기계적 씰의 기본

산업 기계 세계에서 기계적 씰은 효율성과 환경 안전의 필수 요소를 제공하는 보편적인 구성 요소입니다. 이 장비는 다양한 기계의 회전 및 고정 구성 요소 간의 흐름을 멈추도록 설계되었습니다. 이는 이러한 시스템의 효율성이 유지되도록 보장할 뿐만 아니라 환경 규정 준수 표준을 충족하는 데 필요하며, 이는 석유 및 가스, 제약, 수자원 관리, 발전 및 자동차와 같은 산업에서 매우 중요합니다.

기계적 씰은 단순히 유체를 차단하는 것 이상의 역할을 합니다. 유해한 오염 물질이 환경으로 확산되는 것을 방지하는 동시에 압력 시스템의 무결성을 유지합니다. 이러한 이중 기능은 잠재적으로 독성이 있거나 전이성 물질의 안전한 관리가 최우선인 분야에서 없어서는 안 될 요소입니다. 석유 및 가스의 경우 누출로 인해 심각한 환경 오염, 값비싼 운영 중단 및 화재나 폭발과 같은 치명적인 안전 문제가 발생할 수 있습니다.

마찬가지로 제약 산업에서 기계적 씰은 약물 오염을 방지하기 위해 고장 없이 작동해야 하며, 그렇지 않으면 약물 순도와 효능을 위협하여 심각한 건강 문제를 초래할 수 있습니다. 기계적 씰은 또한 공격적인 세척 프로토콜과 광범위한 화학 물질을 분해 없이 견뎌야 합니다.

기계적 씰은 수자원 관리 시스템 내에서 식수와 하수 처리의 제공에 중요한 기능을 합니다. 처리되지 않거나 오염된 물이 펌프와 기타 장비에서 새어 나가는 것을 방지하여 환경 오염과 공중 보건 문제의 위험을 피합니다.

발전 부문의 기계적 씰은 운영을 효율적이고 안전하게 만드는 데 광범위하게 사용되며, 특히 증기 터빈과 보일러 급수 펌프를 포함한 고압 및 고온 응용 분야에서 사용됩니다. 이러한 환경에서 씰이 미끄러지면 운영 시간 손실과 안전 문제가 엄청나게 발생할 수 있습니다.

마지막으로 자동차 산업은 워터 펌프, 오일 펌프 및 변속기 시스템과 같은 여러 응용 분야에서 기계적 씰을 사용합니다. 이러한 씰은 윤활유, 냉각수 누출을 방지하는 데도 중요하지만 차량의 적절하고 효율적인 작동에 필수적입니다. 이러한 씰은 고장 시 냉각 및 윤활 손실을 초래하여 엔진 과열, 윤활 장애 및 시스템/엔진 고장을 초래할 수 있습니다.

기계적 씰을 구성하는 부품과 주요 응용 분야를 아는 것은 유지 관리, 설계 또는 이러한 씰의 사용을 다루는 사람이 시스템을 더 잘 이해할 수 있도록 하는 데 중요합니다. 이를 이해하면 각 응용 분야에 적합한 씰을 선택하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 안전과 효율성을 개선하기 위한 시스템 설계를 문제 해결하고 최적화하는 데 도움이 됩니다.

기계적 씰의 구성 요소

초록: 기계적 씰은 광범위한 산업 장비의 핵심 구성 요소 중 하나이며 회전 및 고정 요소 간의 유체 누출을 방지하여 시스템 무결성과 안정적인 작동을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 종류의 기계는 여러 산업을 운영하고 유해한 배출물을 막는 데 중요합니다. 기계적 씰의 레이블이 붙은 이미지: 기계적 씰은 용기 또는 파이프 내부에 최대한 많은 유체 및 기타 물건을 보관하는 데 사용하는 장치입니다. 기계적 씰의 다른 부분, 작동 및 응용 프로그램은 다양한 분야에서 설계 및 작동하기 위해 잘 알려져 있어야 합니다.

