압축기 씰은 회전 장비의 핵심 부품으로, 누출을 방지하고 압력을 유지하여 안전하고 효율적인 작동을 보장합니다. 까다로운 산업 기계 환경에서 이러한 씰링 시스템은 극한의 조건을 견뎌내면서도 안정적인 성능을 제공해야 합니다.
이 글에서는 압축기 씰의 기본 사항을 살펴보고, 작동 원리, 다양한 유형, 주요 구성 요소 및 지원 시스템을 자세히 살펴봅니다.
압축기 씰이란 무엇인가
압축기 씰은 압축기 시스템의 중요한 구성 요소로, 샤프트가 회전하는 동안 압축기 케이싱에서 공정 가스 또는 공기가 누출되는 것을 방지합니다. 압축기 물개는 유지한다 압축기 내부의 고압 가스와 대기 사이에 장벽을 형성하여 효율적인 작동을 보장하고 환경 오염을 방지합니다.
압축기 씰의 작동 원리
Compressor seals operate by creating a barrier between the rotating shaft and the stationary compressor casing. This barrier is typically achieved through a combination of mechanical components, such as rotating and stationary seal faces, and a sealing fluid, such as oil or gas.
회전하는 씰 면은 압축기 축에 부착되고, 고정된 씰 면은 압축기 케이싱에 고정됩니다. 축이 회전함에 따라 씰 면은 서로 접촉하여 누설을 방지하는 밀봉을 형성합니다. 밀봉 유체는 씰 면을 윤활하고 냉각하여 마찰과 마모를 줄이는 데 사용됩니다.
밀봉 시스템의 유형
습식 밀봉 시스템
습식 밀봉 시스템은 액체(일반적으로 오일)를 사용하여 밀봉면을 윤활하고 냉각합니다. 오일은 밀봉 시스템 내부를 순환하며 공정 가스와 대기 사이에 장벽을 형성합니다. 습식 밀봉은 공정 가스가 밀봉 오일과 호환되고 공정 가스 내 오일의 존재가 허용되는 경우에 일반적으로 사용됩니다.
습식 밀봉 시스템의 장점은 다음과 같습니다.
- 효과적인 윤활 및 씰 냉각 얼굴
- 높은 압력과 온도를 처리하는 능력
- 비교적 간단한 설계 및 유지 관리
습식 밀봉 시스템의 단점은 다음과 같습니다.
- 공정 가스의 오일 오염 가능성
- 더 높은 석유 소비량과 폐기 비용
- 환경으로의 오일 누출 위험 증가
건식 밀봉 시스템
건식 밀봉 시스템(Dry Sealing System)은 다음과 같이 알려져 있습니다. 건식 가스 씰가압 가스(일반적으로 질소 또는 공정 가스)를 사용하여 회전 씰과 고정 씰 면 사이에 장벽을 형성합니다. 가스는 씰 면 사이에 주입되어 접촉을 방지하고 마찰을 줄이는 얇은 막을 형성합니다.
건식 밀봉 시스템의 장점은 다음과 같습니다.
- 공정 가스의 오일 오염 없음
- 마찰 감소로 인한 전력 소모 감소
- 더 길게 물개의 삶 그리고 유지 관리 요구 사항이 감소되었습니다.
- 환경 친화적이며 오일 누출 위험이 없습니다.
건식 밀봉 시스템의 단점은 다음과 같습니다.
- 습식 씰에 비해 초기 비용이 더 높음
- 밀봉 시스템의 복잡성 증가
- 밀봉을 위한 깨끗하고 건조한 가스 공급이 필요합니다.
물개 배열
단일 씰
단일 씰은 회전면과 고정면, 두 개의 씰 면이 단일 접촉점을 형성하여 누설을 방지하는 한 세트의 씰입니다. 가장 간단한 유형의 씰이지만, 고압이나 윤활성이 낮은 유체 환경에서는 성능이 제한적입니다.
단일 씰은 중간 압력과 온도의 청정 윤활 유체에 자주 사용됩니다. 여러 개의 씰을 사용하는 것보다 지원 장비가 덜 필요하고 비용도 저렴합니다. 그러나 단일 씰 인터페이스에 문제가 발생하면 공정 유체가 즉시 대기로 누출될 수 있습니다.
