선정, 설계, 설치 및 문제 해결에 필요한 필수 참조 데이터.
| 함침 유형 | 온도 범위 | 내식성 | 적용 매체 | 일반 용도 |
|---|---|---|---|---|
| 페놀 수지 | -50°C ~ +200°C | 양호 | 물, 오일, 약산/알칼리 | 일반 펌프 씰, 수도 펌프 |
| 퓨란 수지 | -50°C ~ +250°C | 우수 | 강산, 강알칼리, 유기 용제 | 화학 반응기, 산세 장비 |
| 에폭시 수지 | -50°C ~ +180°C | 양호 | 물, 오일, 알칼리 | 식품 기계, 제약 장비 |
| 안티몬 금속 | -100°C ~ +450°C | 보통 | 고온 오일, 증기 | 고온 펌프, 터빈 씰 |
| 바빗 금속 | -100°C ~ +350°C | 보통 | 고온 오일, 중하중 | 중부하 부시, 대형 베어링 |
| 탄화 처리(순수 카본) | -200°C ~ +600°C | 우수 | 거의 모든 매체(진공 포함) | 고온로, 반도체 장비 |
| PTFE 함침 | -100°C ~ +250°C | 우수 | 강부식성 매체, 식품 | 제약, 화학, 식품 |
| 샤프트 직경 (mm) | 속도 < 500 rpm | 속도 500~1500 rpm | 속도 1500~3000 rpm | 속도 > 3000 rpm |
|---|---|---|---|---|
| 10 ~ 25 | 0.08 ~ 0.12 mm | 0.10 ~ 0.15 mm | 0.15 ~ 0.20 mm | 0.20 ~ 0.30 mm |
| 25 ~ 50 | 0.10 ~ 0.15 mm | 0.15 ~ 0.20 mm | 0.20 ~ 0.30 mm | 0.30 ~ 0.40 mm |
| 50 ~ 80 | 0.12 ~ 0.18 mm | 0.18 ~ 0.25 mm | 0.25 ~ 0.35 mm | 0.35 ~ 0.50 mm |
| 80 ~ 120 | 0.15 ~ 0.22 mm | 0.22 ~ 0.30 mm | 0.30 ~ 0.42 mm | 0.42 ~ 0.60 mm |
| 120 ~ 200 | 0.18 ~ 0.28 mm | 0.25 ~ 0.38 mm | 0.35 ~ 0.50 mm | 0.50 ~ 0.70 mm |
| 특성 | 성형 흑연 | 등방성 흑연 | 미립 흑연 | 조립 흑연 | 고순도 흑연 |
|---|---|---|---|---|---|
| 부피 밀도 (g/cm³) | 1.70 ~ 1.80 | 1.78 ~ 1.90 | 1.65 ~ 1.75 | 1.55 ~ 1.65 | 1.70 ~ 1.85 |
| 압축 강도 (MPa) | ≥ 180 | ≥ 200 | ≥ 140 | ≥ 100 | ≥ 160 |
| 굴곡 강도 (MPa) | ≥ 60 | ≥ 70 | ≥ 45 | ≥ 35 | ≥ 55 |
| 쇼어 경도 (HS) | 60 ~ 80 | 65 ~ 85 | 50 ~ 65 | 40 ~ 55 | 55 ~ 75 |
| 기공률 (%) | 8 ~ 15 | 5 ~ 12 | 12 ~ 18 | 15 ~ 22 | 10 ~ 15 |
| 최대 온도 (°C) | 400 | 500 | 350 | 300 | 600 |
| 일반 용도 | 씰 링, 부시 | 프리미엄 기계식 씰 | 일반 베어링 | 저속 베어링 | 고온, 진공 |
| 매체 유형 | 권장 흑연 베이스 | 권장 함침 | 최대 온도 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 청수 / 담수 | 중미립 흑연 | 페놀 수지 | 200°C | 모래 함유 매체 피할 것 |
| 해수 | 미립 고밀도 | 퓨란 수지 | 180°C | 내염소성 함침 필요 |
| 광유 / 작동유 | 중립 흑연 | 페놀 수지 | 200°C | 저점도 오일은 간극 감소 |
| 강산 (H₂SO₄, HCl) | 고순도 미립 | 퓨란 수지 | 250°C | 산과 함께 안티몬 함침 금지 |
| 강알칼리 (NaOH, KOH) | 미립 흑연 | 퓨란 수지 | 200°C | 페놀 수지 비권장 |
| 유기 용제 | 미립 흑연 | 퓨란 / PTFE | 200°C | 용제가 함침제를 용해하지 않는지 확인 |
| 고온 증기 | 미립 고밀도 | 탄화 / 안티몬 | 600°C | 산화 주의 |
| 고온 가스 | 고순도 흑연 | 탄화 | 600°C | 산소 1% 미만으로 제한 |
| 진공 환경 | 등방성 고밀도 | 탄화 | 500°C | 저방출성 요구됨 |
