KR101808126B1 - 상이한 경도의 슬라이드 표면들을 가지는 기계적 시일 장치 - Google Patents

상이한 경도의 슬라이드 표면들을 가지는 기계적 시일 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제 1 슬라이드 표면을 가지는 회전 슬라이드 링(2) 및 제 2 슬라이드 표면을 가지는 정지 슬라이드 링(3)을 포함하고, 제 1 슬라이드 표면과 제 2 슬라이드 표면 사이에 밀봉 갭(4)이 형성되고, 제 1 및 제 2 슬라이드 표면들은 상이한 경도를 가지며, 경성의 슬라이드 표면은 다이아몬드 코팅(20)을 가지며 연성의 슬라이드 표면은 탄소 복합 재료로 제조되고, (상기 다이아몬드 코팅(20)의) 평균 초기 거칠기(Ra1)는 탄소 복합 재료로 만들어지는 슬라이드 표면(41)의 평균 초기 거칠기(Ra2)보다 작은, 기계적 시일 장치에 관한 것이다.

Description

상이한 경도의 슬라이드 표면들을 가지는 기계적 시일 장치{Mechanical seal arrangement having sliding surfaces of differing hardness}
본 발명은 상이한 경도 및 상이한 초기 거칠기를 가지는 슬라이드 링들을 가지는 기계적 시일 장치에 관한 것이다.
기계적 시일 장치들은 종래 기술로부터 다양한 형태들로 알려져 있다. 예를 들어, 다이아몬드 코팅을 갖는 기계적 시일들의 슬라이드 링들을 제공하는 것이 알려져 있다(DE 202007016868 U1 참조). 더욱이, US 2010/0061676 A1은 슬라이딩 윤활유(sliding lubricant)로서 DLC 코팅을 갖는 기계적 시일을 개시한다. 기계적 시일 장치들의 영역에서, 동일한 재료로 만들어진, 즉 동일한 경도를 갖는 슬라이드 표면을 갖는 동일한 슬라이드 링들이 빈번하게 사용되는 데, 그 이유는 달리 큰 상이한 경도를 갖는 슬라이드 표면들의 사용 중, 높은 수준의 마모가 연성의 슬라이드 링 상에서 일어나는 것으로 예상되기 때문이다. 이러한 이유 때문에, 기계적 시일 장치들은 슬라이드 페어링들(slide pairings)이 동일한 경도를 가지도록 사전에 설계되었다.
그러나, 슬라이드 링들에 다이아몬드 코팅된 슬라이드 표면들을 사용할 때, 특히 고비용의 문제가 일어난다. 그러나, 다이아몬드 코팅된 슬라이드 링들은 높은 내마모성이 있으므로 특히 긴 내용 연한을 가진다.
그러므로, 본 발명의 목적은 구조가 단순하고 제조하기 용이하고 염가이면도 다이아몬드 코팅된 슬라이드 표면을 이용할 가능성을 제공하는 기계적 시일 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 특징들을 가지는 기계적 시일 장치에 의해 달성된다. 종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 발전 양상들을 개시한다.
