기계적 씰에서 씰 면은 회전 및 고정 구성 요소 사이의 유체 누출을 방지하는 주요 씰링 요소입니다. 이러한 면의 재료, 형상 및 표면 특성은 씰의 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.
Seal Face는 무엇입니까?
기계적 씰 조립체에서는 두 개의 씰 면이 샤프트에 수직으로 위치하며, 한 면은 일반적으로 고정되어 있고 다른 면은 샤프트와 함께 회전합니다.
씰 페이스는 정밀 제조된 부품으로, 표면을 매우 광택 처리하여 함께 누르면 단단한 씰이 생성됩니다. 페이스는 매우 평평하고 매끄러운 마감으로 가공되며, 종종 몇 개의 가벼운 평탄도 밴드 내에서 가공됩니다.
씰 면은 일반적으로 0.1~1마이크론 범위의 작은 간격을 유지하도록 설계되었습니다. 이 간격은 공정 유체로 채워져 면 사이의 직접 접촉을 방지하는 유체 필름을 생성합니다. 유체 필름은 마모를 최소화하고 마찰을 줄이며 작동 중에 발생하는 열을 발산하는 데 도움이 됩니다.
씰 페이스의 종류
플랫 vs. 특수 처리된 얼굴
플랫 씰 면은 가장 일반적으로 사용되는 유형입니다. 기계적 밀봉. 이러한 면은 정밀 가공되어 매끄럽고 평평한 표면을 보장하여 최적의 밀봉 성능을 제공합니다. 평평한 면은 일반적으로 중간에서 낮은 압력 및 온도 요구 사항이 있는 응용 분야에서 사용됩니다.
대조적으로, 특수 처리된 씰 표면은 성능과 내구성을 강화하기 위해 추가 표면 처리를 거칩니다. 일반적인 표면 처리에는 다음이 포함됩니다.
- 래핑: 표면 마감과 평탄도를 개선하는 미세한 연마 공정입니다.
- 연마: 표면 거칠기를 줄이고 표면의 반사율을 높이는 과정입니다.
- 코팅: 다이아몬드 유사 탄소(DLC)나 텅스텐 카바이드와 같은 특수 코팅을 적용하여 내마모성을 개선하고 마찰을 줄입니다.
특수 처리된 면은 평평한 면에 비해 뛰어난 성능을 제공하므로 고압, 고온 또는 부식성 매체가 있는 까다로운 적용 분야에서 자주 사용됩니다.
회전하는 얼굴과 고정된 얼굴
기계적 씰에서 한 씰 면은 일반적으로 고정되어 있고 다른 면은 샤프트와 함께 회전합니다. 고정 면은 일반적으로 씰 글랜드 또는 하우징에 장착되고 회전 면은 샤프트 또는 샤프트 슬리브에 부착됩니다.
고정된 면은 위치에 고정되어 있으며, 종종 실리콘 카바이드나 텅스텐 카바이드와 같이 더 단단하고 내마모성이 더 강한 재료로 만들어집니다. 이 면은 주요 밀봉 표면 역할을 하여 회전하는 면에 대해 단단한 밀봉을 유지합니다.
반면 회전면은 일반적으로 탄소 흑연이나 실리콘 카바이드와 같은 약간 더 부드러운 소재로 만들어집니다. 이를 통해 회전면이 고정면에 맞게 조정되어 더 효과적인 밀봉이 가능합니다. 회전면은 스프링이 장착되어 있어 다양한 작동 조건에서도 고정면과 지속적으로 접촉을 유지합니다.
씰 페이스에 사용되는 재료
재료 | 속성 | 응용 |
---|---|---|
탄소 흑연 | – 자체 윤활 – 열전도도가 좋음 – 열충격에 강함 – 취성적 | – 물 및 기타 수용액 – 저점도 유체 – 고온 응용 분야 |
실리콘 카바이드(SiC) | – 매우 어렵다 – 내마모성 – 화학적으로 불활성 – 높은 열전도도 | – 연마성 및 부식성 유체 – 고압 응용 분야 – 석유 및 가스 산업 |
텅스텐 카바이드(WC) | – 매우 어렵다 – 내마모성 – 높은 열전도도 – 내식성이 우수함 | – 연마성 및 부식성 유체 – 고압 응용 분야 – 석유 및 가스 산업 |
알루미나 세라믹(Al2O3) | – 단단하고 내마모성 – 화학적으로 불활성 – 전기 절연성 – 취성적 | – 부식성 유체 – 고온 응용 분야 – 전기 절연이 필요합니다. |
스테인레스 스틸 | – 부식 방지 – 튼튼하고 연성이 좋다 – 다른 씰 표면 소재에 비해 상대적으로 부드럽습니다. | – 부식성이 없는 유체 – 낮음~중간 압력 적용 – 식품 및 제약 산업 |
청동 | – 윤활성이 좋음 – 중간 정도의 내마모성 – 다른 씰 표면 소재에 비해 상대적으로 부드럽습니다. | – 저압 응용 분야 – 부식성이 없는 유체 – 백업 링 및 스로틀 부싱 |
기계적 씰의 페이스 갭은 무엇입니까?
페이스 갭은 유체 필름 두께라고도 하며, 기계적 씰의 회전면과 고정면 사이의 미세한 공간입니다. 이 갭은 일반적으로 미크론(μm) 단위로 측정되며 씰의 적절한 기능에 중요한 역할을 합니다. 페이스 갭은 밀봉된 유체의 얇은 필름이 씰링 표면에 들어가 윤활되어 마찰과 마모를 줄일 수 있도록 합니다.
적절하게 작동하는 기계적 씰에서는 페이스 갭이 안정적이고 일관되게 유지되어 과도한 누출을 허용하지 않고 윤활을 위한 최적의 두께를 유지합니다.
씰 면은 일반적으로 2~3개의 헬륨 광 대역(0.58~0.87μm) 내에서 높은 평탄도로 랩핑되어 균일한 갭을 보장합니다. 씰 면에 작용하는 스프링 힘과 유압은 작동 중에 최적의 면 갭을 유지하는 데 도움이 됩니다.