풍력 터빈용 고성능 폴리우레탄 씰

  • 스토리

    2015 9월 30, 13:00 CEST

    SKF has developed a new generation of highly effective and easily maintained shaft seals for wind turbines that can prolong service life.

    스웨덴 고텐버그, 2015년 9월 30일: 풍력 발전의 비중이 커졌습니다. 세계 풍력 에너지 위원회(Global Wind Energy Council)에 따르면 2014년 말 기준 전 세계 풍력 발전 용량은 369.6 GW에 달합니다.

    발전에서 차지하는 풍력 에너지의 비중은 풍력의 경쟁력 증가로 인해 앞으로도 높아질 것으로 예상되고 있습니다. 풍력에 대한 수요는 전기 수요가 증가하고 있는 개발도상국가에서도 높아질 것입니다.

    그러나 풍력의 가능성을 극대화하기 위해서는 전 세계 풍력 에너지 업계가 높은 수준의 신뢰성과 가용성을 유지해야 합니다. 전 세계적으로 사용되는 터빈의 수가 증가함에 따라 운영 및 유지관리가 그 어느 때보다 중요한 업무가 되고 있습니다. 이러한 도전 과제는 터빈이 산꼭대기에서부터 연안에 이르기까지 원격지에 설치되는 경우가 많다는 점으로 인해 복잡해집니다.

    현대적인 풍력 터빈의 경우, 메인 샤프트 씰은 외부 환경과 핵심적인 메인 베어링 및 기어박스 구성 요소 간의 첫 번째 보호 계층을 제공합니다. 이들 씰은 터빈 구성 요소를 오염으로부터 보호하는 것과 윤활제가 환경으로 배출되는 것을 방지하는 이중적인 역할을 합니다. 현재 SKF의 엔지니어들은 특히 풍력 에너지 업계의 도전 과제를 해결할 수 있는 새로운 세대의 씰인 HRS 제품 라인 개발을 완료했습니다.

    경량성, 소형성, 다용도성

    기계 가공된 HRS 씰은 중량이 적으며 래비린드 씰 디자인보다 적은 공간을 차지합니다. 이는 공간 활용도를 극대화하고 터빈 나셀의 중량을 극소화하고자 하는 장비 제조사들이 선호하는 특성입니다. 이들 제품은 다양한 용도에 적합하도록 세 가지 다른 디자인으로 제공됩니다. HRS1 씰은 터빈의 베어링 및 기어박스 내부에 윤활제를 유지하고, 이러한 종류의 장비에서 발생하는 높은 수준의 정렬 불량을 극복할 수 있도록 설계되었습니다. 샤프트의 크기에 따라 HRS 씰은 최대 3mm의 동축 정렬 불량을 허용할 수 있습니다. 먼지나 습기에 의한 외부 오염의 방지도 중요한 용도의 경우, 고객은 HRS1에 HRE excluder 씰을 추가하여 추가적인 외부 립을 제공할 수 있습니다. 또는 HRSA 버전의 씰을 사용하여 보조 립을 디자인에 포함시킬 수도 있습니다.

    HRS 씰은 G-ECOPUR 폴리우레탄으로 제조됩니다. 이는 오존, UV 및 물에 대한 내구성이 있는 재질로, 일반적으로 사용되는 고무 재질에 비해 뛰어난 방수성을 제공합니다. 테스트 결과, G-ECOPUR는 내마찰 면에서 다음으로 성능이 좋은 탄성 재질에 비해 5배 높은 내마찰 성능을 제공하는 것으로 입증되었습니다. 이러한 특성은 더욱 긴 사용 수명과 조기 고장의 감소를 의미합니다. 또한 G-ECOPUR의 특성으로 인해 HRS 씰의 표면을 극도로 매끄럽게 기계 가공할 수 있습니다. 이는 씰이 샤프트의 표면에 홈을 만드는 경향이 적고, 터빈의 사용 수명 전체에 걸쳐서 시스템 성능을 유지하는 데 도움이 된다는 것을 의미합니다. 씰의 매끄러운 외부 표면은 또한 씰과 하우징 사이의 윤활제 누출도 방지합니다. 페놀 침윤형 직물 씰은 표면이 거칠기 때문에 이러한 누출이 발생하기 쉽습니다.

    SKF의 Wind Energy 부문 제품 매니저 María Concepción Martín은 “풍력 터빈 설계에서 씰은 우선순위는 높지 않습니다. 그러나 씰은 시스템 성능에 큰 영향을 미치며, 이는 SKF가 이 분야에 중점을 두고 있는 이유입니다. 새로운 HRS 기계 가공 폴리우레탄 씰은 에너지 업계가 꼭 필요한 요소인 터빈 신뢰성 향상, 비용 효과적인 패키지를 통한 유지관리 요건의 감소 면에서 장점을 제공할 수 있도록 개발되었습니다. 또한 씰의 교체가 필요한 경우, 이들 씰은 신속하고 간편하며 안전한 솔루션을 제공합니다”고 밝히고 있습니다.

    간편한 장착

    전체 HRS 제품 라인은 일체형 또는 분리형 디자인으로 제공됩니다. 일체형 씰은 작업자가 샤프트의 단부에 접근할 수 있는 제조 과정에서 장착하도록 설계되어 있습니다. 분리형 씰은 사용 중 교체 또는 샤프트 단부에 접근할 수 없는 경우의 제조 공정용으로 이상적입니다. 또한 HRS 씰의 매끄러운 외경으로 인해 직물 강화 씰보다 간편하게 설치할 수 있으며, 이로 인해 제조 또는 교체 과정에서 시간과 비용을 절감할 수 있게 해줍니다.

    정교하게 최적화된 씰 구조는 씰링 립이 씰 캐리어에 접촉할 수 없다는 것을 의미하며, 따라서 조립 시 씰을 거꾸로 위치시키거나 스테인리스 스틸 가터 스프링이 소실될 위험이 최소화됩니다. 또한 강성이 높은 재질과 함께 씰 자체의 디자인으로 인해 설치가 더욱 간단하기 때문에 직물 디자인에 비해 씰당 최대 4시간의 작업을 절감할 수 있습니다.

    유지관리 및 수리 용도의 경우, 분리형 HRS 씰은 작업을 완료하는 데 필요한 모든 재질이 포함된 특수 운송 포장으로 제공됩니다. 이는 좁거나 원격지에서 작업하는 서비스 팀에게 장점으로 작용합니다.

    폭넓은 가용성

    HRS 씰은 현대적인 풍력 터빈 용도에 맞도록 넓은 범위의 표준 사이즈로 제작되며, 특정 고객 요건에 부응할 수 있도록 맞춤 제작도 가능합니다. 씰 제품은 SKF의 글로벌 유통망을 통해 이미 제공되고 있으며, 이를 통해 점차 글로벌 비중이 높아지는 제조사와 운영사를 효과적으로 지원합니다. 제품은 또한 베어링, 씰 및 윤활제가 포함된 SKF 솔루션의 일부로도 제공됩니다.

    Aktiebolaget SKF
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    2014년도 연간 매출액은 709억 7,500만 스웨덴 크로나이며 직원 수는 48,593명입니다. www.skf.com

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