본 발명에 따른 기계적 시일 장치는 바람직하게는 제 1 슬라이드 표면을 갖는 회전 슬라이드 링 및 제 2 슬라이드 표면을 갖는 정지 슬라이드 링을 구비한다. 밀봉 갭은 2개의 슬라이드 표면들 사이에 규정된다. 이 점에 있어서, 2개의 슬라이드 표면들은 상이한 경도를 포함하고, 여기서 2개의 슬라이드 표면들 중 하나는 다이아몬드 코팅을 가지며 2개의 슬라이드 표면들 중 나머지는 탄소 복합 재료로 형성된다. 탄소 복합 재료는 탄화 규소 그라파이트 복합 재료(SiC-C)이다. 그러므로, 탄소 복합 재료는 그라파이트 및 규소의 복합 재료이고, 여기서 바람직하게는 액체 규소가 다공성 그라파이트 보디 내에 도입되고, 여기서 탄화 규소는 구멍들 없이 형성된다. 이러한 탄화 규소 형성 프로세스는 구멍들이 탄화 규소로 완전히 채워질 때까지 계속된다. 프리 규소의 특정 잔류 양이 또한 탄소 복합 재료에 남아 있을 수 있다. 더욱이, 다이아몬드 코팅을 갖는 슬라이드 표면들의, 본 발명에 따른 초기 거칠기는 탄소 복합 재료로 형성되는 슬라이드 표면의 초기 거칠기보다 작다. 초기 거칠기는 2개의 슬라이드 표면들이 비접촉 상태에 있는 평균 거칠기 Ra인 것으로 이해된다. 슬라이드 표면들은 상이한 경도를 가지므로, 경성의 슬라이드 표면의 초기 거칠기는 탄소 복합 재료의 연성의 슬라이드 표면의 초기 거칠기보다 작도록 선택된다.
특히 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅을 갖는 경성의 슬라이드 표면의 초기 거칠기는 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면의 초기 거칠기보다 적어도 50% 작다. 그럼으로써, 특히 기계적 시일 장치의 런-인 페이스(run-in phase)에서조차 경성의 슬라이드 표면이 연성의 슬라이드 표면을 손상시키지 않는 것이 보장된다.
또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅을 포함하는 슬라이드 표면에 대한 평균 거칠기 Ra는 0.01 ㎛ 내지 0.06 ㎛의 범위에 있고 및/또는 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면에 대한 평균 거칠기 Ra는 0.1 ㎛ 내지 0.2 ㎛의 범위에 있다. 다이아몬드 코팅을 갖는 슬라이드 표면의 평균 거칠기 Ra는 바람직하게는 0.02 ㎛ 내지 0.05 ㎛의 범위에 있다. 또, 바람직한 방식에 있어서, 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면의 평균 거칠기는 0.12 ㎛ 내지 0.18 ㎛의 범위에 있다.
또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅은 다이아몬드 코팅이 전기적으로 전도성이도록 도핑을 포함한다. 이러한 방식으로, 전기적으로 전도성의 다이아몬드 코팅이 밀봉될 매개체가, 예컨대 발전소들에서 물, 특히 순수인 기계적 시일 장치들에 특히 적합하다. 특히 바람직한 방식에 있어서, 전기적으로 전도성의 다이아몬드 층을 생성하기 위해 다이아몬드 층의 도핑은 붕소 도핑이다.
특히 바람직한 방식에 있어서, 슬라이드 링의 다이아몬드 코팅이 슬라이드 링의 외주 영역 상에 부가적으로 또한 제공된다. 따라서, 다이아몬드 코팅이 특히 바람직한 방식에서 부분적으로 외주 영역 상에만 제공된다. 또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅은 슬라이드 링의 슬라이드 표면으로부터 멀어지는 방향에서 외주 영역 상에서 테이퍼져 있다. 외주 영역 상의 다이아몬드 코팅의 제공은, 슬라이드 링의 기초 재료가 특히 밀봉될 매개체, 예컨대 순수로부터 다이아몬드 코팅에 의해 보호되는 것을 가능하게 한다. 또, 바람직한 방식에 있어서, 슬라이드 링의 외주 영역 상에 제공되는 다이아몬드 코팅을 덮는 지지 링이 제공된다. 그렇게 함으로써, 가능하게는 공격적인 매개체가 슬라이드 링의 기초 재료, 특히 SiC에 도달하는 것이 방지된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시예에 따르면, 슬라이드 링의 다이아몬드 코팅이 또한 슬라이드 링의 내주 영역 상에 부가적으로 제공된다. 이와 관련하여, 또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅은 내주 영역 상에만 부분적으로 형성되고 특히 다이아몬드 코팅은 슬라이드 표면으로부터 멀어지는 방향에서 내주 영역 상에서 테이퍼진다.