탠덤 씰
탠덤 씰 두 개의 단일 씰을 직렬로 장착하고, 두 씰 사이에 완충 유체를 공정 유체보다 낮은 압력으로 유지합니다. 이러한 구성은 이중화를 제공합니다. 즉, 1차 씰이 고장 나더라도 2차 씰이 공정 유체를 유지합니다.
두 씰은 독립적으로 작동합니다. 1차 씰은 공정 유체에서 완충 유체로의 전체 압력 강하를 흡수하고, 2차 씰은 완충 유체에서 대기로의 더 작은 압력 차이를 처리합니다. 이를 통해 각 씰은 특정 압력 조건에 맞게 최적화될 수 있습니다.
탠덤 씰은 추가적인 안전성과 신뢰성이 요구되는 더 위험하고 고압인 어플리케이션에 자주 사용됩니다. 씰 사이의 완충액을 모니터링하여 외부 누출이 발생하기 전에 1차 씰 누출을 감지할 수 있습니다. 그러나 탠덤 씰은 단일 씰보다 복잡하고 비용이 많이 듭니다.
이중 씰
이중 씰도 두 세트의 씰 면을 사용하지만, 그 사이에 공정 유체보다 높은 압력으로 유지되는 배리어 유체가 있습니다. 이렇게 하면 어느 한 씰이 파손되더라도 공정 유체가 새어 나가는 대신, 더 높은 압력의 배리어 유체가 공정으로 누출됩니다.
두 씰 단계는 함께 작용하여 배리어 유체를 가둡니다. 내부 씰은 배리어 유체와 공정 사이의 압력 차이를 처리하고, 외부 씰은 배리어 유체와 대기 사이의 압력 강하를 처리합니다.
이중 씰은 최대의 안전성과 배출 제어 기능을 제공하며, 유해, 독성 또는 폭발성 공정 유체에 사용됩니다. 배리어 유체는 일반적으로 공정에 적합한 깨끗하고 불활성인 유체입니다. 가압된 배리어 유체를 공급하려면 외부 저장조, 순환 펌프 및 열교환기가 필요합니다.
지원 시스템
오일 씰 시스템
습식 씰과 접촉할 경우 마모와 마찰을 최소화하기 위해 씰 표면 사이에 윤활유막이 필요합니다. 오일 씰 시스템에서는 외부 저장 탱크에서 순환되는 오일을 통해 이러한 윤활유막이 제공됩니다.
이 저장 탱크는 깨끗한 오일을 공급하며, 히터나 냉각기와 같은 조절 장치를 통해 최적의 오일 점도를 유지합니다. 순환 펌프는 오일을 씰 캐비티로 보내 씰 표면을 윤활하고 마찰열을 제거합니다. 유량 제어 밸브와 체크 밸브는 일정한 오일 흐름과 압력을 유지합니다.
가스 씰 시스템
건식 가스 압축기 씰은 오일 대신 압축 가스(일반적으로 질소)를 두 면 사이의 밀봉 매체로 사용합니다. 이는 오일 시스템의 복잡성을 제거하고 더 높은 작동 속도와 온도를 가능하게 합니다.
가스는 일반적으로 공정 가스보다 약간 높은 압력으로 유지되어 씰 표면을 통해 양의 흐름이 유지됩니다. 제어 패널은 고압 소스에서 씰링 가스를 계량하여 압력과 흐름을 조절합니다. 씰 챔버.
필터와 데미스터는 가스 공급 장치에서 입자나 액체를 제거하여 씰 표면의 오염을 방지합니다. 가스 조절 시스템은 공정 가스의 증기 응축을 방지하기 위해 공급 가스를 가열할 수 있습니다.
중요 압축기의 최대 신뢰성을 위해 탠덤 및 이중 가스 씰이 사용됩니다. 탠덤 방식에서는 1차 씰이 고장 날 경우 2차 씰이 백업 역할을 합니다. 이중 가스 씰은 공정과 대기 사이에 불활성 배리어 가스를 유지하여 배출 가스를 최대한 제어합니다.
