기계적 씰의 스터핑 박스 압력은 무엇입니까?

스터핑 박스 압력은 펌프 및 기타 회전 장비의 기계적 씰 작동 및 성능에 중요한 매개변수입니다. 최적의 스터핑 박스 압력을 유지하면 기계적 씰이 제대로 작동하고 누출을 방지하며 씰링 구성 요소의 수명이 연장됩니다.

이 블로그 게시물에서는 스터핑 박스 압력의 개념에 대해 깊이 파고들어 정의, 영향 요인, 일반적인 범위 및 계산 공식을 살펴보겠습니다. 또한 기계적 씰에 대한 스터핑 박스 압력의 중요성, 부적절한 압력 관리로 인해 발생할 수 있는 잠재적 문제 및 압력을 효과적으로 제어하고 조정하는 방법에 대해서도 논의합니다.

스터핑 박스 압력이란 무엇입니까?

에서 원심 펌프, 스터핑 박스는 펌프 케이싱과 회전 샤프트 사이에 위치한 원통형 공간으로 기계적 씰 또는 패킹을 수용합니다. 스터핑 박스 압력은 펌프 작동 중 이 공간 내에 존재하는 유체 압력을 말합니다.

스터핑 박스 압력은 기계적 씰의 적절한 기능과 수명에 중요한 매개변수입니다. 물개 얼굴 윤활, 냉각 및 고정 및 회전 씰 면 사이에 액체 필름을 유지하는 능력. 스터핑 박스 압력이 부족하면 윤활 및 냉각이 불충분해져 마찰과 열 발생이 증가하여 씰이 조기에 고장날 수 있습니다.

반면, 과도한 스터핑 박스 압력은 기계적 씰 면이 분리되어 누출이 증가하고 밀봉 효과가 감소할 수 있습니다. 고압은 또한 씰 면과 기타 구성 요소의 마모를 가속화하여 전체 씰 수명을 단축시킬 수 있습니다.

스터핑 박스 압력에 영향을 미치는 요인

펌프 설계

펌프의 설계, 특히 씰 챔버의 위치와 임펠러와의 근접성은 스터핑 박스 압력에 영향을 미칩니다. 씰 챔버가 임펠러에 가까울수록 임펠러의 원심력의 영향으로 압력이 높아집니다.

흡입 및 배출 압력

펌프의 흡입 및 배출 압력은 스터핑 박스 압력에 직접 영향을 미칩니다. 일반적으로 흡입 및 배출 압력이 높을수록 스터핑 박스 압력이 증가합니다. 펌프의 흡입 및 배출 측 사이의 압력 차이도 스터핑 박스 압력에 영향을 미칩니다.

밸런스 홀 또는 마모 링의 존재

펌프에 밸런스 홀 또는 마모 링이 있으면 스터핑 박스 압력에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 밸런스 홀은 유체가 임펠러의 고압 측에서 저압 측으로 흐를 수 있는 작은 개구부로, 압력을 균일화하고 임펠러의 축 추력을 줄이는 데 도움이 됩니다.

반면, 마모 링은 임펠러와 펌프 케이싱 사이에 설치된 교체 가능한 링으로 고압 측에서 저압 측으로의 누출을 최소화합니다. 밸런스 홀 또는 마모 링이 있으면 보다 일관된 스터핑 박스 압력을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

유체 특성

펌핑되는 유체의 특성(점도 및 온도 등)은 스터핑 박스 압력에 영향을 미칠 수 있습니다. 점도가 높은 유체는 흐름에 대한 저항이 증가하여 스터핑 박스 내에서 더 높은 압력을 생성하는 경향이 있습니다. 마찬가지로, 유체 온도가 상승하면 유체가 팽창하고 점도가 감소함에 따라 압력이 증가할 수 있습니다.

일반적인 스터핑 박스 압력 범위

스터핑 박스 압력 공식

스터핑 박스 압력은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

P_sb = P_s + (P_d – P_s) × k

어디:

• P_sb = 스터핑 박스 압력
• P_s = 흡입압력
• P_d = 배출 압력
• k = 상수(일반적으로 0.4-0.6, 펌프 설계 및 밸런스 홀/마모 링에 따라 다름)

기계적 씰을 위한 스터핑 박스 압력의 기능

1. 윤활유 필름 유지: 적절한 스터핑 박스 압력은 씰 면 사이에 적절한 유체 필름을 보장하여 마찰과 마모를 줄여줍니다.
2. 유체 증발 방지: 충분한 압력은 밀봉된 유체가 씰 면에서 증발하는 것을 막아 캐비테이션 손상 및 씰 파손을 방지합니다.
3. 적절한 씰 표면 추적을 가능하게 합니다. 압력이 균형을 이루면 씰 표면이 적절한 접촉과 추적을 유지하여 누출과 조기 마모를 방지할 수 있습니다.
4. 열 발산을 촉진합니다. 적절한 압력은 유체 순환을 촉진하여 씰 표면 마찰로 인해 발생하는 열을 발산하는 데 도움이 됩니다.

부적절한 압력 관리로 인해 발생할 수 있는 잠재적 문제

적절한 스터핑 박스 압력을 유지하지 못하면 다음을 포함한 다양한 문제가 발생할 수 있습니다.

1. 과도한 누출: 압력이 낮으면 씰 면이 열려 유체 누출이 발생하고 밀봉 효율이 저하될 수 있습니다.
2. 조기 씰 마모: 압력이 부족하면 씰 면 사이의 마찰과 마모가 증가하여 씰 수명이 단축될 수 있습니다.
3. 씰 표면 손상: 압력이 높아지면 씰 표면이 너무 단단히 닫혀 과도한 열이 발생하고 열 균열이나 손상이 발생할 가능성이 있습니다.
4. 캐비테이션 및 유체 증발: 압력이 부족하면 밀봉된 유체가 씰 표면에서 증발하여 캐비테이션 손상 및 씰 파손이 발생할 수 있습니다.

스터핑 박스 압력을 제어 또는 조정하는 방법

밸런스 홀 또는 백 웨어 링 사용

밸런스 홀 또는 백 웨어 링은 스터핑 박스 압력을 조절하는 데 도움이 되도록 씰 설계에 통합될 수 있습니다. 이러한 기능은 제어된 양의 고압 유체가 배출 측에서 스터핑 박스로 흐르도록 하여 씰 면 전체의 압력 차이를 상쇄합니다. 이러한 설계 요소는 압력을 효과적으로 균형화함으로써 적절한 씰 면 접촉을 유지하고 마모를 줄이는 데 도움이 됩니다.

외부 플러시 시스템 설치

외부 플러시 시스템은 제어된 압력에서 깨끗하고 호환되는 유체를 스터핑 박스에 주입하는 데 사용할 수 있습니다. 이 플러싱 유체는 스터핑 박스에서 필요한 압력을 유지하는 데 도움이 되는 동시에 씰 면에 냉각 및 윤활을 제공합니다. 외부 플러시 시스템은 씰 면을 손상시키거나 조기 고장을 일으킬 수 있는 연마성, 부식성 또는 고온 유체를 처리할 때 특히 유용합니다.