기계적 씰의 세부 구성 요소

링 페이스 씰: 이는 상대적으로 움직이는 한 쌍의 페이스로, 그 중 하나는 기계의 회전 부분에 장착되고(회전 페이스) 다른 하나는 고정된 부분에 부착되며(고정 페이스) 고정된 페이스라고 합니다. 미세 페이스는 실리콘 카바이드, 텅스텐 카바이드, 세라믹 또는 마모를 피하기 어려운 금속을 포함한 고체 재료로 구성됩니다. 재료 선택은 유체 유형, 압력, 온도 및 화학적 특성과 같은 응용 분야에 따라 달라집니다. 작업 및 기능: 두 개의 씰링 페이스의 주요 기능은 유체 누출을 제한하지만 기계 샤프트가 자유롭게 회전할 수 있도록 하는 단단하고 높은 제한 씰을 제공하는 것입니다. 이러한 표면 엔지니어링 진화는 가장 낮은 마찰과 마모를 달성하고 대체 검사를 통해 씰이 다양한 작동 조건에서 더 높은 수준의 신뢰성으로 더 긴 수명을 보장하도록 합니다.

이들은 1차(금속) 씰과 2차(엘라스토머, 개스킷 또는 오링) 씰이라고 하며, 기계의 정렬 불량과 동적 움직임을 보상하도록 설계되었습니다. 가동 부품은 고무 또는 PTFE로 제공되며, 이는 화학적 마모와 고온에 특히 강한 또 다른 뛰어난 폴리머입니다. 이들은 기계적 씰에 마모와 작동 응력이 가해져 2차 씰이 있어 씰링 무결성이 손상될 수 있음에도 불구하고 지속적인 적절한 씰 역할을 하는 추가 보호 계층(1차 씰 면과 함께)을 제공합니다.

스프링 및 로딩 메커니즘: 씰 면 사이의 동적 접촉은 시간 내 씰의 신뢰성 측면에서 중요한 요소입니다. 스프링 또는 기계적 로딩 메커니즘은 압력, 온도 및 마모로 인해 자동으로 조정되므로 습한 환경에서 씰 성능이 저하됩니다. 더 빠르게 또는 다른 조건에서 작동해야 할 수 있는 응용 프로그램에 따라 선택한 메커니즘 설계가 결정됩니다.

구조 및 보조 부품: 여기에는 슬리브, 글랜드 플레이트 및 잠금 너트와 같이 씰 어셈블리를 제자리에 고정하는 모든 금속/복합 부품이 포함됩니다. 이러한 부품은 작동 중에 가해지는 기계적 응력, 화학적 노출 및 열 사이클을 견디도록 만들어졌습니다. 그러나 견고한 구조로 인해 씰이 제자리에 단단히 고정되고 정사각형이 되어 모든 것을 정렬하고 구조적으로 건전하게 유지하여 씰의 신뢰성과 기능을 모두 개선합니다.

세팅 클립은 유용합니다. 기계적 씰을 설치해야 하는 경우 세팅 클립이 효과적입니다. 조립 시 씰 요소의 완벽한 위치와 평행 배열을 보장합니다. 사실, 가장 작은 정렬 오류도 결국 조기 마모 또는 고장으로 이어질 수 있도록 설치해야 합니다. 이 클립을 사용하면 제대로 설치한 후 씰을 쉽게 제거할 수 있으므로 씰이 첫날부터 최대 효율로 작동할 수 있습니다.

다양한 산업에서의 기계적 씰의 응용

어떤 산업에서든 기계적 씰에 대해 생각해보면, 그것은 다양한 기계에 무결성과 효율성을 간접적으로 제공하는 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 이러한 씰은 액체와 가스의 누출을 방지하여 안전성을 높이고, 환경에 미치는 영향을 줄이며, 운영 효율성을 개선합니다. 기계적 씰은 대부분 산업에서 중요한 운영 구성 요소이며, 각 산업은 기계적 씰의 사양과 성능 요구 사항을 결정하는 고유한 수요와 과제를 가지고 있습니다.