또, 바람직한 방식에 있어서, 탄소 복합 재료는 중량으로 60 내지 75%의 탄화 규소, 중량으로 15 내지 40%의 탄소 및 중량으로 0.5 내지 10%의 프리 규소를 포함한다. 특히 바람직한 방식에 있어서, 탄소 복합 재료는 중량으로 62%의 탄화 규소, 중량으로 35%의 탄소 및 중량으로 3%의 프리 규소를 포함한다.
또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅의 슬라이드 표면은 폴리싱된다. 그렇게 함으로써, 다이아몬드 코팅을 갖는 슬라이드 표면이 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면보다 작은 초기 거칠기를 가지는 것이 보장된다.
회전 슬라이드 링은 바람직하게는 다이아몬드 코팅을 포함한다. 다이아몬드 코팅된 슬라이드 링의 회전에 의해, 특히 회전 슬라이드 링의 극히 균일한 열팽창 거동 및 균일한 냉각이 보장되고 그래서 특히 열-유도 손상(heat-induced damage)이 회피될 수 있다.
또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅된 슬라이드 표면의 지지 부분은 적어도 45%보다, 특히 바람직하게는 50%보다 크고 더 바람직하게는 60%보다 크다. 본 발명에 따르면, 지지 부분은 슬라이드 표면의 전체 표면에 대한, 표면의 모든 평활한 영역들의 합을 포함하는 표면의 비이어야 한다. 표면 상의 평활한 영역들은 예컨대 다이아몬드 코팅된 슬라이드 표면의 폴리싱 또는 미세 폴리싱에 의해 얻어진다. 만약 다이아몬드 코팅된 슬라이드 표면의 전면이 폴리싱될 수 있어 평활한 영역만이 표면 상에 얻어진다면, 지지 부분은 100%일 수 있다.
다이아몬드 코팅을 갖는 슬라이드 링은 바람직하게는 다이아몬드 코팅에 대한 약 10　000 HV의 비커스 경도를 가지며 탄소 복합 재료의 슬라이드 링은 2 000 HV 내지 3 000 HV 범위의 비커스 경도, 바람직하게는 경성의 SiC 상의 영역에서는 2 500 HV를, 연성의 그라파이트-함유 영역에서는 50 내지 100 HR15T 범위의 로크웰 경도를 가진다. 또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅된 슬라이드 링은 대략 1 150 N/mm2 범위의 탄성율(modulus of elasticity)을 가지며 탄소 복합 재료의 슬라이드 링은 1 내지 4 N/mm2 범위의 탄성율을 가진다. 또, 바람직한 방식에 있어서, 다이아몬드 코팅된 슬라이드 링은 대략 2 000 W/mk 범위의 열전도율을 가지며 탄소 복합 재료는 2 내지 85 W/mk 범위의 열전도율을 가진다. 1 ㎛ 내지 20 ㎛ 범위의 슬라이드 표면 상의 다이아몬드 코팅의 두께가 바람직하다.
또, 바람직한 방식에 있어서, 그라파이트-함유 영역들은 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면 상에 형성된다. 슬라이드 표면의 표면 상의 이들 그라파이트-함유 영역들은 예컨대 밀봉될 매개체 또는 파단 매개체에 위치될 수 있는 프리 입자들을 수용하도록 배열된다. 그러므로, 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면의 표면 상의 그라파이트-함유 영역들에 의해, 프리 입자들은 수용되어 매립될 수 있고 그래서 이들은 마주하는 슬라이드 표면에 어떠한 손상도 일으키지 않을 수 있다. 이와 같은 프리 입자가 여전히 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면 밖으로 부분적으로 돌출하고 있을지라도, 기계적 시일에 대한 손상은 일어나지 않는 데 그 이유는 연성의 그라파이트-함유 영역에만 부분적으로 수용되는 입자에 의해 손상, 예컨대 스크래치 등이 될 수 없는 다이아몬드 코팅을 반대 표면이 포함하기 때문이다. 따라서, 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면의 표면 상의 그라파이트-함유 영역들은 50 내지 100 HR15T 범위의 로크웰 경도를 가진다. 예컨대 마손 등에 의해 생성될 수 있거나 또는 이것이 예컨대 경성의 입자들을 갖는 현탁액일 때 밀봉될 매개체에 존재할 수도 있는 프리 입자들은 극히 경성의 다이아몬드 코팅을 손상시킬 수 없고, 다이아몬드 코팅과의 접촉시, 단지 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면에 더 깊이 가압될(pressed) 수 있거나 또는 전단될(sheared off) 수 있다.
