Pump Seal 관련 교육 대우엔지니어링 공정팀.

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1 Pump Seal 관련 교육 대우엔지니어링 공정팀

2 목 차 Pump Seal System 의 종류 Pump Seal의 선정 방법 Packing 과 Mechanical Seal구분
목 차 Pump Seal System 의 종류 Pump Seal의 선정 방법 Packing 과 Mechanical Seal구분 Mechanical Seal Mechanical Seal의 적용 Non-Seal Pump 소개 질의 / 응답

3 Pump Seal System의 종류 Pump Seal이란?
Oil Seal Mechanical Seal Gland Packing Lip Packing O-ring Labyrinth Gasket (Non – Seal Pump)

4 Pump Seal System의 종류 Oil Seal
- Oil Seal은 상대적으로 간단한 구조를 가지며, 윤활유의 Sealing 뿐만 아니라 물의 Sealing에도 적용된다. Oil Seal은 마찰이 작으면서도 좋은 Sealing을 가지나 Sealing Lip과 기계 운동부 사이의 마찰에 의해 Lip의 마모가 일어나지 않도록 적절한 윤활이 되도록 주의하여야 한다.

5 Pump Seal System의 종류 Mechanical Seal
- Mechanical Seal은 물, Oil, 산, 알칼리 용액 및 공기 와 같은 다양한 액체 및 기체의 Sealing에 적용이 되며, 고압과 고속의 환경에서도 장기간 수명이 유지된다. Seal의 구조상 축의 마모는 발생하지 않으나 가격이 비싸다.

6 Pump Seal System의 종류 Gland Packing
- Gland Packing은 물, 오일, 산 및 알칼리성 용액과 가은 거의 모든 액체의 Sealing에 적용할 수 있으나 완벽한 누설 방지는 되지 않음. Gland Packing은 마찰이 크고 마모되기 쉬우나 취급과 사용이 간편하다.

7 Pump Seal System의 종류 Lip Packing
- Lip Packing은 고압의 오일이나 물을 실링할때 사용된다. Lip Packing은 안정된 Sealing 특성을 가지며 상대적으로 작은 공간에 설치 할 수 있다.

8 Pump Seal System의 종류 O-ring
- O-ring은 작은 공간에 설치 가능하고 취급이 쉽고 가격이 싸다. Seal 성능은 다른 Seal 방법에 비해 떨어진다.

9 Pump Seal System의 종류 Labyrinth
- Labyrinth 는 주로 Gas의 Sealing에 사용되나 액체의 Sealing에도 사용할 수 있다. 간단한 구조를 가지며 마찰 손실이 없으나 약간의 누설이 발생한다. 축방향으로 긴 설치공간을 차지하며 약간의 누설이 허용되는 곳에는 사용 범위 제한이 없다.

10 Pump Seal System의 종류 Gasket

11 Pump Seal의 선정방법 사용조건 허용되는 누설량 구입 용이성 요구 수명 가격
- 사용온도, 압력,원주 이동속도, Sealing 매체의 종류, 오염의 유무, 공급되는 오일량 등 허용되는 누설량 구입 용이성 요구 수명 가격

12 Packing vs Mechanical Seal
구 분 Gland Packing Mechanical Seal 분해 및 조립 Sleeve의 마모가 없는 한 Pump를 분해하지 않고 간단히 Packing 교체가 가능함. 축단으로부터 M/Seal을 끼우거나 빼야하기 때문에 Pump의 일부 혹은 전체를 분해,조립해야함. 누 설 량 G/Packing은 운전시 원활한 회전과 타는 현상을 막기 위하여 통상 300~1200CC/hr의 누설을 허용 모든 조건에 거의 동일한 량의 누설을 허용하며, 3CC/hr이하의 누설로 억제할 수 있음. Shaft & Sleeve의 마모 G/Packing과 Shaft가 섭동하여 작동하므로 외경의 마모가 심함. M/Seal과 Shaft의 직접적인 섭동면이 Shaft Packing 이외에는 없으며, 거의 무시할 정도임. 동력손실 섭동면적이 커서 접촉에 따른 저항이 크므로 동력손실이 큼 섭동면적이 작아서 접촉에 따른 저항이 작아 동력손실이 작음. 수 명 통상 4~6주에 한번 교환 통상 1년 정도 연속운전이 가능하며, 운전조건에 따라 수년간의 사용가능 가 격 Initial Cost는 낮지만 Running Cost는 높음. Initial Cost는 높지만, Running Cost가 낮음.

