ラビリンスシールとは

ラビリンス シールはターボ機械の重要なコンポーネントです。漏れを防ぎ、効率を維持します。

このブログ記事では、ラビリンス シールとは何か、どのように機能するか、そしてさまざまな用途での重要性について説明します。

ラビリンスシールとは

ラビリンス シールは、一連の空洞を使用して流体の流れに曲がりくねった経路を作成し、漏れを減らす非接触シールの一種です。この設計は、回転部品または固定部品に円形パターンで配置された複数の溝または歯で構成されています。

流体がラビリンスシールに入ると、溝によって作られた複雑な経路を進むことを余儀なくされます。流体は迷路を進むにつれて圧力と速度を失い、シールを通り抜ける能力が低下します。

ラビリンスシールの構成要素

ラビリンスシールの主な構成要素はローターとステーターです。

• ローターローターは回転部品で、通常はシャフトです。ステーターと相互作用してシール効果を生み出す突起や歯が付いている場合もあります。
• ステーター: ステータは固定部品で、通常はハウジングです。また、ローターの歯や溝と相補的な歯や溝があり、流体が流れる複雑な経路を形成する場合もあります。
• シール歯: これらはローターまたはステーターの突起です。歯は複数の制限と乱流を生み出すように設計されており、流体の流れを妨げて圧力降下を引き起こします。
• 溝: 溝は歯の間のスペースです。溝は、流体の動きをさらに制限し、シールの効果を高める曲がりくねった経路を作成する上で重要な役割を果たします。
• クリアランスクリアランスは、ローターとステーターの間の小さな隙間です。この隙間により、回転部分と固定部分の間の相対的な動きが可能になり、漏れが最小限に抑えられます。

ラビリンスシールの種類

ストレートラビリンスシール

ストレート ラビリンス シールには、一連の直線の溝または歯があります。これらは、シャフトまたは回転部品の周囲に円形に配置されています。溝は回転軸と平行です。このタイプのシールはシンプルで製造も簡単です。ただし、最高レベルのシール効率は得られない場合があります。

スタッガードラビリンスシール

スタッガード ラビリンス シールでは、溝が交互に配置されています。溝は 1 つおきに、隣接する溝からオフセットされています。これにより、流体またはガスがたどる経路がより複雑になります。スタッガード ラビリンス シールは、ストレート シールに比べてシール性能が向上しています。漏れの低減に効果的です。

階段状迷路シール

段付きラビリンス シールは、溝の深さや高さが異なります。高圧側に最も近い溝は、低圧側に近い溝よりも深くなっています。この段状の配置により、シール全体で圧力降下が生じます。これにより、漏れがさらに減少します。段付きラビリンス シールは、高圧差のある用途で使用されます。

連結迷路封印

インターロッキング ラビリンス シールは、千鳥型と段状の両方の設計要素を組み合わせたものです。溝は千鳥型シールと同様に交互に配置されます。ただし、段状のシールと同様に溝の深さも変化します。この組み合わせにより、優れたシール性能が得られます。インターロッキング ラビリンス シールは、漏れを最小限に抑えることが重要な厳しい用途で使用されます。

ラビリンスシールの利点

• シンプルで堅牢なデザインラビリンスシールには可動部品がないため、メンテナンスの必要性が最小限で、信頼性と耐久性に優れます。
• 非接触型自然: 非接触設計により摩擦と摩耗がなくなり、発熱が抑えられ、シールの寿命が延びます。また、接触シールに比べて動作速度が速くなります。
• 汎用性ラビリンスシールは、幅広い流体、温度、圧力に対応できます。液体と気体の両方に適しており、高温環境でも効果的に動作します。
• ずれと熱膨張に対する許容度回転部品と固定部品間のクリアランスが比較的大きいため、ラビリンス シールは他のシール タイプと比較して、シャフトの位置ずれや熱膨張に対する耐性が高くなります。
• 粒子耐性ラビリンスシールのクリアランスにより、ある程度の粒子がシールを損傷することなく通過できるため、汚染が懸念される環境でもより堅牢になります。

ラビリンスシールのデメリット

• 漏洩率の上昇ラビリンスシールは、極めて高い耐久性が求められる用途には適していません。 漏洩率が低い部品間のクリアランスにより、ある程度の液体の漏れは避けられません。
• 限られた圧力能力: 高圧差圧に対するシールには効果的ではありません。圧力差が大きくなると漏れ率も高くなるため、高圧用途には追加のシール方法が必要になります。
• 精度要件ラビリンスシールが適切に機能するには、正確な取り付けと位置合わせが必要です。
• 製造コスト: よりシンプルなシールタイプに比べて製造コストが高くなる可能性があります。

よくある質問

ラビリンスシールは摩耗しますか?

はい、ラビリンス シールはさまざまな要因により時間の経過とともに摩耗する可能性があります。ラビリンス シールは非接触で摩耗を最小限に抑えるように設計されていますが、それでも徐々に劣化します。

ラビリンスシールの代わりに何が使えますか？

メカニカルシールとリップシールはラビリンスシールの優れた代替品です.

結論は

ラビリンス シールは、回転機器の漏れを減らし、効率を向上させる効果的なソリューションです。独自の設計とさまざまな動作条件に対応できる能力により、多くの業界で貴重な資産となっています。

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