더욱이, 본 발명은 본 발명에 따른 기계적 시일 장치를 포함하는 발전소 피드 펌프에 관한 것이다. 특히 발전소 피드 펌프들에 본 발명에 따른 기계적 시일 장치를 이용하는 경우에, 상당한 이점들이 달성되는 데 그 이유는 본 발명에 따른 기계적 시일 장치가 극히 튼튼하고 긴 내용 연한을 가지기 때문이다. 이것은 특히 2개의 유지보수 기간들 간의 긴 동작 기간들 동안 정상적으로 배열되는 발전소 동작에서 기계적 시일 장치의 고장 위험을 확인한다.
본 발명의 바람직한 예시된 실시예가 첨부 도면을 참조하여 이하에 상세히 기재된다.
도 1은 본 발명의 하나의 예시된 실시예에 따른 발전소 피드 펌프를 위한 기계적 시일 장치의 개략 단면도이고,
도 2는 도 1의 슬라이드 링들의 확대 단면도이고,
도 3은 도 1 및 도 2의 슬라이드 링들의 더 확대된 개략 단면도이다.
본 발명의 하나의 바람직한 예시된 실시예에 따른 기계적 시일 장치(1)가 도 1 내지 3을 참조하여 이하에 상세히 기재된다.
도 1은 회전 슬라이드 링(2) 및 정지 슬라이드 링(3)을 포함하는 발전소 피드 펌프를 위한 기계적 시일 장치(1)를 개략적으로 나타낸다. 밀봉 갭(4)은 2개의 슬라이드 링들(2, 3) 사이에 알려진 방식으로 형성된다. 회전 슬라이드 링(2)은 회전 지지 링(7)을 통해 샤프트 부싱(8)에 연결된다. 제 1 및 제 2 핀들(10, 11)은 회전 및 토크의 전달을 제공한다. 샤프트 부싱(8)은 회전 샤프트(5) 상에 배열된다.
정지 슬라이드 링(3)은 정지 지지 링(12)을 통해 하우징(6)에 고정되는 바인딩(binding; 9)을 가진다.
따라서 기계적 시일 장치(1)는 환경들(14)에 대해 발전소 피드 펌프에 의해 이송될 매개체(13)를 밀봉한다. 이러한 예시된 실시예에서의 매개체(13)는 순수이다. 순수의 불량한 전기 전도도 및 회전 슬라이드 링(2)의 높은 슬라이딩 속도는 슬라이드 링들 사이에서 다수의 볼트들의 고 전위들을 발생한다. 슬라이딩 속도들은 통상적으로 40 m/s 내지 60 m/s 사이에 있다.
회전 슬라이드 링(2)에는 또한 다이아몬드 코팅(20)이 제공된다. 그렇게 함에 있어서, 회전 슬라이드 링(2)의 전체 슬라이드 표면(40)은 다이아몬드로 코팅된다. 이것은 도 2 및 도 3에 상세히 도시된다.
