단일 샤프트 씰 결함으로 인해 정밀하게 설계된 산업용 펌프가 고장나고 위험한 유체 누출이 발생한다고 상상해 보십시오. 이 시나리오는 환경 위험과 자원 낭비뿐 아니라 잠재적인 안전 사고와 생산 라인 가동 중단을 초래합니다. 샤프트 씰은 펌프 시스템의 핵심 구성 요소 역할을 하며 성능이 전반적인 작동 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 기사에서는 장기적인 펌프 신뢰성을 보장하는 데 필수적인 기술 원칙, 선택 기준, 유지 관리 전략 및 관리 관행을 검토합니다.

기계식 씰 또는 스터핑 박스라고도 알려진 샤프트 씰은 펌프 시스템에서 중요한 이중 기능을 수행합니다. 회전 샤프트를 따라 내부 유체 누출을 방지하는 동시에 외부 오염물질이 펌프 하우징으로 유입되는 것을 차단합니다. 이 양방향 보호는 다음과 같은 몇 가지 주요 메커니즘을 통해 운영 효율성을 유지하고 장비 수명을 연장합니다.

• 누출 방지:유체 손실을 최소화하고, 운영 비용을 절감하며, 환경 오염을 방지하는 기본 기능입니다. 특히 독성 또는 부식성 물질을 취급할 때 중요합니다.
• 장비 보호:마모나 부식을 통해 내부 구성 요소를 손상시킬 수 있는 먼지 및 미립자 물질에 ​​대한 장벽 역할을 합니다.
• 효율성 유지:적절한 밀봉 무결성을 유지함으로써 체적 효율 손실과 불필요한 에너지 소비를 줄입니다.
• 안전 보증:밀봉 실패로 인해 인력과 시설이 위험해질 수 있는 가연성, 폭발성 또는 독성 물질을 취급하는 산업에 매우 중요합니다.

최신 펌프 시스템은 각각 고유한 작동 특성과 적용 적합성을 지닌 세 가지 기본 씰 범주를 활용합니다.

가장 간단하고 경제적인 옵션인 패킹 씰은 샤프트와 펌프 하우징 사이에 압축된 유연한 재료(일반적으로 석면, 아마, 흑연 또는 PTFE)를 활용하여 마찰 기반 씰링을 생성합니다.

• 장점:저렴한 비용, 간단한 유지 관리 및 구조적 단순성
• 제한사항:높은 누출률, 상당한 마찰 손실, 빈번한 유지 관리 요구 사항
• 신청:약간의 누출이 허용되는 저압 물 및 폐수 펌프

유체 통과를 방지하면서 미세한 윤활막을 유지하는 정밀 가공된 회전 및 고정면을 사용하는 고급 밀봉 시스템입니다.

• 장점:누출 최소화, 마찰 감소, 서비스 수명 연장, 광범위한 압력/온도 호환성
• 제한사항:높은 초기 비용, 복잡한 설치 요구 사항 및 정밀 제조 요구 사항
• 신청:높은 밀봉 무결성이 요구되는 화학 처리, 석유 및 식품 등급 펌프

다음을 포함한 유체 역학 원리를 활용한 특수 설계:

• 원심 씰:수중 펌프와 같은 고속 응용 분야에서 밀봉을 위해 회전력을 사용합니다.
• 미로 봉인:스크류 및 기어 펌프의 점성 매체에 대해 정밀하게 설계된 유체 경로 사용
• 플로팅 링 씰:터빈과 압축기의 극한 조건에서 유체 압력의 균형을 유지합니다.

최적의 씰 선택에는 7가지 주요 매개변수에 대한 포괄적인 평가가 필요합니다.

• 펌핑된 매체와의 화학적 호환성
• 시스템 요구 사항에 따른 압력 등급
• 온도 작동 범위
• 회전 속도 기능
• 허용 누출율
• 물리적 치수 제약
• 수명주기 유지관리 비용

적절한 취급 절차는 씰 성능과 수명에 큰 영향을 미칩니다.

• 모든 구성 요소의 설치 전 검사
• 씰링 표면의 세심한 청소
• 조립 중 정밀 정렬
• 패킹 씰을 위한 최적의 압축 조정
• 기계적 밀봉을 위한 예정된 윤활
• 정기적인 누출 모니터링 및 적시 교체

일반적인 실패 모드는 다음과 같습니다.

• 마찰로 인한 표면 마모
• 화학적 공격으로 인한 재료 저하
• 과도한 열로 인한 열 변형
• 진동으로 인한 기계적 손상
• 미립자 오염

예방 조치에는 다음이 포함됩니다.

• 특정 서비스 조건에 대한 재료 최적화
• 향상된 윤활 시스템
• 온도 조절 메커니즘
• 진동 감쇠 솔루션
• 고급 여과 시스템

펌프 샤프트 씰은 신중한 선택, 적절한 설치 및 엄격한 유지 관리가 필요한 중요한 구성 요소입니다. 작동 원리와 오류 메커니즘에 대한 포괄적인 이해를 통해 산업 운영자는 시스템 신뢰성 향상, 운영 비용 절감, 다양한 애플리케이션 전반에 걸쳐 안전 성능 향상을 달성할 수 있습니다.