기계식 씰은 광산용 송풍기의 회전 축 부위에서 가스 누설을 최소화하기 위해 사용되는 정밀 씰링 장치로, 고압과 고온, 부식성 환경에서도 안정적인 밀폐 성능을 요구받는다. 축류 송풍기와 원심 송풍기 모두에서 축이 케이싱을 관통하는 부위는 잠재적인 누설 경로이며, 이곳에서의 누설은 효율 저하와 에너지 손실뿐 아니라, 유해 가스 확산과 안전 위험으로 이어질 수 있다. 기계식 씰은 이러한 문제를 해결하기 위해 회전 부품과 고정부 사이에서 정밀한 접촉과 유체 막을 형성하여, 장기간 안정적인 밀폐를 제공한다.
기계식 씰의 기본 구조는 회전 링과 고정 링, 스프링, 보조 씰링 부품으로 이루어져 있다. 회전 링은 축과 함께 회전하고, 고정 링은 케이싱에 고정되어 두 면이 평면 접촉을 이루며 미세한 유막을 유지한다. 스프링과 탄성 부품은 축의 미세한 흔들림과 마모를 보상하여 일정한 접촉 압력을 유지하는 역할을 한다. 이러한 구조를 통해 기계식 씰은 축의 회전과 약간의 편심이 있는 환경에서도 높은 밀폐 성능을 유지할 수 있다.
광산용 송풍기에 적용되는 기계식 씰은 작업 조건에 따라 다양한 재료 조합을 사용한다. 고온·고압 가스를 이송하는 송풍기에는 내열성과 내마모성이 뛰어난 탄화 재료와 금속 재료 조합이 많이 사용되고, 부식성 가스가 포함된 화학 광산 환경에서는 내식성이 높은 재료를 선택해야 한다. 먼지와 입자가 많은 가스에서는 기계식 씰 표면에 입자가 끼어 마모를 유발할 수 있으므로, 적절한 플러싱 구조와 보호 장치를 함께 설계하는 것이 좋다.
기계식 씰의 성능을 유지하려면 설치와 정비 작업이 매우 중요하다. 축과 케이싱의 정렬 상태가 좋지 않으면 씰 면에 불균형한 하중이 걸려 마모와 누설이 빠르게 진행된다. 따라서 설치 전에 축 정렬과 표면 상태를 꼼꼼히 점검하고, 지정된 체결 토크와 절차를 따라 조립해야 한다. 정비 시에는 씰 면의 마모 상태와 균열, 변색을 확인하고, 필요한 경우 부품을 교체하거나 연마해 성능을 복원해야 한다. 씰링 부위 주변의 청결 상태를 유지하는 것도 누설 방지에 큰 도움이 된다.
기계식 씰을 적절히 선택하고 관리하면 광산용 송풍기의 효율과 안전성을 동시에 높일 수 있다. 축 부위 누설이 줄어들면 송풍기에서 발생한 전압이 환기 회로에 더 온전히 전달되고, 에너지 손실도 감소한다. 또한 유해 가스가 케이싱 주변으로 누출되는 위험이 줄어, 작업자와 주변 설비를 더욱 안전하게 보호할 수 있다. 기계식 씰의 상태를 정기적으로 점검하고, 부식 방지와 윤활 기술과 연계해 관리하면, 광산용 환기 설비 전체의 밀폐성과 신뢰성을 장기간 유지하는 데 큰 도움이 된다.