다이아몬드 코팅(20)은 회전 슬라이드 링(2)의 슬라이드 표면(40) 상 및 또한 외주 영역(2a) 및 내주 영역(2b) 상 모두에 이렇게 형성된다. 따라서 슬라이드 표면(40)으로부터 멀어지는 방향에서 테이퍼지는 영역(20a)이 외주 영역(2a) 상에 형성된다. 동일한 방식으로, 슬라이드 표면(40)으로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼지는 영역(20b)이 슬라이드 링의 내주 영역(2b) 상에 형성된다. 다이아몬드 코팅(20)은 또한 슬라이드 링의 내주 및 외주 상에 부분적으로 제공된다.
더욱이, 회전 지지 링(7)은 다이아몬드 코팅의 외측의 테이퍼링 영역(20a)을 부분적으로 덮는다. 그렇게 함으로써 외주 상에 위치되는 매개체(13)가 슬라이드 링(2)의 기초 재료와 접촉하지 않는 것이 보장된다. 이러한 방식으로, 다이아몬드 코팅된 회전 슬라이드 링이 또한 매우 공격적인 매개체에 사용될 수 있다. 다이아몬드 코팅은 슬라이드 링의 기초 재료를 보호한다. 슬라이드 링의 외부 영역 상의 테이퍼링 영역(20a)에 의해, 특히 매우 양호한 시일이 다이아몬드 코팅의 테이퍼링 영역(20)과 지지 링(7) 사이에서 얻어질 수 있다.
도 3에서도 도시된 것과 같이, 다이아몬드 코팅(20)은 코팅 프로세스 후 폴리싱 단계를 거치며 그래서 여전히 존재하는 오목부들(22)에 더하여, 다수의 평평한 영역들(21)이 형성된다. 다이아몬드 층이 전기적으로 전도성을 갖도록 하기 위해, 그것은 또한 붕소 도핑(23)을 포함한다.
정지 슬라이드 링(3)은 대략 중량으로 62%의 탄화 규소, 대략 중량으로 35%의 그라파이트 및 작은 비율의 중량으로 약 3%의 프리 규소를 포함하는 탄소 복합 재료로 제조된다. 정지 슬라이드 링(3)의 슬라이드 표면(41)은 정지 슬라이드 링의 표면 상에 다수의 상승 영역들(31) 및 오목부들(32)을 가진다.
도 3은 평균 거칠기 Ra를 나타낸다. 평균 거칠기 Ra는 중심선으로부터의 거칠기 프로파일의 모든 편차들의 산술 평균값이다. 다이아몬드 코팅(20)에서 중심선은 M1으로 표시되고 정지 슬라이드 링(3)의 거칠기 프로파일 상에 M2로 표시된다. 다이아몬드 코팅(20)의 경우에 평균 거칠기는 Ra1로 표시되고 정지 슬라이드 링(3)의 경우에 평균 거칠기 Ra는 Ra2로 표시된다.
따라서, 다이아몬드 코팅(20)의 평균 거칠기 Ra1은 탄소 복합 재료로 만들어지는 정지 슬라이드 링(3)의 평균 거칠기 Ra2보다 명백히 작다는 것이 명백하다. 이에 대한 이유는 다이아몬드 코팅(20)의 표면이 평평한 영역들(21)을 형성하기 위해 추가의 폴리싱 단계를 받았기 때문이다. 평평한 영역들(21) 사이에는 오목부들(22)이 각각의 경우에 존재한다. 탄소 복합 재료로 만들어진 정지 슬라이드 링(3)은 폴리싱되지 않았거나 또는 다이아몬드 코팅된 회전 슬라이드 링(2)보다 덜 폴리싱되었다.
