인플레터블씰_적용설계,인플레타블씰, 인플레이션씰,INFLATABLE SEAL DESIGN, PNEUMA SEAL, CEFIL'AIR® seals/세필라 씰
| 인플레터블씰 특장점 | 적용설계 | 장착 |
인플레터블씰은 내부가 빈 프로파일을 가진 고무 튜브의 내부에 압력을 가하거나 퇴거시켜서 팽창과 원복(retraction)을 반복적으로 수행하여 밀봉이나 홀딩 등의 기능을 수행할 수 있습니다. 하드웨어 요소 간에 접근과 분리 등의 상대 운동을 반복적으로 필요로 하는 시스템에서 매우 효과적이고 쉬운 씰링 방식의 하나로 사용됩니다.
적용 분야 (Applications)
- movable cofferdam bulkheads
- storage containers
- transport containers
- leaktight panels (naval, aerospacial industry)
- nuclear vessels (equipment or personnel chambers)
- isothermal chambers
- clean rooms
- sliding or quick-locking doors (autoclaves, sterilisers)
- centrifugal filters (access doors and drainage hoppers)
- aircraft access doors
- cockpit canopies
- portholes
- cofferdams
- pneumatic conveyors (bagging hoppers, valve gates)
- phonic isolation
인플레터블씰의 밀봉 성능
시스템압력(Po-Ps<0) : 0.7 - 7 bar (재질, 프로파일 및 설치 조건 등에 따라 다름.)
사용 온도 범위: -60℃ to 230℃ (재질에 따름.)
인플레터블씰의 작동 압력
인플레터블씰의 인플레이팅 압력(Pi)은 시스템 압력 (또는 내외부 압력차)보다 높게 설정 및 관리를 필요로 하며 일정한 압력을 유지해 주어야합니다.
* 일반적으로 'Ps × 1.25 to 1.45 = Pi' 의 Pi에서 충분한 밀봉(leaktight)이 가능합니다.
(Po-Ps)/Pi 관리 범위: 0.7 to 0.2 (프로파일, 재질 및 설치 조건에 따라 다름)
(예) Silicon 347: Pi max= 4 bar, 내외압 차이 (Ps-Po)max= 0.7*4= 2.8 bar < 이론상의 최대치이므로 재질과 설치 조건 등에 따라 다릅니다. 제조사에 문의 요함.
적용 재질
인플레터블씰에 사용되는 고무 재질은 일반적인 씰과 유사하며 내구성능 등의 강화목적으로 섬유(fiber)류가 보강된 재료가 있습니다.
SBR / CR / IIR / EPDM / VMW / FVMQ / HNBR / FKM
적용 설계 방안
그루브
인플레이팅 씰은 동적인 인프렐이팅 압력이 반복되고 시스템 압력에 의해 거동이 영향을 받으므로 밀봉 성능과 홀딩력 등을 정확히 유지하기 위하여 안정된 지지를 받도록 그루부와 슬롯 등의 치수를 설계해야 합니다.
표준형 사각형 단면(Standard HP Profile) 씰 그루브 조건
HP Profile은 그루부의 3면과 씰링 면 등 4면으로 구성된 그루부 구조를 요합니다.
- 그루부 측벽 높이 > 씰의 높이 (B1>B)
>> 씰의 축소 위치(retracted position)에서 인플레터블 씰이 벽에 의해 보호된 상태 유지 - 측벽 높이 > 그루부 저면 접촉면 부 간 거리 ( H > B1 )
>> 틈새(J)는 최소화 관리
HP, LP 공히 Pi max는 최소 틈새 조건(J=0)이며, 제시 수치보다 낮아질 수 있습니다.
표준형 오자형 단면(Standard LP Profile) 씰 그루브
오자형 단면 씰의 경우 그림과 같이 그루부 방식(측벽면 설치)과 그루브 없는 방식(저면 스롯)이 가능합니다.
외부 압력 조건 하에서는 특히 씰의 거동에 안정성을 보장하기 위하여 저면이 고정되어야 합니다. 또한 축방향 팽창 씰의 곡면부는 사분원으로 유지되어야 합니다.
- H1 : 씰의 자유상태에서의 최고 높이( 1.5 bar 압력 조건)
- H : 정상 작동 높이 ( 하드웨어에 의해 결정 )
- B1 : 그루부 측벽면
- A1 : 그루부
인플레터블 씰 작동 방향
| 축방향 팽창(Axial Expansion) | |
축방향 팽창 조건의 작동압(Pi)을 표준압력으로 정의하며, 설계시 최대 팽창높이를 고려해야 합니다.  | |
| 반경 내부 팽창 (Radial Internal Expansion) | |
표준압력(Pi) 대비 20-30% 높게 가압합니다.  | |
| 반경 외부 팽창 (Radial External Expansion) | |
표준압력(Pi)과 같거나 15-20% 높게 가압합니다.  | |
하드웨어 표면 조도
인플레터블씰의 접촉벽면 표면 조도는 고무 재질의 밀봉 성능에 적절한 수준으로 관리 요합니다.
표면 조도 관리 범위: Ra 0.8 - 1.6 ㎛
곡선부 최소반경
표의 치수는 Silicon재질 기준; 다른 재질의 경우 20% up 요합니다.
피팅
피팅부는 씰과 하드웨어 간의 안착을 위하여 원추 형상으로 가공합니다.
엔드 플러그 / End Plugs
엔드 플러그는 씰의 팽창기준 사이즈 또는 수축기준 사이즈로 제작 및 부착이 가능합니다. 두 경우 모두 엔드플레이트의 파손을 방지하기 위하여 엔드 플레이트 부분은 플랜지나 리테이닝 플레이트 등으로 고정해야 합니다.
엔드 플러그 타입
엔드 플러그 표준치수
- N : 밀봉좌면에 접촉하지 않는 엔드플러그(팽창수축없음)와 밀봉작용이 가능한 팽창수축작용을 하는 정상적인 밀봉 작동 본체 사이의 중간 거리(intermediate)임.
- L+N 지점부터 밀봉 접촉면임.
플랜지 or 리테이닝플레이트 고정
엔드 플러그는 플랜지나 리테이닝플레이트로 고정되어 있어야 합니다. 비고정 상태 금지.
작동력 계산
단위 작동력:
Fj = (Pi × Kj) × LD
LD : 씰 팽창 길이(cm)
Kj : 단위 길이당 접촉력 계수
장착
그루부 준비
가압부 연결
가압부는 씰의 러버 콘(rubber cone)을 삽입할 수 있도록 원추 형상(conical part) 홈을 구성합니다. 나사 너트를 조일 시 하우징 콘부에 씰의 러버콘이 정상적으로 접촉된 상태가 유지되도록 하고 지나친 토크를 주지 않도록 주의 요합니다. 이는 콘부의 러버가 상하지 않고 또한 피팅과 러버 간 접착을 손상치 않기 위한 조치입니다.
장착
인플레이팅 압력 공급 장치
