Mechanical Seal 소개
메카니컬 씰은 정밀하고 복잡한 구조를 가진 기계의 기본 부품 중 하나이며 각종 펌프, 반응 합성 케틀, 터보 압축기, 수중 모터 및 기타 장비의 핵심 부품입니다. 밀봉 성능과 서비스 수명은 유형 선택, 기계 정밀도, 올바른 설치 및 사용 등과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.
메카니컬 씰의 기본 지식
1. 기계적 밀봉의 기본 개념:
메카니컬 씰이란 보상 기구의 유체 압력과 탄성력(또는 자력)의 작용과 보조 장치의 협력 하에서 회전축에 수직인 적어도 한 쌍의 단면에 의해 유체 누출을 방지하는 장치를 말합니다. 씰이 서로 맞물리고 미끄러지는 것을 방지합니다. 보정 링의 보조 씰은 벨로우즈 메카니컬 씰이라고 하는 금속 벨로우즈입니다.
2. 기계적 밀봉의 구성:
주로 다음 네 가지 유형의 구성 요소가 있습니다. ㅏ. 메인 씰: 이동 링 및 정적 링. 비. 보조 씰: 씰링 링. 씨. 압축 부품: 스프링, 푸시 링. 디. 변속기 부품: 스프링 스킵 시트 및 키 또는 고정 나사
문제에 주목해야 한다
1. 설치시 주의사항
ㅏ. 설치 중 설치 편차를 피하기 위해 큰 주의를 기울이십시오.
(1) 커플링을 정렬한 후 글랜드를 조여야 합니다. 글랜드의 끝면이 휘지 않도록 볼트를 고르게 지지해야 합니다. 필러 게이지로 각 지점을 확인하고 오차가 0.05mm를 초과하지 않아야 합니다.
(2) 글랜드와 샤프트 또는 부싱의 외경 사이의 끼워 맞춤 간극(즉, 동심도)을 확인하고 균일한지 확인합니다. 간극 게이지를 사용하여 각 지점의 공차가 0.01mm보다 크지 않은지 확인하십시오.
비. 스프링 압축량은 규정에 따라 실시해야 합니다. 너무 크거나 너무 작아서는 안되며 오차는 2.00mm가 되어야 합니다. 너무 크면 끝면의 비압이 증가하고 끝면이 더 빨리 마모됩니다. 너무 작으면 특정 압력이 불충분해지고 밀봉 역할을 할 수 없습니다.
씨. 무빙 링을 설치한 후 샤프트에서 유연하게 움직일 수 있는지 확인하고 무빙 링을 스프링에 대고 누른 후 자동으로 되돌아가야 합니다.
2. 분해시 주의사항
ㅏ. Mechanical Seal을 분해할 때 주의하십시오. 실링 구성 요소를 손상시키지 않도록 핸드 해머와 플랫 삽을 사용하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 한 쌍의 강철 와이어 후크를 사용하여 자체 자금 조달 방향으로 드라이브 시트의 틈으로 확장하여 밀봉 장치를 빼낼 수 있습니다. 저울을 분해할 수 없는 경우 분해하기 전에 세척해야 합니다.
비. 펌프의 양단에 메카니컬 씰을 사용하는 경우 조립 및 분해 시 서로 주의하여 분실되지 않도록 해야 합니다.
씨. 작동하던 메카니컬 씰의 경우 글랜드가 헐거워져 씰이 움직이면 다이내믹 및 스태틱 링 부품을 교체해야 하며, 계속 사용하기 위해 다시 조여서는 안됩니다. 이러한 움직임 후에 마찰 쌍의 원래 주행 트랙이 변경되고 접촉 표면의 밀봉이 쉽게 손상되기 때문입니다.
Mechanical Seal의 적절한 작동 및 유지보수
1. 착수 전 준비작업 및 주의사항
ㅏ. 메카니컬 씰, 보조 장치 및 파이프라인의 설치가 완료되었는지, 기술 요구 사항을 충족하는지 종합적으로 검사합니다.
비. Mechanical Seal을 시작하기 전에 정압 테스트를 수행하여 Mechanical Seal의 누출이 없는지 확인하십시오. 누수가 많은 경우 원인을 찾아 제거하도록 합니다. 여전히 유효하지 않은 경우 검사를 위해 분해하고 다시 설치해야 합니다. 일반적으로 정압 시험 압력은 2~3 kg/cm2입니다.
씨. 펌프 핸들을 눌러 빠르고 균일한지 확인하십시오. 크랭킹이 어렵거나 움직이지 않는다면 조립 사이즈가 잘못된 것인지, 설치가 합리적인지 확인해야 합니다.
