Mechanical Seal의 구조

그림은 Mechanical seal에서 기본 구성이 되는 부분만을 표현한 것입니다.

1. Mating ring
   Gland plate에 의해 고정, Primary ring과 접하는 Seal face 형성 함
   2. Primary ring (Seal ring)
   축에 고정 되어 Set screw, Spring, O-ring, Retainer, Disc와 함께 회전한다. 축 방향으로 이동 가능 하며 Seal face 마모 시 축 방향으로 이동(By spring) 접촉면(Seal face)의 틈새가 크지 않게 유지됨
   3. O-ring – 유체 특성에 따라 재질
   O-ring (Shaft) Shaft와 Primary ring 사이의 sealing작용
   O-ring (Gland plate) Mating ring과 Gland plate 사이의 Sealing및 진동이 Seal face에 영향을 덜 미치도록 완충의 역할 수행
   4. Spring
   유체의 압력이 없을 때 spring의 힘으로 회전자와 고정자의 Seal Face를 밀착하여 누설을 방지
   Seal Face 마모 시 Primary ring과 Mating ring사이의 간격 조절
   Seal Face의 평행도 유지 및 유연성 제공
   5. Disc
   스프링의 힘을 전달해주며 O-ring 보조
   6. Retainer (Stopper의 역할)
   Retainer는 스프링의 반력을 받아 주는 역할을 하며 Set screw에 의해 축에 고정 되어 축과 함께 회전
   
   
   Gland packing과 비교해 볼 때 고정된 부분과 회전된 부분의 마찰면이 축과 gland packing에서 Seal face로 옮겨가게 된 것입니다.
   이에 따라서 초정밀 가공된 Seal face의 윤활로 마찰은 줄이면서 새는양 또한 줄이게 되는 효과를 얻게 되는 것입니다.

Mechanical Seal의 필요성

펌프와 같은 회전기기는 Impeller등을 회전시키기 위해서 동력의 전달이 필요합니다.

축을 통해 동력이 전달되며 축이 유체가 있는 Casing을 관통하는 구조입니다. 따라서 축과 Casing사이에는 간격이 존재하게 됩니다.

간극이 존재한 다는 것은 곧 유체가 casing 밖으로 새게 된다는 것을 의미합니다. 따라서 이 간격을 최소로 하면 좋겠지만 이는 곧 동력손실을 유발하게 되며 간격을 줄이기 위해서 사용되는 Sealing 재질의 마모를 증가 시키게 됩니다.

따라서 어느 정도 간극, Clearance를 필요로 하면서 Casing 밖으로 새는 양을 줄여야 할 필요가 생기게 됩니다. Sealing 재질이 마모하게 되면 지속적으로 Maintenance가 필요하게 됩니다.

따라서 Seal을 위한 재질이 마찰에 의해 어느 정도 마모가 되더라도 Sealing능력에 영향이 없도록 자동으로 조절해줄 수 있는 기능이 있다면 수고로운 작업을 줄일 수 있을 것입니다.

이러한 어려움을 만족시켜 줄 수 있는 것이 Mechanical Seal입니다.

다음 글에서 Mechanical Seal의 구조를 살펴보며 어떻게 위와 같은 효과를 달성 할 수 있는지 확인해 보겠습니다.