씰 챔버와 스터핑 박스는 회전 장비에서 유체 누출을 방지하고 샤프트와 베어링을 보호하는 데 필수적인 두 가지 구성 요소입니다. 둘 다 샤프트 주변의 누출을 제어하도록 설계되었지만 설계, 밀봉 방법, 기능, 유지 관리 요구 사항, 비용 및 최적의 응용 프로그램이 다릅니다.
이 글에서는 씰 챔버와 스터핑 박스의 주요 차이점을 자세히 살펴보고, 다양한 차원에서 고유한 특성, 장점, 한계를 살펴보겠습니다. 마지막에는 다양한 기계 환경에서 각 유형의 샤프트 씰링 솔루션을 언제, 왜 사용해야 하는지에 대한 철저한 이해를 얻게 될 것입니다.
Seal Chamber란 무엇인가
ㅏ 씰 챔버 펌프 또는 기타 회전 장비의 샤프트를 둘러싼 공동 또는 공간으로, 케이싱 또는 하우징을 통과합니다. 씰 챔버의 주요 목적은 회전 샤프트를 따라 유체 누출을 방지하는 역할을 하는 샤프트 씰링 시스템을 포함하는 것입니다.
씰 챔버는 샤프트 씰이 작동할 수 있는 제어된 환경을 제공합니다. 일반적으로 다음과 같은 기능으로 설계됩니다.
- 밀봉 요소를 샤프트에 고정하기 위한 움푹 들어간 부분 또는 "글랜드"
- 씰 표면을 냉각하고 윤활하기 위해 씰링 유체 또는 차단 유체를 순환시키는 포트 또는 연결부
- 누적된 누수를 안전하게 배수할 수 있도록 바닥에 배수구가 있습니다.
- 챔버에 공기나 가스가 갇히는 것을 방지하기 위한 상단 통풍구
일반적으로 씰 챔버는 씰링 요소를 수용하고 씰링 유체의 적절한 순환을 허용할 만큼 충분히 커야 하지만, 고형물이 침전되거나 부식성 유체가 정체될 수 있는 과도한 데드 스페이스를 생성할 만큼 크지 않아야 합니다. 내부 모양은 씰 문제를 피하기 위해 매끄럽고 난류 없는 흐름을 촉진해야 합니다.
스터핑 박스란 무엇인가
스터핑 박스는 일반적으로 샤프트 밀봉 요소로 압축 패킹과 함께 사용되는 유형의 밀봉 챔버입니다. 이 이름은 패킹 재료, 역사적으로 로프나 걸레와 같은 부드럽고 유연한 재료가 문자 그대로 샤프트 주변 공간에 "채워져" 밀봉을 형성한다는 사실에서 유래되었습니다.
스터핑 박스는 펌프 케이싱이나 기계 하우징을 통과하는 샤프트를 둘러싼 확대된 원통형 공간으로 구성됩니다. 주요 요소는 다음과 같습니다.
- 샤프트보다 약간 더 큰 원통형 "보어" 또는 내부 직경으로 밀착감을 제공합니다.
- 일반적으로 스터핑 박스 면에 볼트로 고정된 플랜지형 "글랜드 팔로워"인 축 방향으로 패킹 재료를 압축하여 샤프트에 대해 방사형으로 확장하는 수단
- 패킹, 윤활유 또는 밀봉 유체를 추가할 수 있는 포트 또는 피팅
- 누수를 제거하기 위한 배수 연결부
스터핑 박스는 패킹 링을 담고 이를 압축하여 샤프트에 대해 단단한 밀봉을 형성할 수 있는 인클로저를 제공합니다. 스터핑 박스의 깊이와 직경은 필요한 패킹 링의 수에 따라 달라지며, 이는 샤프트 크기, 작동 압력 및 유체 특성에 따라 결정됩니다.
패킹이 압축되고 방사형으로 확장되면서 샤프트 표면에 맞춰져 단단하지만 유연한 씰을 형성합니다. 일반적으로 패킹을 윤활하고 냉각하기 위해 소량의 제어된 누출이 필요하므로 스터핑 박스는 누출이 없는 씰로 간주되지 않습니다.