2. 설치 및 종료
ㅏ. 시작하기 전에 밀봉된 공동을 액체로 채운 상태로 유지하십시오. 응고된 매체를 운송할 때 매체를 녹이기 위해 밀봉된 공동을 가열하기 위해 증기를 사용해야 합니다. 급발동으로 인해 소프트 링이 파손되는 것을 방지하기 위해 시동을 걸기 전에 자동차를 크랭킹해야 합니다.
비. 펌프의 외부 오일 실링 시스템을 사용하는 메카니컬 씰의 경우 오일 실링 시스템을 먼저 활성화해야 합니다. 주차 후 마지막으로 오일 실링 시스템을 중지하십시오.
씨. 핫 오일 펌프가 작동하지 않으면 오일 씰 캐비티와 단면 씰의 냉각수를 즉시 멈출 수 없습니다. 밀봉 부품이 손상되지 않도록 단면 밀봉의 오일 온도가 80도 아래로 떨어질 때만 냉각수를 정지해야 합니다.
3. 운영
ㅏ. 펌프가 시작된 후 약간의 누출이 있으면 일정 기간 동안 관찰해야 합니다. 4시간 연속 운전 후에도 누수가 줄어들지 않으면 펌프를 정지시켜 점검해야 합니다.
비. 펌프의 작동 압력은 안정적이어야 하며 압력 변동은 1kg/cm2를 초과하지 않아야 합니다.
씨. 펌프가 작동 중일 때 씰링 표면의 건조 마찰과 씰 손상을 방지하기 위해 펌핑을 피하십시오.
디. 밀봉 상태를 자주 확인해야 합니다. 운전 중 누설량이 기준을 초과할 경우 중유는 분당 5방울 이하, 경유는 분당 10방울 이하로 한다. 2-3일 이내에 개선되지 않으면 펌프를 중지하고 밀봉 장치를 확인하십시오.
"씰링"은 우리나라에서 오랜 개발 역사를 가지고 있습니다. 고대인들은 면, 대마 및 기타 섬유를 사용하여 양수 기계용 봉인을 만들었지만 외국에서는 1782년까지 포장을 사용하지 않았습니다. 봉인의 중요성은 여기에서 언급되지 않습니다. 봉인의 법칙, 봉인 장치 설계 기술 및 응용 과학 원리를 연구하는 "봉인 과학"이라는 학문이 있습니다. 연구 기관에는 밀봉 과학 연구에 전념하는 전문 과정도 있습니다. 제가 아는 한 우리나라에는 현재까지 유체역학과 유압변속기 등의 과정이 있지만 실링을 전문으로 하는 "씰시스템"이 없기 때문에 우리 연구수준은 아직 외국에 비해 많이 뒤쳐져 있습니다.
씰 설계는 재료 및 역학 외에도 역학(유체역학, 경계층 이론 등 포함), 마찰학, 자동 제어 등 많은 전문 분야가 있습니다. 따라서 씰링에 대한 연구의 어려움은 상대적으로 크다. 국내 실링 산업의 수준은 개인적으로 외국과의 격차가 적어도 50년은 되어야 한다고 생각합니다.
밀봉 원리에 대하여
밀봉을 배우려면 먼저 누출을 이해해야 합니다. 누출 원리를 이해하면 해당하는 밀봉 메커니즘을 갖게 됩니다. 세 종류의 누출이 있습니다——
하나는 누출, 즉 밀봉 표면의 틈 사이의 누출입니다.
두 번째는 누출, 즉 밀봉재의 모세관을 통해 밀봉된 유체가 누출되는 것입니다.
세 번째는 확산(diffusion)으로, 농도 차이의 영향으로 밀봉 매체가 재료의 간극이나 모세관을 통과할 때 발생하는 재료 이동을 말합니다.
밀봉 방법에 대해
대략 몇 가지 밀봉 방법이 있습니다——
1. 봉인 부품 수 최소화
2. 차단 및 격리
3. 추출 또는 주입
4. 누설 저항 증가
5. 채널에 활성 요소 추가
6. 여러 봉인 방법의 조합
일반적인 씰링 양식
개스킷 씰, 패킹 씰, 기계적 씰, 비접촉 씰 및 주입 압력 플러깅이 일반적인 씰링 형태입니다. 그 중 패킹씰이 가장 일반적인 것으로 간주되어야 하며 소프트 패킹씰, 하드 패킹씰 및 성형 패킹씰도 포함됩니다. 형성된 패킹 씰에는 일반적인 O-링, Y-링, 오일 씰 등이 포함됩니다. 비접촉 씰에는 갭 씰, 라비린스 씰, 플로팅 씰, 다이나믹 씰, 자성 유체 씰 및 밀폐 씰이 포함됩니다.