13 Mechanical Seal Mechanical Seal의 정의 Mechanical Seal의 역할 및 용도
- Mechanical Seal이라 함은 기계적 구조를 갖춘 Seal Face을 일반적으로 칭하는 것이며 회전부와 고정부가 접촉하여 Sealing면을 형성한 후 완벽한 누설방지를 하고자 함이다. Mechanical Seal의 역할 및 용도 - 회전력을 이용, 유체나, Gas등을 이송할 때 Shaft Casing 사이에 대기 압력과 접하는 곳이 있으며, 이 접하는 부위의 누설을 가장 효과적으로 Sealing하는데 그 주 목적이 있다. 용도는 주로 액을 이송하는 교반기, pump, compressor, mill mixer등이며, 화학식품, 산업기계 전반에 걸쳐 사용된다. Mechanical Seal의 종류 (Seal Arrangement에 의한 분류) - Single Seal - Double Seal - Quench Seal - Gas Seal

14 Single Seals Water Service 휘발성 유기화합물이 10%이하일 때
특수한 화학적 성질을 가지지 않는 유체에 사용 Stuffing Box 내의 유체로 Cooling, Flushing이 가능할 때 Seal Plan – 01,02,11,13,14,21,23, 31,32,41

15 Single Seal-Plan 01 별도의 배관구성 없이 Pump Discharge 측으로부터 Seal Box까지 Internal Flushing을 하는 방법. Seal 유체의 Melting/Freezing Point가 높을 경우 유체가 응고되는 것을 막기 위해 사용함. Clean Fluid에 사용됨.

16 Single Seal-Plan 02 Fluid Circulation 없음
배관없이 Pump Discharge로부터 Seal box까지의 Flushing을 행하지 않고 Flushing Circulation에 Plug를 사용하는 방법 Seal 유체가 고온에 응고점이 비교적 높거나 대기압하에서 비등점이 높지 않은 경우 또는 융점, 응고점이 높은 경우에 Flushing배관 내에 Seal 유체가 응고되는 것을 방지할 목적으로 사용.

17 Single Seal-Plan 11 Pump Discharge를 따라 Orifice를 통하여 Stuffing Box에 주입하는 배관 방법 Discharge측과 Stuffing의 차압으로 적절한 Orifice Sizing을 하여야 함. Clean 하거나 Non-polymerizing Fluid에 사용함.

18 Single Seal-Plan 13 Stuffing Box를 따라 Orifice를 통하여 Pump Suction에 주입하는 배관 방법. Stuffing Box와 Pump Discharge의 차압이 적을 때 사용 또한,Self Flushing의 경우 충분한 양이 Flushing되지 않을 경우에도 사용 Stuffing Box내에 Gas가 남는 것을 방지할 목적으로 사용 주로 Vertical Pump에 사용함.

19 Single Seal-Plan 14 Plan 11 + 13의 방법과 동일.
Pump Discharge에서 Orifice를 통해 Stuffing Box에 주입하고 다시 Orifice를 통해 Pump Suction으로 유입되는 배관방법 저온,상온,180℃이하,Light HC에 적용 냉각 세정효과를 높였기 때문에 저비점 유체 또는 Vertical Pump에 사용.

20 Single Seal-Plan 21 Pump Discharge에서 Orifice와 Cooler를 통해 Stuffing box에 주입하는 배관구성. Seal 유체가 고온인 경우에 Seal면의 윤활 및 Packing, Gasket을 보호할 목적으로 Flushing액을 냉각할 목적으로 Plan 11에 Flushing Cooler를 설치함. Fluid가 고온(177℃이상)유체 또는 Hot Water(80℃이상)일 때 사용 *Connection / Consumption - Cooling Water

21 Single Seal-Plan 23 Mechanical Seal에 Pumping Ring을 사용한 것으로 Seal내의 유체를 Stuffing Box에서 Cooler로 냉각시킨 후 다시 Stuffing Box에 주입하는 방법 유체가 고온이거나 BFW 또는 Hot Water(80℃이상)일 때 사용 Seal 유체가 고온 또는 고속으로 회전하는 경우에 사용되며, Cooler의 크기가 Plan-21보다 작음. Hot Water Service에 일반적으로 사용됨. *Connection / Consumption - Cooling Water

22 Single Seal-Plan 31 Pump Discharge 에서 Cyclone을 거쳐 고형물은 Pump Suction으로 보태고 깨끗한 유체로 Flushing함. Seal 유체가 고형물을 포함하는 경우에 사용함

23 Single Seal-Plan 32 외부로부터 깨끗한 유체를 공급받아 Flushing하는 방법
유체에 고형물이 혼합된 경우나, Seal 유체가 고온인 경우 또는 Flushing Cooler를 설치할 수 없는 경우에 사용 Pumping 유체에 유입하는 액질에는 제한이 있음 Seal 유체가 고온이므로 외부 물질의 Vaporizing에 유의해야 함. *Connection / Consumption - External Clean Source

24 Single Seal-Plan 41 Plan 의 형태로서 Pump Discharge에서 Cyclone Separator를 통과한 Clean 유체를 Cooler로 냉각시킨 후 Stuffing Box로 주입하는 방법 고온의 유체(177℃이하), 고형물이 포함된 유체에 사용함 *Connection / Consumption - Cooling Water

25 Double Seals Toxic Substances HC Pump Temp.> Autoignition Temp.
Liquid Evaporated > 10 wt% at 150℃ Light HC or Vapor Press.> 2.8 K at 38℃ Corrosive Liquid Seal Plans – 52,53A,53B,53C,54