Seal Chamber와 Stuffing Box의 차이점
설계
씰 챔버와 스터핑 박스의 디자인은 상당히 다릅니다. 씰 챔버는 일반적으로 더 크고 복잡하며 넓은 하우징이 있어 다음을 수용합니다. 기계적 밀봉, 부싱 및 순환 시스템. 반면, 스터핑 박스는 더 간단하고 컴팩트한 디자인을 가지고 있으며, 패킹 재료를 보관하는 원통형 하우징과 글랜드 팔로워로 구성됩니다.
밀봉 방법
씰 챔버는 다음에 의존합니다. 기계적 밀봉 유체 누출을 방지하기 위해. 이러한 씰은 회전하는 샤프트와 고정된 하우징 사이에 단단한 장벽을 만드는 정밀 엔지니어링된 구성 요소입니다. 반면, 스터핑 박스는 꼬인 섬유나 흑연 링과 같은 패킹 재료를 사용하여 샤프트 주위에 압축하여 씰을 형성합니다.
기능성
씰 챔버와 스터핑 박스의 주요 기능은 펌프나 장비에서 유체 누출을 방지하는 것입니다. 그러나 씰 챔버는 우수한 밀봉 성능을 제공하며 고압, 고온 및 부식성 응용 분야에 더 적합합니다. 스터핑 박스는 비용 효율적이며 덜 까다로운 응용 분야나 오래된 장비에 일반적으로 사용됩니다.
누출 제어
씰 챔버는 기계적 씰이 공정 유체와 환경 사이에 단단하고 누출 없는 장벽을 유지하므로 우수한 누출 제어를 제공합니다. 적절하게 설치 및 유지 관리된 기계적 씰은 거의 눈에 띄는 누출 없이 작동할 수 있습니다. 스터핑 박스는 누출을 줄이는 데 효과적이지만 일반적으로 소량의 제어된 누출을 허용하는데, 이는 패킹 재료를 윤활하고 냉각하는 데 필요합니다.
유지
씰 챔버를 유지 관리하려면 기계적 씰과 관련 구성 요소를 주기적으로 검사, 청소 및 교체해야 합니다. 이 프로세스는 스터핑 박스 유지 관리에 비해 더 복잡하고 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 스터핑 박스는 글랜드 팔로워를 정기적으로 조정하여 압축해야 합니다. 포장재 그리고 누출을 제어합니다. 포장재도 마모됨에 따라 주기적으로 교체해야 합니다.
비용
씰 챔버는 복잡한 설계, 정밀 구성 요소 및 고급 씰링 기술로 인해 일반적으로 스터핑 박스보다 비쌉니다. 기계적 씰을 포함한 씰 챔버의 초기 비용은 스터핑 박스보다 상당히 높을 수 있습니다. 그러나 누출 감소와 향상된 신뢰성으로 인한 장기적인 비용 절감은 중요한 응용 분야에서 씰 챔버에 대한 투자를 정당화할 수 있습니다.
냉각 및 순환
씰 챔버는 종종 기계적 씰에서 생성된 열을 관리하고 최적의 작동 조건을 유지하기 위해 냉각 및 순환 시스템을 통합합니다. 이러한 시스템에는 냉각 재킷, 열교환기 및 재순환 라인이 포함될 수 있습니다. 스터핑 박스는 일반적으로 프로세스 유체의 제어된 누출에 의존하여 포장재에 냉각 및 윤활을 제공합니다.
응용
씰 챔버는 현대 펌프, 믹서 및 기타 회전 장비에서 널리 사용되며, 특히 석유 및 가스, 화학, 제약과 같은 산업에서 사용됩니다. 고압, 고온, 부식성 유체 또는 엄격한 환경 규정이 관련된 응용 분야에 선호됩니다. 스터핑 박스는 여전히 오래된 장비, 저압 응용 분야 및 비용이 주요 관심사인 산업(예: 수처리 및 일반 제조)에서 일반적입니다.