일반 개스킷---과 신소재 및 기술의 특성
1) 일반적으로 사용되는 개스킷 성능
밸브를 사용할 때 특정 상황에 따라 원래 개스킷을 교체하는 경우가 많습니다. 일반적인 개스킷은 고무 플랫 개스킷, 고무 O 링, 플라스틱 플랫 개스킷, PTFE 백 개스킷, 석면 고무 개스킷, 금속 플랫 개스킷, 금속 특수 모양 개스킷, 금속 포피 개스킷, 웨이브 개스킷, 상처 개스킷 등입니다.
(1) 고무 플랫 와셔: 변형하기 쉽고 압축하기 쉽지만 압력 및 온도 저항이 약하고 압력이 낮고 온도가 낮은 장소에서만 사용됩니다. 천연 고무는 일정한 산 및 알칼리 저항성을 가지며 작동 온도는 60도를 초과해서는 안됩니다. 네오프렌 고무는 특정 산과 알칼리에도 견딜 수 있으며 작동 온도는 80도입니다. 니트릴 고무는 내유성이며 최대 80도까지 사용할 수 있습니다. 온도 성능도 일반 고무보다 강하고 150도 매체에서 사용할 수 있습니다.
(2) 고무 O형 와셔: 단면 형상이 진원형이며 일정한 자체 조임 효과가 있습니다. 실링 효과는 평 와셔보다 우수하고 누르는 힘이 작습니다.
(3) 플라스틱 평면 개스킷: 플라스틱의 가장 큰 특징은 우수한 내식성이며 대부분의 플라스틱은 내열성이 좋지 않습니다. PTFE는 플라스틱의 왕관입니다. 내식성이 우수할 뿐만 아니라 비교적 넓은 온도 범위를 가지고 있습니다. -180도 - + 200도 내에서 오랫동안 사용할 수 있습니다.
(4) PTFE 랩핑 개스킷: PTFE의 장점을 최대한 발휘하고 부족한 탄성을 보완하기 위해 PTFE 고무 또는 석면 고무로 랩핑한 개스킷으로 만듭니다. 이러한 방식으로 PTFE 평와셔와 동일한 내식성을 가질 뿐만 아니라 탄성도 우수하여 밀봉 효과를 높이고 가압력을 감소시킵니다. 단면 모양은 그림 4-20에 나와 있습니다.
(5) 석면 고무 개스킷: 석면 고무 시트에서 잘라냅니다. 그 구성 요소는 60-80% 석면과 10-20% 고무, 필러 및 가황제입니다. 내열성, 내한성, 화학적 안정성이 좋고 공급이 풍부하고 가격이 저렴합니다. 사용 중 가압력이 매우 클 필요는 없습니다. 금속에 붙을 수 있기 때문에 힘든 제거를 피하기 위해 흑연 분말 층으로 표면을 코팅하는 것이 가장 좋습니다.
석면 고무 시트에는 4가지 색상이 있습니다: 회색, 저압용(브랜드 XB-200, 내압성 16kg/cm2 이하, 내열성 200도); 빨간색, 중간 압력에 사용(브랜드 XB-350, 압력 저항 최대 40kg/cm2, 온도 저항 350도); 보라색, 고압에 사용(등급 XB-450, 압력 저항 100kg/cm2 온도 저항 450도); 녹색, 기름에 사용, 압력 저항도 매우 좋습니다.
(6) 금속 평면 가열 링: 납, 온도 저항 100도; 알루미늄 430도; 구리 315도; 저탄소강 550도; 실버 650도; 니켈 810도; 모넬(니켈-구리) 합금 810도, 스테인리스 스틸 870도. 그중 납은 내압성이 약하고 알루미늄은 64kg/cm2를 견딜 수 있으며 기타 재료는 고압을 견딜 수 있습니다.
(7) 금속 이방성 와셔:
렌즈 개스킷 : 자체 조임 효과가 있으며 고압 밸브에 사용됩니다.
타원형 와셔: 또한 고압 자체 조임 와셔에 속합니다.
이중 테이퍼 개스킷: 고압 내부 자체 조임 밀봉에 사용됩니다.
또한 사각, 마름모꼴, 삼각형, 치형, 더브테일형, B형, C형 등이 있으며 일반적으로 고압 및 중압 밸브에만 사용됩니다.