석유 및 가스 산업

펌프, 압축기 및 믹서의 기계적 씰은 석유 및 가스 부문에서 휘발성 HC 처리를 포함합니다. 이러한 씰의 주요 용도는 환경을 오염시킬 수 있는 석유 및 가스의 유출을 제어하는 것이며, 이러한 흐름은 폭발 및 화재의 상당한 위험을 나타냅니다. 이 산업에서 사용되는 기계적 씰은 일반적으로 부식성인 탄화수소의 특성과 높은 수준의 압력에서 작동하도록 설계되어야 합니다. 사용되는 재료는 이러한 극한의 작동 조건을 견뎌내고 장기간 씰 무결성을 유지하기 위해 뛰어난 내화학성과 내구성을 제공해야 합니다. 이는 원활한 작동을 유지하는 데 중요할 뿐만 아니라 누출이나 유출이 발생하지 않도록 하는 엄격한 환경 규정 때문입니다.

제약 산업

또한 기계적 씰은 제약 및 임상 산업의 처리 장비가 오염 위험 없이 가능한 한 깨끗하도록 하는 데 중요합니다. 시간이 지남에 따라 심각하거나 빠른 저하 없이 가혹한 세척제와 살균 절차를 견뎌야 합니다. 이러한 씰은 제약 제품에 미생물이나 입자가 오염되는 것을 방지하여 제품의 안전성과 효능을 손상시켜 순도와 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 분야에 맞게 제작된 기계적 씰은 엄격한 제약 요구 사항을 준수하기 위해 비반응성, 비침출 특성에 초점을 맞춘 특정 설계 및 재료 선택이 필요합니다.

물 관리

기계적 씰은 처리되지 않은 물이나 수처리 시설의 오염된 물을 처리하는 펌프와 시스템에 필수적입니다. 이러한 씰을 포장하면 유해한 물이 환경으로 유출되는 것을 방지하여 환경과 공중 보건을 지원하는 데 도움이 됩니다. 이 응용 분야에서 사용되는 기계적 씰은 다양한 수처리 화학 물질과 관련된 연마 입자, 파편 및 화학적 부식성으로 인한 마모와 손상을 견딜 수 있어야 합니다. 이들은 다양한 pH 수준에서 일관되게 작동하고 물 속의 입자에 대한 내마모성을 갖추고 있어 최소한의 유지 관리로 장기적인 신뢰성을 보장합니다.

발전

기계적 씰은 터빈, 보일러 및 냉각 시스템에 사용되어 발전 부문의 효율적이고 안전한 기능을 가능하게 합니다. 이러한 고온 및 고압 씰 응용 분야는 안전 위험을 증가시킬 수 있으며, 씰의 고장을 의미하는 Terex Big Block® 작동에도 영향을 미칩니다. 열 팽창, 고압 및 발전소의 다양한 응용 분야는 모두 기계적 씰이 만족스러운 씰링을 제공해야 하므로 견뎌야 합니다[7]. 이를 통해 발전 시설이 지속적으로 작동할 수 있으므로 에너지 수요와 그리드 안정성에 중요합니다.

자동차 산업

자동차 응용 분야에서 기계적 씰은 워터 펌프, 오일 펌프 및 변속기 시스템과 같은 필수 응용 분야에서 사용됩니다. 이러한 씰은 엔진 및 변속기 시스템의 적절한 기능에 필요한 냉각수 및 윤활유의 누출을 방지하기 위해 중요합니다. 이러한 씰은 결국 고장나 과열, 윤활 실패 및 차량 고장을 유발합니다. 잘 설계된 자동차 씰은 차량의 성능, 효율성 및 수명에 중요하므로 이러한 구성 요소의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.

산업의 변화와 미래의 과제

산업의 발전과 기술적 혁신 및 환경적 요구로 인해 여러 과제에 직면함에 따라 기계적 씰은 중요한 역할을 하게 될 것입니다. 이러한 광범위한 부문의 경험을 지원하기 위해 씰 설계, 재료 과학 및 제조 공정의 지속적인 발전이 필요합니다. 기계적 씰 기술 혁신을 주도하는 추세는 내구성, 낮은 환경 영향 및 산업 운영의 효율성 향상입니다. 기계적 씰은 디지털화 및 지속 가능성과 같은 새로운 추세와 동일한 속도로 진화할 수 있는 유연성과 이러한 구성 요소를 산업 기계 또는 장비의 필수 요소로 유지할 더 엄격한 규제 표준 덕분에 유망한 미래를 가지고 있습니다.