기계적 씰의 플러시 속도는 무엇입니까?

기계 산업에서 기계적 씰은 누출을 방지하고 회전 장비의 효율적인 작동을 보장하는 중요한 구성 요소입니다. 이러한 씰의 무결성과 성능을 유지하는 데 있어 한 가지 중요한 측면은 플러시 속도인데, 이는 씰링 면을 냉각, 윤활 및 세척하는 데 사용되는 유체의 흐름을 말합니다.

최적의 플러시 속도를 결정하는 것은 다양한 요인과 잠재적 결과를 신중하게 고려해야 하는 섬세한 균형 잡기 행위입니다. 이 블로그 게시물에서는 플러시 속도의 복잡성을 탐구하고, 불충분하거나 과도한 흐름과 관련된 위험, 일반적인 지침 및 이상적인 속도에 영향을 미치는 요인, 적절한 플러시 속도를 결정하는 방법 및 API 씰 플러시 계획의 역할을 살펴봅니다.

플러시 레이트란 무엇인가

기계적 씰의 맥락에서 플러시 속도는 단위 시간당 씰 챔버에 유입되는 유체의 양을 말합니다. 플러시 유체 또는 배리어 유체라고 하는 이 유체는 씰 표면을 윤활, 냉각 및 세척하는 역할을 합니다. 최적의 플러시 속도를 유지하는 것은 기계적 씰의 적절한 기능과 수명에 중요합니다.

플러시 유체는 일반적으로 글랜드 플레이트 또는 씰 챔버의 포트를 통해 유입됩니다. 그런 다음 유체는 다른 포트 또는 배수구를 통해 빠져나가기 전에 씰 면을 가로질러 흐릅니다. 플러시 유체의 유량은 씰 성능에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 의도한 기능을 효과적으로 수행하도록 신중하게 조절됩니다.

불충분한 플러시 속도의 결과

과열

불충분한 세척 속도의 주요 결과 중 하나는 과열입니다. 기계적 밀봉. 플러시 유체는 냉각수 역할을 하며 회전 및 고정 씰 면 사이의 마찰로 인해 발생하는 열을 흡수합니다. 플러시 속도가 너무 낮으면 유체가 열을 효과적으로 발산하지 못해 씰 면의 온도가 상승할 수 있습니다.

마모 증가

플러시 속도가 부족하면 기계적 씰 구성 요소의 마모가 증가할 수도 있습니다. 플러시 유체는 윤활제 역할을 하여 씰 면 사이의 마찰을 줄이고 마모를 최소화합니다. 플러시 속도가 너무 낮으면 씰 면이 접촉 압력과 마모가 증가하여 마모 과정이 가속화될 수 있습니다.

오염 축적

불충분한 플러시 속도의 또 다른 결과는 씰 챔버 내에 오염 물질이 축적되는 것입니다. 플러시 유체는 씰 챔버에 들어올 수 있는 모든 파편, 입자 또는 공정 유체를 씻어내는 데 도움이 됩니다. 플러시 속도가 부적절하면 이러한 오염 물질이 씰 표면이나 챔버 내에 축적될 수 있습니다.

과도한 플러시 속도의 위험

부식

불충분한 플러시 속도는 다양한 문제를 일으킬 수 있지만, 과도한 플러시 속도는 기계적 씰에 해로운 영향을 미칠 수도 있습니다. 높은 플러시 속도와 관련된 주요 위험 중 하나는 씰 표면과 기타 구성 요소의 침식입니다.

플러시 유체가 씰 면을 지나치게 높은 속도로 흐르면 침식이 발생하여 씰 면의 재료가 점차 마모됩니다. 이 침식은 고르지 않은 표면을 만들어 면의 평탄도와 정렬을 손상시킬 수 있습니다. 결과적으로 기계적 씰의 밀봉 능력이 감소하여 누출이 증가할 수 있습니다.

상당한 이점 없이 운영 비용 증가

과도한 플러시 속도와 관련된 또 다른 위험은 상당한 이점을 제공하지 않고 운영 비용이 증가할 가능성입니다. 플러시 속도가 높을수록 시스템을 통해 펌핑해야 하는 플러시 유체가 더 많아져 에너지 소비와 펌프 마모가 증가할 수 있습니다.

게다가 과도한 플러시 속도는 증가된 유체량을 수용하기 위해 더 큰 펌프, 파이핑 및 저장 탱크가 필요할 수 있습니다. 이는 더 높은 초기 투자 비용과 지속적인 유지 관리 비용을 초래할 수 있습니다.

플러시 속도에 영향을 미치는 요소

여러 가지 요인이 기계적 씰에 대한 적절한 플러시 속도 결정에 영향을 미칩니다. 이러한 요인을 이해하는 것은 운영 비용을 최소화하면서 씰 성능과 수명을 최적화하는 데 필요합니다. 플러시 속도에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.