| 식품 / 제약 | 미립 흑연 | 식품 등급 수지 | 180°C | FDA/EU 인증 |
| 재료 조합 | 최대 온도 | 최대 선속도 (m/s) | PV 한계 (MPa·m/s) | 윤활 방식 |
|---|---|---|---|---|
| 카본 흑연 vs SiC | 200°C | 25 | 18 | 오일/수 윤활 |
| 카본 흑연 vs 스테인리스강 | 180°C | 15 | 10 | 오일 윤활 |
| 안티몬 흑연 vs SiC | 450°C | 20 | 15 | 오일/자기윤활 |
| 탄화 흑연 vs SiC | 600°C | 30 | 22 | 자기윤활 |
| 카본 흑연 vs 세라믹 | 250°C | 20 | 14 | 수/오일 윤활 |
| 바빗 흑연 vs 강철 | 350°C | 12 | 8 | 오일 윤활 |
| 흑연 vs 흑연 | 300°C | 8 | 5 | 자기윤활 |
| 운전 조건 | 일반 용도 | 월간 마모량 (mm) | 예상 수명 | 주요 요인 |
|---|---|---|---|---|
| 청수 펌프 — 연속 | 원심 펌프 씰 | 0.02 ~ 0.05 | 24 ~ 36개월 | 매체 청결도 |
| 화학 펌프 — 부식성 | 반응기 교반기 씰 | 0.05 ~ 0.10 | 12 ~ 24개월 | 매체 부식성 |
| 고온 오일 펌프 — 250°C | 열오일 펌프 씰 | 0.03 ~ 0.08 | 18 ~ 30개월 | 온도 안정성 |
| 폐수 펌프 — 입자 함유 | 하수 펌프 씰 | 0.10 ~ 0.20 | 6 ~ 12개월 | 입자 경도/농도 |
| 고속 펌프 — >3000rpm | 보일러 급수 펌프 | 0.04 ~ 0.08 | 12 ~ 20개월 | 속도/밸런스 |
| 드라이 런닝 — 간헐적 | 팬 베어링 | 0.01 ~ 0.03 | 36 ~ 60개월 | 기동-정지 빈도 |
| 선박용 해수 펌프 | 선미축 씰 | 0.03 ~ 0.06 | 18 ~ 36개월 | 해수 모래 함량 |
| 부시 외경 (mm) | 권장 간섭량 (mm) | 최대 압입력 (kN) | 압입 속도 (mm/s) | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 20 ~ 40 | 0.02 ~ 0.05 | 5 ~ 15 | 2 ~ 5 | 가이드 모따기 ≥ 15° |
| 40 ~ 60 | 0.03 ~ 0.07 | 15 ~ 30 | 2 ~ 5 | 내경 거칠기 Ra ≤ 1.6 |
| 60 ~ 80 | 0.04 ~ 0.09 | 30 ~ 50 | 1 ~ 3 | 압입 전 윤활제 도포 |
| 80 ~ 120 | 0.05 ~ 0.12 | 50 ~ 80 | 1 ~ 3 | 수축 또는 열박음 권장 |
| 120 ~ 160 | 0.06 ~ 0.15 | 80 ~ 120 | 1 ~ 2 | 힘-변위 모니터링 사용 |
| 160 ~ 200 | 0.08 ~ 0.18 | 120 ~ 180 | 0.5 ~ 1 | 단계별 압입, 각 단계 확인 |
| 씰 유형 | 단면압 Pc (MPa) | 스프링압 Ps (MPa) | 압력 계수 K | 속도 범위 |
|---|---|---|---|---|
| 내부 평형형 | 0.3 ~ 0.6 | 0.08 ~ 0.15 | 0.65 ~ 0.75 | < 3000 rpm |
| 내부 불평형형 | 0.4 ~ 0.8 | 0.10 ~ 0.20 | 0.85 ~ 0.95 | < 1500 rpm |
| 외부 평형형 | 0.2 ~ 0.5 | 0.06 ~ 0.12 | 0.60 ~ 0.70 | < 5000 rpm |
| 양면 씰 | 0.3 ~ 0.7 | 0.10 ~ 0.18 | 0.65 ~ 0.80 | < 4000 rpm |
| 고온 플렉시블 씰 | 0.15 ~ 0.35 | 0.05 ~ 0.10 | 0.55 ~ 0.65 | < 2000 rpm |
| 공정 | 온도 범위 | 유지 시간 | 승온 속도 | 목적 |
|---|---|---|---|---|
| 소재 건조 | 120°C ~ 180°C | 8 ~ 24 h | ≤ 30°C/h | 성형 수분 제거 |
| 탄화 전처리 | 800°C ~ 1200°C | 4 ~ 8 h | ≤ 50°C/h | 기초 탄화 강화 |
| 흑연화 | 2200°C ~ 2600°C | 2 ~ 6 h | ≤ 100°C/h | 결정성/전도성 개선 |
| 수지 함침 경화 | 150°C ~ 200°C | 4 ~ 12 h | ≤ 20°C/h | 기공 충전 |
