다. 보조 씰은 주 씰 면을 고정면에 "밀어" 접촉 압력을 유지합니다.
비푸셔 씰(Non-Pusher Seal)은 다음과 같이 알려져 있습니다. 풀무 씰은 유연한 벨로우즈 요소를 활용하여 동적 보조 씰이 필요 없이 축 방향 이동과 밀봉력을 제공합니다.
기존 씰
기존의 기계적 씰은 개별적으로 조립 및 설치되는 개별 부품으로 구성됩니다. 따라서 설치 시 정확한 작동을 보장하기 위해 세심한 정렬 및 조정이 필요합니다. 기존 씰은 재질 선택의 유연성을 제공하며 특정 용도에 맞게 맞춤 제작할 수 있습니다. 하지만 다른 유형의 씰에 비해 설치 오류가 발생하기 쉽고 유지보수가 더 많이 필요할 수 있습니다.
카트리지 씰
카트리지 씰은 필요한 모든 것을 포함하는 사전 조립된 장치입니다. 씰 구성품씰 면, 스프링, 보조 씰을 포함한 모든 부품이 단일 카트리지에 통합되어 있습니다. 설치 및 제거가 용이하도록 설계되어 조립 불량 및 정렬 문제 발생 위험을 줄여줍니다. 카트리지 씰은 신뢰성, 표준화된 설계, 간소화된 유지보수 절차 덕분에 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
기계적 씰을 선택할 때 고려해야 할 요소
유체 유형
화학적으로 공격적이거나 부식성이 있는 유체의 경우, 씰 표면과 보조 씰링 요소는 충격에 견딜 수 있는 호환 재질로 제작되어야 합니다. 연마 입자가 포함된 유체의 경우, 마모에 강하고 견고한 씰링을 유지하기 위해 탄화규소와 같은 경질 표면 재질이 필요합니다.
결정화되거나 침전물이 생기기 쉬운 유체는 막힘 방지를 위해 확장된 유로 및 플러시 포트와 같은 특징을 고려해야 합니다. 고순도 응용 분야의 경우, 열 발생 및 유체의 미립자 오염을 최소화하기 위해 마찰이 적고 접촉면이 없는 씰이 선호됩니다.
유체 압력
일반적으로 압력이 높아지면 씰 표면의 재질이 더욱 견고해지고, 스프링도 더 강해지며, 씰링 인터페이스에서 냉각과 윤활이 개선되어야 합니다.
언밸런스 씰은 일반적으로 저압 어플리케이션에 국한되는 반면, 밸런스 씰 설계는 씰 표면에 가해지는 유압 부하를 줄여 고압에서도 안정적인 작동을 보장합니다. 매우 높은 압력의 경우, 펌핑량보다 높은 압력으로 유지되는 배리어 유체를 사용하는 이중 씰이 필요할 수 있습니다.
온도
2차 씰에 사용되는 엘라스토머 예상되는 작동 온도에서 유연성과 내화학성을 유지해야 합니다.
고온에서는 씰 표면에 열 축적을 방지하고 윤활을 유지하기 위해 단열 슬리브, 방열 표면 재질, 내부 유동 조절제와 같은 특수 기능이 필요합니다. 매우 높거나 낮은 온도에서는 씰 표면의 허용 가능한 작동 조건을 유지하기 위해 냉각 재킷이나 열교환기가 있는 부품 또는 카트리지 씰을 사용해야 할 수 있습니다.