씰 크기 및 유형

기계적 씰의 크기와 유형은 필요한 플러시 속도에 상당한 영향을 미칩니다. 일반적으로 더 큰 씰은 적절한 윤활 및 냉각을 유지하기 위해 더 높은 플러시 속도가 필요합니다. 싱글 또는 더블과 같은 씰 유형도 플러시 속도 요구 사항에 영향을 미칩니다. 더블 씰은 공정과 대기 사이에 추가 유체 장벽이 있기 때문에 싱글 씰에 비해 더 높은 플러시 속도가 필요한 경우가 많습니다.

점도

공정 유체와 플러시 유체의 점도는 필요한 플러시 속도에 영향을 미칩니다. 점도가 높은 유체는 적절한 흐름과 열 전달을 유지하기 위해 더 높은 플러시 속도가 필요합니다. 호환되는 플러시 매체를 선택하고 적절한 플러시 속도를 결정할 때 플러시 유체의 점도를 고려해야 합니다.

온도

공정 유체의 작동 온도와 씰 환경은 플러시 속도 요구 사항에 영향을 미칩니다. 온도가 높을수록 열을 효과적으로 발산하고 과열을 방지하기 위해 플러시 속도를 높여야 합니다. 플러시 유체의 온도도 고려해야 하는데, 이는 냉각 용량과 전체 열 전달 효율에 영향을 미치기 때문입니다.

휘발성

공정 유체의 휘발성은 플러시 속도 요구 사항에 영향을 미칩니다. 휘발성이 높은 유체는 더 쉽게 증발하여 씰 챔버 내에 증기 주머니가 형성됩니다. 안정적인 액체 장벽을 유지하고 증기 형성을 방지하려면 플러시 속도를 높여야 하며, 이는 씰 성능을 저하시키고 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.

속도

샤프트와 씰 구성 요소의 회전 속도는 플러시 속도 요구 사항에 영향을 미칩니다. 속도가 높을수록 마찰이 증가하여 더 많은 열이 발생하고 열을 효과적으로 발산하려면 더 높은 플러시 속도가 필요합니다. 다양한 작동 속도에서 적절한 윤활 및 냉각을 유지하려면 플러시 속도를 적절히 조정해야 합니다.

압력

공정 유체와 씰 챔버의 압력은 필요한 플러시 속도에 영향을 미칩니다. 압력이 높을수록 플러시 유체와 공정 유체 사이에 양의 압력 차이를 유지하기 위해 플러시 속도를 높여야 합니다. 이 양의 압력 차이는 공정 유체가 씰 챔버로 들어가 밀봉 표면을 오염시키는 것을 방지합니다. 적절한 플러시 속도를 결정할 때는 플러시 시스템의 압력 성능을 고려해야 합니다.

플러시 속도 결정 방법

기계적 씰에 적합한 플러시 속도를 결정하려면 다양한 요소를 신중하게 고려해야 합니다. 일반적인 방법 중 하나는 특정 씰 모델과 응용 분야에 대한 제조업체의 사양과 권장 사항을 참조하는 것입니다. 이러한 지침은 종종 씰 크기, 작동 조건 및 유체 특성에 따라 허용되는 플러시 속도 범위를 제공합니다.

또 다른 접근 방식은 확립된 공식과 지침을 사용하여 플러시 속도를 계산하는 것입니다. 미국 석유 협회(API)는 씰 챔버 압력과 유체의 증기압을 기반으로 최소 플러시 속도를 결정하는 데 널리 사용되는 공식을 제공합니다. 이 공식은 플러시 속도가 씰 면에서 액체 상태를 유지하기에 충분하여 증발과 과도한 마모를 방지합니다.

API Seal 플러시 계획 및 그 역할

API 씰 플러시 플랜은 기계적 씰에 플러시 유체를 제공하기 위한 배관, 계측 및 제어 시스템의 배열을 정의하는 표준화된 구성입니다. 이러한 플랜은 적절한 씰 윤활, 냉각 및 이물질 제거를 보장하도록 설계되어 궁극적으로 씰 성능과 수명을 향상시킵니다.

각 API 플러시 플랜은 플랜 11, 플랜 13 또는 플랜 54와 같은 번호로 지정되며 플러시 유체의 출처, 흐름 방향 및 필요한 계측기를 지정합니다. 예를 들어, API 계획 11 Plan 13은 플러시를 위해 외부 유체 공급원을 사용하는 반면, Plan 13은 펌프 배출구에서 씰 챔버로 재순환되는 플러시 유체를 사용합니다.

적절한 API 플러시 플랜의 선택은 밀봉되는 유체의 종류, 작동 조건, 애플리케이션의 특정 요구 사항과 같은 요인에 따라 달라집니다. 이러한 표준화된 플랜을 준수함으로써 시설은 일관되고 안정적인 씰 성능을 보장하고, 유지 관리 및 문제 해결을 용이하게 하며, 업계 모범 사례를 준수할 수 있습니다.