| 금속 함침 (Sb) | 600°C ~ 800°C | 2 ~ 4 h | ≤ 60°C/h | 진공 금속 함침 |
| 바빗 함침 | 300°C ~ 400°C | 1 ~ 3 h | ≤ 40°C/h | 베어링 합금 충전 |
| PTFE 함침 소결 | 360°C ~ 380°C | 2 ~ 6 h | ≤ 30°C/h | PTFE 충전 및 소결 |
| 안정화 어닐링 | 200°C ~ 350°C | 6 ~ 12 h | ≤ 25°C/h | 가공 응력 제거 |
| 증상 | 가능한 원인 | 진단 방법 | 해결 방법 |
|---|---|---|---|
| 고음의 삐걱거림 | 단면 건조 마찰 / 윤활 부족 | 윤활 유량 확인 | 유체 공급 증가 또는 단면 그루브 설계 개선 |
| 저음의 덜거덕거림 | 부시 간극 과대 / 샤프트 진동 | 반경 방향 흔들림 측정 | 간극 감소 또는 샤프트 교정 |
| 단면 온도 > 80°C | 단면압 과대 / 냉각 부족 | 씰 캐비티 온도 측정 | 스프링 압축 감소 또는 냉각수 유량 증가 |
| 느린 오일 누출 (방울/분) | 단면 평탄도 저하 / 연마재 박힘 | 단면 래핑 품질 확인 | 재래핑 또는 씰 링 교체 |
| 대량 누출 | 씰 링 균열 / 설치 정렬 불량 | 정지 후 씰 면 점검 | 씰 교체 및 설치 재조정 |
| 기동 시에만 누출 | 고정 씰 노후화 / 간극 변동 | O-링 및 부시 확인 | 탄성 씰 교체 |
| 점진적 소음 증가 | 베어링 마모 누적 | 베어링 간극 추세 측정 | 부시 교체 계획 |
| 비정상적인 단면 마모 | 매체 내 경질 입자 | 매체 샘플 필터링 및 분석 | 상류 필터 추가 또는 내마모 등급으로 변경 |
카테고리별로 FAQ를 찾아보고 필요한 답변을 빠르게 찾으세요.
씰 설계 및 고장 분석에 사용되는 일반적인 엔지니어링 계산 공식.
열팽창, 원심력 및 속도 효과를 고려한 간극 계산
C = C₀ + α₁ × d × ΔT₁ - α₂ × d × ΔT₂ + K × d × n| 기호 | 의미 |
|---|---|
| C | 운전 간극 (mm) |
| C₀ | 초기 조립 간극 (mm), 일반적으로 0.02~0.08 mm |
| α₁ | 하우징 재료 열팽창계수 (강철 ≈ 11×10⁻⁶ /°C) |
| α₂ | 흑연 열팽창계수 (≈ 2~4×10⁻⁶ /°C) |
| d | 샤프트 직경 (mm) |
| ΔT₁ | 하우징 온도 상승 (°C) |
| ΔT₂ | 흑연 온도 상승 (°C) |
| K | 원심력 계수 (≈ 0.001~0.003) |
| n | 속도 (rpm) |
PV 한계 평가 및 재료 선정을 위한 평균 씰 면 선속도 계산
V = π × d × n / 60000| 기호 | 의미 |
|---|---|
| V | 선속도 (m/s) |
| d | 씰 면 평균 직경 (mm) |
| n | 속도 (rpm) |
| π | 원주율 (≈ 3.1416) |
씰 면의 단위 면적당 닫힘 힘, 밀봉 성능과 수명 결정
Pc = Ps + (B × K) × P| 기호 | 의미 |
|---|---|
| Pc | 단면 비접촉압 (MPa) |
| Ps | 스프링 비접촉압 (MPa), 일반적으로 0.08~0.20 MPa |
| B | 평형 비율 (평형형 0.65~0.85, 불평형형 0.90~1.10) |
| K | 압력 계수 (≈ 0.5~0.7) |
| P | 매체 압력 (MPa) |
온도 변화에 따른 흑연 부품의 치수 변화 계산, 간극 보정 및 수축 맞춤 설계에 사용
ΔL = α × L × ΔT| 기호 | 의미 |
|---|---|
| ΔL | 치수 변화량 (mm) |
| α | 재료 열팽창계수 (/°C) |
| L | 원래 치수 (mm) |
| ΔT | 온도 변화 (°C) = 운전 온도 - 설치 온도 |
선택된 간섭량으로 인한 최대 응력이 재료 허용 응력을 초과하지 않는지 확인
σ_max = (δ × E) / (d × (1 - μ²)) ≤ [σ] / S| 기호 | 의미 |
|---|---|
| σ_max | 최대 원주 인장 응력 (MPa) |
| δ | 간섭량 (mm) |
| E | 흑연 탄성 계수 (≈ 8000~12000 MPa) |
| d | 부시 외경 (mm) |
| μ | 흑연 푸아송 비 (≈ 0.15~0.25) |
| [σ] | 흑연 허용 응력 (인장 강도 / 안전 계수) |
| S | 안전 계수 (권장 3~5) |