고속, 저압 Ptfe 씰 프로파일을 더 높은 압력에 맞게 수정하려면 어떻게 해야 합니까? 씰 성능 및 안정성 향상

압력 정격을 높이려면 고속, 저압 PTFE 씰의 프로파일을 수정하여 강성을 높이고 변형에 저항해야 합니다. 두 가지 주요 방법은 중간 정도의 압력 증가를 위해 외부 금속 밴드로 씰을 보강하거나 고압 응용 분야를 위해 연장된 힐로 씰을 재설계하는 것입니다.

압력과 관련된 핵심 과제는 씰 재료가 구성 요소 사이의 틈새로 밀려 들어가거나 "압출"되는 것을 방지하는 것입니다. 따라서 더 높은 압력을 위한 모든 수정 사항은 이러한 힘에 저항하기 위해 씰의 구조적 안정성을 높이는 데 중점을 두어야 합니다.

과제: 표준 씰이 압력 하에서 실패하는 이유

씰이 압력을 처리할 수 있는 능력은 근본적으로 재료 특성과 기하학적 안정성의 문제입니다. 고속 및 저압용으로 설계된 프로파일은 강성보다는 유연성과 낮은 마찰에 최적화되어 있습니다.

압출의 원리

고압 하에서 시스템 유체에 의해 가해지는 힘이 씰 면에 가해집니다. 이 힘이 충분히 크면 비교적 부드러운 PTFE 재료가 변형되어 회전축과 고정 하우징 사이의 작은 틈으로 밀려 들어가 급격한 마모와 치명적인 고장을 유발합니다.

저압 프로파일의 한계

표준 고속 프로파일은 상당한 변형에 저항할 구조적 질량과 강성이 부족합니다. 이 설계는 높은 회전 속도에서 샤프트와의 접촉을 유지하는 것을 우선시하는데, 이는 높은 정압 또는 동압을 견디는 것과는 다른 엔지니어링 과제입니다.

압력 처리 능력 향상을 위한 두 가지 핵심 전략

압출 및 고장을 방지하려면 씰의 설계를 보강해야 합니다. 이는 일반적으로 두 가지 뚜렷한 방법 중 하나를 통해 달성되며, 각 방법은 서로 다른 수준의 압력에 적합합니다.

방법 1: 금속 밴드를 사용한 보강

압력 처리 능력을 중간 정도로 증가시키려면 PTFE 씰 재킷의 외경에 금속 밴드를 추가할 수 있습니다.

이 밴드는 단단한 지지 구조 역할을 하여 PTFE 재료를 물리적으로 감싸줍니다. 이는 씰이 변형되는 것을 막는 압력에 직접적으로 대응하여 전반적인 강성을 높입니다.

이 수정은 약 150 psi까지 압력 정격을 높이는 데 효과적입니다.

방법 2: 연장된 힐을 사용한 재설계

압력 처리 능력을 크게 높이려면 씰 자체의 형상을 연장된 힐로 변경해야 합니다.

"힐"은 글랜드에 위치하는 씰의 정적, 비접촉 부분입니다. 이 부분의 축 방향 길이를 늘리면 전체 씰 프로파일이 훨씬 더 견고하고 안정적이 되어 압력에 의해 밀리거나 변형되는 것에 대한 저항성이 훨씬 커집니다.

이 설계 접근 방식은 종종 O-링 활성화 장치와 함께 사용되며, 씰이 최대 10,000 psi의 압력을 견딜 수 있도록 합니다.

절충점 이해

수정 전략을 선택하려면 성능 요구 사항과 설계 제약 조건 간의 균형을 맞춰야 합니다. 두 가지 방법은 상호 교환할 수 없으며 서로 다른 규모의 압력 문제를 해결합니다.

금속 밴드: 중간 수준의 업그레이드

금속 밴드가 있는 씰은 표준 프로파일의 한계를 약간 초과하는 시스템에 대한 효과적인 업그레이드입니다. 이는 기존 설계 개념에 대한 직접적인 보강입니다.

그러나 압력 처리 능력에는 한계가 있습니다. 좋은 점진적인 개선을 제공하지만 진정한 고압 환경에 대한 해결책은 아닙니다.

연장된 힐: 고압 솔루션

연장된 힐 설계는 고압 로터리 씰링을 위한 확실한 해결책입니다. 이의 기하학적 안정성은 압출 저항에 근본적으로 우수합니다.

이것은 단순한 추가가 아닌 다른 씰 프로파일입니다. 이를 구현하려면 더 크고 견고한 모양을 수용하기 위해 하드웨어(씰 글랜드 또는 하우징)를 특별히 설계해야 할 수 있습니다.

응용 분야에 맞는 올바른 선택

귀하의 결정은 장비의 특정 압력 요구 사항에 따라 이루어져야 합니다.

중간 정도의 압력 증가(최대 150 psi)에 중점을 두는 경우: 금속 밴드로 씰을 보강하는 것이 가장 직접적이고 효과적인 수정 방법입니다.
고압 기능(최대 10,000 psi)에 중점을 두는 경우: 필요한 강성과 안정성을 위해 연장된 힐로 특별히 설계된 씰 프로파일을 선택해야 합니다.

궁극적으로 씰의 기하학적 설계를 시스템의 작동 압력과 일치시키는 것은 장기적인 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.

요약표:

수정 방법	적합한 압력 범위	주요 특징
금속 밴드 보강	최대 150 psi	변형 저항을 위한 외부 강성 추가
연장된 힐 재설계	최대 10,000 psi	압출 방지를 위한 기하학적 안정성 향상

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