(8) 금속 피복 개스킷: 금속은 우수한 온도 및 압력 저항과 좋은 탄성을 가지고 있습니다. 포피 재질로는 알루미늄, 구리, 저탄소강, 스테인리스 스틸, 모넬 합금 등이 있습니다. 내부 충전재로는 석면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 유리 섬유 등이 있습니다.
(9) 웨이브 와셔: 누르는 힘이 작고 밀봉 효과가 좋은 특성이 있습니다. 금속과 비금속의 조합 형태로 많이 사용된다.
(10) 상처 개스킷: 얇은 금속 스트립과 비금속 스트립이 단단히 결합되어 다층 원으로 감긴 것입니다. 섹션은 물결 모양이며 좋은 탄성과 밀봉이 있습니다. 금속 벨트는 08강, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, 구리, 알루미늄, 티타늄, 모넬 합금 등으로 만들 수 있습니다. 비금속 스트립 재료에는 석면, 폴리테트라플루오로에틸렌 등이 있습니다.
이상, 실링 개스킷의 성능을 설명할 때 몇 가지 수치를 기재했습니다. 이 숫자는 플랜지 형태, 매체 조건, 설치 및 수리 기술과 밀접한 관련이 있다는 점에 유의해야 합니다. 때로는 초과할 수 있고 때로는 도달할 수 없습니다. 또한 압력 및 온도 저항 특성도 상호 변환됩니다. 예를 들어 온도가 높을수록 저항이 높아집니다. 압력 능력은 종종 감소하며 이러한 미묘한 문제는 실제로 실현할 수 있습니다.
2) 신소재 및 기술
위에서 소개한 실링 개스킷은 포괄적이지 않으며 실링 기술이 빠르게 발전하고 있습니다. 다음 예는 몇 가지 새로운 재료와 새로운 기술을 소개합니다.
(1) 액체 밀봉: 폴리머 유기 합성 산업의 급속한 발전과 함께 정적 밀봉을 위한 액체 밀봉제가 등장했습니다. 이 새로운 기술은 일반적으로 액체 밀봉이라고 합니다. 액상 실링의 원리는 액상 실런트의 점착성, 유동성, 단분자 피막 효과(피막이 얇을수록 자연 회복 경향이 커짐)를 이용하여 적절한 압력 하에서 개스킷처럼 작동하게 하는 것입니다. 따라서 사용되는 실란트를 액상 개스킷이라고도 합니다.
(2) PTFE 원료 밀봉: PTFE는 또한 고분자 유기 화합물입니다. 제품으로 소결되기 전에 원료라고합니다. 질감이 부드럽고 단분자 필름 효과가 있습니다. 원재료로 만든 테이프를 원재료 테이프라고 하는데, 디스크에 말아서 장기간 보관할 수 있습니다. 그것은 사용 중에 자유롭게 형성될 수 있으며, 어떤 관절도 압력이 있는 한 고르게 밀봉 역할을 하는 고리 모양의 막을 형성할 것입니다. 밸브 본체와 밸브 커버 사이의 개스킷으로 디스크나 게이트를 빼지 않고 틈새를 벌리고 원료 벨트에 채워 넣을 수 있습니다. 누르는 힘이 작고 손에 달라붙지 않고 플랜지 표면에 달라붙지 않아 교체가 매우 편리합니다. 텅 앤 그루브 플랜지에 가장 적합합니다. PTFE 원료는 밀봉을 위해 튜브와 막대로 만들 수도 있습니다.
(3) 금속 중공 오링: 우수한 탄성, 작은 가압력 및 자체 조임 효과. 다양한 금속 재료를 사용할 수 있으므로 저온, 고온 및 강한 부식성 매체에 적응할 수 있습니다.
(4) 흑연판 실링 링: 사람들의 마음속에 흑연은 탄성과 인성이 부족한 취성 물질이지만 특수 처리된 흑연은 질감이 부드럽고 탄성이 좋습니다. 이러한 방식으로 흑연의 내열성과 화학적 안정성이 개스킷 재료에 표시될 수 있습니다. 또한 개스킷은 압축력이 작고 밀봉 효과가 우수합니다. 이 흑연은 또한 벨트로 만들 수 있으며 금속 벨트와 결합하여 우수한 성능의 권선 개스킷을 형성할 수 있습니다. 흑연 플레이트 밀봉 링 및 흑연----금속 권선 개스킷의 출현은 고온 내식성 밀봉의 주요 돌파구입니다. 이러한 형태의 개스킷은 해외에서 대량 생산되어 사용되고 있다.
