접촉 씰과 비접촉 씰의 차이점은 무엇입니까?

기계 산업에서 적절한 씰링 솔루션을 선택하는 것은 장비 성능과 수명을 최적화하는 데 가장 중요합니다. 다양한 응용 분야에서 사용되는 두 가지 주요 씰 범주는 접촉 씰과 비접촉 씰이며, 각각 고유한 특성과 장점이 있습니다.

이 블로그 게시물에서는 접촉 및 비접촉 씰의 근본적인 차이점을 탐구하여 마찰, 밀봉 메커니즘, 마모 및 파손, 속도 성능, 밀봉 효율성 및 일반적인 응용 프로그램과 같은 요소를 살펴봅니다. 이러한 주요 차이점을 이해함으로써 업계 전문가는 특정 기계 요구 사항에 맞는 씰을 선택할 때 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.

Contact Seal이란 무엇인가

접촉 씰은 누출을 방지하기 위해 밀봉 표면 사이에 직접적인 물리적 접촉을 유지하여 작동하는 유형의 씰입니다. 밀봉 표면은 일반적으로 탄성체, 폴리머 또는 연성 금속과 같은 재료로 만들어져 압력을 받으면 변형되어 단단한 씰을 만듭니다.

가장 일반적인 접촉 씰의 예는 다음과 같습니다.

1. O-링: 홈에 끼워져 두 표면 사이에서 압축되는 원형 단면의 탄성체 씰입니다.
2. 립 씰: 누출을 방지하기 위해 샤프트나 하우징에 압력을 가하는 유연한 립이 있는 씰.
3. 개스킷: 고무, 코르크 또는 종이와 같은 재질로 만든 평평한 씰로, 두 개의 고정된 표면 사이를 압축합니다.

비접촉 씰이란?

비접촉 씰은 클리어런스 씰 또는 갭 씰이라고도 하며, 씰링 표면 사이에 직접적인 물리적 접촉 없이 작동합니다. 대신 회전 및 고정 구성 요소 사이의 작은 갭 또는 클리어런스에 의존하여 누출을 최소화합니다.

일반적인 비접촉 씰 유형은 다음과 같습니다.

1. 미로 봉인: 유체의 구불구불한 경로를 만드는 교대로 배열된 홈과 톱니 모양의 시리즈로, 압력 강하로 인한 누출을 줄입니다.
2. 플로팅 링 씰: 유형 기계적 밀봉 회전하는 부품과 고정된 부품 사이에 플로팅 링을 사용하여 동적 씰을 생성합니다.
3. 브러시 씰: 회전하는 샤프트에 대해 씰을 형성하는 빽빽하게 뭉친 강모로 구성되어 있어 마찰을 최소화하면서 약간의 누수를 허용합니다.

비접촉 씰은 제어된 상태에서 작동하도록 설계되었습니다. 누출율, 이는 소량의 누출이 허용되는 응용 분야에서 종종 허용됩니다. 이들은 마찰 감소, 더 긴 씰 수명, 접촉 씰에 비해 더 높은 속도와 온도를 처리할 수 있는 능력과 같은 장점을 제공합니다.

접촉 및 비접촉 씰의 주요 차이점

마찰

접촉 씰과 비접촉 씰의 주요 차이점 중 하나는 작동 중에 발생하는 마찰의 양에 있습니다. 기계적 씰 및 립 씰과 같은 접촉 씰은 누출을 방지하기 위해 씰 면 사이의 직접적인 물리적 접촉에 의존합니다. 이러한 접촉은 필연적으로 마찰을 발생시켜 열 발생 및 전력 소비 증가로 이어질 수 있습니다.

이와 대조적으로, 미로형 씰이나 플로팅 링 씰과 같은 비접촉 씰은 씰링 표면 사이에 작은 틈새를 유지하여 마찰을 최소화하고 열 발생을 줄입니다.

밀봉 메커니즘

접촉 씰은 씰링 표면 사이의 직접적인 물리적 접촉을 통해 씰링을 달성하며, 종종 단단한 씰링을 보장하기 위해 다양한 경도 수준의 재료를 조합하여 사용합니다. 씰링 효과는 표면 마감, 접촉 압력 및 사용된 재료와 같은 요인에 따라 달라집니다.

반면 비접촉 씰은 다른 밀봉 메커니즘에 의존합니다. 이는 일련의 캐비티, 홈 또는 챔버를 사용하여 유체의 구불구불한 경로를 만들어 누출을 줄입니다. 비접촉 씰의 밀봉 효율은 밀봉 형상의 설계와 작동 조건에 따라 영향을 받습니다.

마모 및 파손

접촉 씰에 마찰이 있으면 시간이 지남에 따라 씰링 표면의 마모가 증가합니다. 씰링 면이 서로 마찰되면서 점차 마모되어 씰링 효과가 감소하고 잠재적으로 고장으로 이어질 수 있습니다.

비접촉 씰은 씰링 표면 사이에 직접 접촉이 없기 때문에 마모가 상당히 적습니다. 이로 인해 접촉 씰에 비해 씰 수명이 길어지고 유지 관리 요구 사항이 줄어듭니다.

속도 기능

접촉 씰의 속도 성능은 일반적으로 높은 회전 속도에서 발생하는 마찰과 열의 양에 의해 제한됩니다. 과도한 열은 열 변형, 재료 열화 및 밀봉 구성 요소의 조기 고장을 일으킬 수 있습니다. 결과적으로 접촉 씰은 일반적으로 중간 속도 요구 사항이 있는 응용 분야에서 사용됩니다.

비접촉 씰은 마찰 특성이 낮아 고속 응용 분야에 적합합니다. 직접 접촉이 없기 때문에 과도한 열을 발생시키거나 상당한 마모를 겪지 않고도 더 높은 회전 속도에서 작동할 수 있습니다.

밀봉 효율성

접촉 씰은 적절하게 설계되고 유지 관리될 경우 우수한 밀봉 효율을 제공할 수 있습니다. 밀봉 표면 간의 직접 접촉은 유체 누출에 대한 단단한 장벽을 형성하여 높은 수준의 밀봉 성능이 필요한 응용 분야에 적합합니다. 그러나 접촉 씰의 밀봉 효율은 밀봉면의 마모 및 손상으로 인해 시간이 지남에 따라 저하될 수 있습니다.

비접촉 씰은 접촉 씰과 같은 수준의 밀봉 효율을 제공하지는 않지만 많은 응용 분야에서 여전히 적절한 밀봉 성능을 제공할 수 있습니다.

응용

접촉 및 비접촉 씰의 선택은 응용 분야의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 접촉 씰은 펌프, 압축기 및 믹서와 같이 높은 밀봉 효율을 요구하는 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 또한 저속에서 중속 응용 분야 및 비교적 깨끗한 유체가 있는 환경에도 적합합니다.

비접촉 씰은 터빈, 팽창기, 원심 압축기와 같은 고속 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 또한 직접 접촉이 없기 때문에 오염 물질로 인한 씰 손상 위험을 최소화하기 때문에 연마성 또는 더러운 유체와 관련된 응용 분야에서도 선호됩니다.