회전 및 정지 슬라이드 링들에 대한 상이한 재료들의 선택은 그것의 슬라이드 표면(40) 상의 다이아몬드 코팅(20)에 의해, 회전 슬라이드 링(2)이 또한 탄소 재료로 제조되는 정지 슬라이드 링(3)보다 더 큰 슬라이드 표면 상의 경도를 가진다는 것을 의미한다. 본 발명에 따르면, 다이아몬드 코팅(20) 상의 감소된 거칠기 프로파일은 경성의 회전 슬라이드 링(2)이 이것이 연성의 정지 슬라이드 링(3)에 대해 손상 또는 마손(abrasion) 또는 마모(wear) 등을 일으키지 않고 연성의 정지 슬라이드 링(3)에 대해 작동할 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로 경성의 다이아몬드 코팅(20)의 더 낮은 평균 거칠기 Ra1에 의해, 그와 같은 슬라이드 링 쌍에 의해 통상 예상되는 증가된 마모를 방지하는 것이 가능하다.
이 기술에서 숙련된 사람에게도 놀라운 이러한 발견은 슬라이드 링들 중 단지 하나, 특히 회전 슬라이드 링(2)에 다이아몬드 층(20)이 제공된 기계적 시일 장치들이 사용되는 것을 가능하게 한다. 다른 연성의 슬라이드 링은 그와 같은 경성 층을 가지지 않고 오히려 탄소 복합 재료의 슬라이드 표면을 가진다. 그럼에도 불구하고, 양 슬라이드 링들이 다이아몬드 코팅을 가지는 기계적 시일 장치의 내용 연한에 대응하는 기계적 시일 장치(1)에 대한 긴 내용 연한이 얻어질 수 있다.
더욱이, 다이아몬드 코팅(20)에서의 도핑(23)은 2개의 슬라이드 링들 사이에서 높은 전위가 2개의 슬라이드 링들 사이에서 발생하지 않고 그래서 슬라이드 표면들(40, 41)이 방전들에 의해 파괴되지 않을 수 있는 것을 보장한다.
그러므로, 본 발명에 따른 기계적 시일 장치(1)는 빈번하게 기동 및 정지되고 끊임없이 열 조건들을 변경하는 것이 존재하는 발전소들의 급수 펌프들(feed water pumps)에 사용하기 특히 적합하다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 따른 기계적 시일 장치는 매우 튼튼하고 긴 내용 연한을 가진다.
다이아몬드 코팅(20)의 슬라이드 표면(40)의 지지 부분은 약 60%이다. 지지 부분은 다이아몬드 코팅(20) 상의 슬라이드 표면(40)(환형 표면)의 전체 표면에 대해 모든 평평한 영역들(21)의 합의 몫으로서 정의된다.
이러한 예시된 실시예에서 다이아몬드 코팅(20)의 평균 거칠기 Ra1는 약 0.03 ㎛이고 탄소 복합 재료로 만들어진 정지 슬라이드 링(3)의 슬라이드 표면(41)의 평균 거칠기 Ra2는 약 0.15 ㎛이다. 환언하면, 정지 슬라이드 링(3)의 탄소 복합 재료의 평균 거칠기 Ra2는 다이아몬드 코팅(20)의 평균 거칠기 Ra1보다 약 5배만큼 더 높다.
