Wat is een labyrintzegel

Labyrintafdichtingen zijn cruciale componenten in turbomachines. Ze voorkomen lekkage en behouden de efficiëntie.

In deze blogpost onderzoeken we wat labyrintafdichtingen zijn, hoe ze werken en hun belang in verschillende toepassingen.

Wat is een labyrintzegel

Een labyrintafdichting is een soort niet-contacterende afdichting die gebruik maakt van een reeks holtes om een kronkelig pad te creëren voor de vloeistofstroom, waardoor lekkage wordt verminderd. Het ontwerp bestaat uit meerdere groeven of tanden die in een cirkelvormig patroon op het roterende of stationaire onderdeel zijn gerangschikt.

Wanneer de vloeistof de labyrintafdichting binnendringt, wordt deze gedwongen door het ingewikkelde pad te navigeren dat door de groeven wordt gecreëerd. De vloeistof verliest druk en snelheid terwijl deze door het doolhof beweegt, waardoor het vermogen om langs de afdichting te lekken afneemt.

Onderdelen van Labyrintafdichting

De belangrijkste componenten van een labyrintafdichting zijn de rotor en de stator.

• Rotor: De rotor is het roterende deel, meestal een as. Het kan uitsteeksels of tanden hebben die in wisselwerking staan met de stator om het afdichtende effect te creëren.
• Stator: De stator is het stationaire deel, meestal de behuizing. Het kan ook tanden of groeven hebben die een aanvulling vormen op die op de rotor, waardoor een complex pad voor de vloeistofstroom ontstaat.
• Verzegel tanden: Dit zijn uitsteeksels op de rotor of de stator. De tanden zijn ontworpen om meerdere beperkingen en turbulentie te creëren, die de vloeistofstroom belemmeren en drukval veroorzaken.
• Groeven: De groeven zijn de ruimtes tussen de tanden. Ze spelen een sleutelrol bij het creëren van een kronkelig pad dat de vloeistofbeweging verder beperkt en de effectiviteit van de afdichting vergroot.
• Opruiming: De speling is de kleine opening tussen de rotor en de stator. Deze opening maakt relatieve beweging tussen de roterende en stationaire delen mogelijk, terwijl lekkage wordt geminimaliseerd.

Soorten labyrintzegel

Rechte labyrintzegel

Een rechte labyrintafdichting heeft een reeks rechte groeven of tanden. Deze zijn in een cirkelvormig patroon rond de as of het roterende onderdeel gerangschikt. De groeven zijn evenwijdig aan de rotatie-as. Dit type afdichting is eenvoudig en gemakkelijk te vervaardigen. Het biedt echter mogelijk niet het hoogste niveau van afdichtingsefficiëntie.

Gespreide labyrintzegel

Bij een verspringende labyrintafdichting zijn de groeven in een afwisselend patroon gerangschikt. Elke andere groef is verschoven ten opzichte van de aangrenzende groeven. Dit creëert een complexer pad dat de vloeistof of het gas moet volgen. Verspringende labyrintafdichtingen bieden betere afdichtingsprestaties vergeleken met rechte afdichtingen. Ze zijn effectiever in het verminderen van lekkage.

Getrapt labyrintzegel

Een getrapte labyrintafdichting heeft groeven met verschillende dieptes of hoogtes. De groeven die zich het dichtst bij de hogedrukzijde bevinden, zijn dieper dan die nabij de lagedrukzijde. Deze stapvormige opstelling draagt bij aan het creëren van een drukval over de afdichting. Het vermindert de lekkage verder. Getrapte labyrintafdichtingen worden gebruikt in toepassingen met hoge drukverschillen.

In elkaar grijpende labyrintafdichting

Een in elkaar grijpende labyrintafdichting combineert elementen van zowel verspringende als getrapte ontwerpen. De groeven zijn in een afwisselend patroon gerangschikt, vergelijkbaar met een verspringende afdichting. De groeven hebben echter ook verschillende dieptes, zoals een getrapte afdichting. Deze combinatie zorgt voor uitstekende afdichtingsprestaties. In elkaar grijpende labyrintafdichtingen worden gebruikt in veeleisende toepassingen waarbij minimale lekkage van cruciaal belang is.

Voordelen van labyrintafdichtingen

• Eenvoudig en robuust ontwerp: Labyrintafdichtingen hebben geen bewegende delen, waardoor ze zeer betrouwbaar en duurzaam zijn met minimale onderhoudsvereisten.
• Contactloze natuur: Het contactloze ontwerp elimineert wrijving en slijtage, vermindert de warmteontwikkeling en verlengt de levensduur van de afdichting. Dit maakt ook hogere bedrijfssnelheden mogelijk in vergelijking met contactafdichtingen.
• Veelzijdigheid: Labyrintafdichtingen kunnen een breed scala aan vloeistoffen, temperaturen en drukken aan. Ze zijn geschikt voor zowel vloeistoffen als gassen en kunnen effectief werken in omgevingen met hoge temperaturen.
• Tolerantie voor verkeerde uitlijning en thermische uitzetting: De relatief grote speling tussen de roterende en stationaire componenten zorgt ervoor dat labyrintafdichtingen toleranter zijn voor verkeerde uitlijning van de as en thermische uitzetting in vergelijking met andere afdichtingstypen.
• Deeltjestolerantie: Door de speling in labyrintafdichtingen kunnen sommige deeltjes erdoorheen zonder de afdichting te beschadigen, waardoor ze robuuster worden in omgevingen waar vervuiling een probleem is.

Nadelen van labyrintzegels

• Hogere lekkagepercentages: Labyrintafdichtingen zijn niet geschikt voor toepassingen die extreem hoge eisen stellen lage lekkagepercentages. Enige vloeistoflekkage is onvermijdelijk vanwege de speling tussen de componenten.
• Beperkt drukvermogen: Ze zijn niet effectief in het afdichten tegen hogedrukverschillen. Naarmate het drukverschil toeneemt, neemt ook de lekkage toe, waardoor aanvullende afdichtingsmethoden voor hogedruktoepassingen noodzakelijk zijn.
• Precisievereisten: Labyrintafdichtingen vereisen een nauwkeurige installatie en uitlijning om goed te kunnen functioneren.
• Productiekosten: Ze kunnen duurder zijn om te vervaardigen in vergelijking met eenvoudigere afdichtingstypen.

Veelgestelde vragen

Slijten labyrintafdichtingen?

Ja, labyrintafdichtingen kunnen na verloop van tijd door verschillende factoren verslijten. Hoewel labyrintafdichtingen geen contact maken en ontworpen zijn om slijtage te minimaliseren, zijn ze nog steeds onderhevig aan geleidelijke slijtage.

Wat kan ik gebruiken in plaats van labyrintafdichting?

Mechanische afdichtingen en lipafdichtingen zijn een superieur alternatief voor labyrintafdichtingen.

Ten slotte

Labyrintafdichtingen zijn een effectieve oplossing voor het verminderen van lekkage en het verbeteren van de efficiëntie in roterende apparatuur. Hun unieke ontwerp en hun vermogen om met verschillende bedrijfsomstandigheden om te gaan, maken ze tot een waardevol bezit in veel industrieën.

Neem vandaag nog contact op met een vertrouwde fabrikant van afdichtingen voor meer informatie over labyrintafdichtingen en hun toepassingen.