1 기계적 시일 장치
2 회전 슬라이드 링
2a 외주 영역
2b 내주 영역
3 정지 슬라이드 링
4 밀봉 갭
5 샤프트
6 하우징
7 회전 지지 링
8 샤프트 부싱
9 바인딩
10 제 1 핀
11 제 2 핀
12 정지 지지 링
13 매개체
14 환경들
20 다이아몬드 코팅
20a 외주 상의 테이퍼링 영역
20b 내주 상의 테이퍼링 영역
21 평평한 영역들
22 오목부들
23 붕소 도핑
31 상승 영역들
32 오목부들
40 슬라이드 표면 다이아몬드 코팅
41 슬라이드 표면 탄소 복합 재료
Ra1 다이아몬드 코팅의 평균 초기 거칠기
Ra2 탄소 복합 재료의 평균 초기 거칠기
M1, M2 기준선

Claims (17)

  1. 기계적 시일 장치(mechanical seal arrangement)로서,
    - 제 1 슬라이드 표면(40)을 가지는 회전 슬라이드 링(2) 및 제 2 슬라이드 표면(41)을 가지는 정지 슬라이드 링(3)을 포함하고, 제 1 슬라이드 표면(40)과 표면(41) 사이에는 밀봉 갭(4)이 형성되고,
    - 상기 제 1 및 제 2 슬라이드 표면들은 상이한 경도를 가지며,
    - 경성의 슬라이드 표면은 다이아몬드 코팅(20)을 가지며 연성의 슬라이드 표면은 탄소 복합 재료로 제조되고, 상기 탄소 복합 재료는 탄화 규소, 그라파이트 및 프리 규소를 포함하는 탄화 규소 그라파이트 복합 재료이고,
    - 상기 다이아몬드 코팅(20)의 상기 제 1 슬라이드 표면(40)의 평균 초기 거칠기(Ra1)는 탄소 복합 재료로 만들어지는 상기 제 2 슬라이드 표면(41)의 평균 초기 거칠기(Ra2)보다 작고,
    상기 슬라이드 링의 상기 다이아몬드 코팅(20)은 상기 슬라이드 링의 외주 영역(2a) 상에 부가적으로 제공되는, 기계적 시일 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이아몬드 코팅(20)을 갖는 상기 슬라이드 링의 상기 평균 초기 거칠기(Ra1)는 탄소 복합 재료로 만들어지는 상기 슬라이드 링의 상기 평균 초기 거칠기(Ra2)보다 50% 작은, 기계적 시일 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다이아몬드 코팅(20)의 상기 평균 초기 거칠기(Ra1)는 0.01 ㎛ 내지 0.06 ㎛의 범위에 있고 및/또는 탄소 복합 재료로 만들어지는 상기 슬라이드 표면의 상기 평균 초기 거칠기(Ra2)는 0.1 ㎛ 내지 0.2 ㎛의 범위에 있는, 기계적 시일 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이아몬드 코팅(20)은 상기 다이아몬드 코팅(20)이 전기적으로 도전성이도록 도핑(23)을 가지는, 기계적 시일 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도핑(23)은 붕소 도핑인, 기계적 시일 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이아몬드 코팅(20)은 상기 슬라이드 링의 상기 외주 영역(2a) 상에만 부분적으로 제공되는, 기계적 시일 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    지지 링(7)은 상기 슬라이드 링(2)의 상기 외주 영역(2a) 상에 제공되는 상기 다이아몬드 코팅을 적어도 부분적으로 덮는, 기계적 시일 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이드 링의 상기 다이아몬드 코팅은 상기 슬라이드 링의 내주 영역(2b) 상에 부가적으로 제공되는, 기계적 시일 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이아몬드 코팅(20)의 상기 슬라이드 표면(40)은 폴리싱되는, 기계적 시일 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 슬라이드 링(2)은 상기 다이아몬드 코팅(20)을 포함하는, 기계적 시일 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이아몬드 코팅(20)의 상기 슬라이드 표면(40)은 50%보다 크거나 같은 지지 부분을 가지는, 기계적 시일 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 복합 재료는 중량으로 60 내지 75%의 탄화 규소, 중량으로 15 내지 39.5%의 탄소 및 중량으로 0.5 내지 10%의 프리 규소(free silicon)를 포함하는, 기계적 시일 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    탄소 복합 재료로 만들어지는 상기 슬라이드 표면(41) 상에는 프리 입자들(free particles)을 수용하도록 배열되는, 그라파이트-함유 영역들이 형성되는, 기계적 시일 장치.
  15. 제 1, 2, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 항 중 어느 한 항에 청구된 기계적 시일 장치를 포함하는 발전소 피드 펌프.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 외주 영역(2a) 상의 상기 다이아몬드 코팅은 테이퍼링 영역(20a)을 가지는, 기계적 시일 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 그라파이트-함유 영역들은 50 내지 100 HR15T의 로크웰 경도(Rockwell hardness)를 갖는, 기계적 시일 장치.

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