Care este diferența dintre etanșarea pensulei și etanșarea labirintului

În domeniul tehnologiilor de etanșare, etanșările cu perie și etanșările labirint sunt două soluții distincte utilizate pentru a controla scurgerile de fluid și pentru a menține diferențele de presiune în mașinile rotative. Deși ambele servesc scopului etanșării, designul, materialele și caracteristicile de performanță diferă semnificativ.

Acest articol va aprofunda în complexitatea etanșărilor cu perii și a etanșărilor labirint, comparând structurile, aplicațiile și eficacitatea acestora în diferite setări industriale.

Ce este Brush Seal

O etanșare cu perie este un tip de etanșare mecanică care utilizează un pachet dens de peri, de obicei fabricați din oțel inoxidabil, pentru a crea un mecanism de etanșare flexibil între componentele staționare și rotative în turbomașini. Perii sunt înclinați în direcția de rotație, permițând o interfață de etanșare conformă, care poate găzdui mișcarea radială și excursiile arborelui, menținând în același timp un spațiu minim. Acest design unic permite etanșărilor cu perii să ofere o etanșare eficientă chiar și la diferențe de presiune ridicate și viteze de rotație.

Garniturile cu perie oferă mai multe avantaje față de garniturile labirint tradiționale. Pachetul de peri se conformează suprafeței rotorului, minimizând golurile de scurgere și reducând debitul de scurgere. Conformitatea perilor permite o mai bună adaptare a dinamicii rotorului, creșterea termică și alți factori operaționali. În plus, etanșările cu perii pot fi utilizate în combinație cu etanșări labirint sau alte tehnologii de etanșare pentru a îmbunătăți și mai mult performanța de etanșare.

Aplicarea etanșărilor cu perii s-a extins în diverse industrii, inclusiv turbine cu abur, turbine cu gaz și motoare aerospațiale. În aplicațiile cu turbine cu abur, garniturile cu perii pot reduce semnificativ scurgerea de abur, îmbunătățind eficiența generală a mașinii și reducând pierderile costisitoare de abur. Garniturile cu perii sunt, de asemenea, utilizate în turbinele industriale cu gaz și motoarele cu reacție pentru a minimiza scurgerea fluxului de aer, rezultând în eficiență operațională îmbunătățită.

Ce este Sigiliu Labirint

A sigiliu labirint este un tip de etanșare fără contact care utilizează o serie de pasaje complicate, asemănătoare unui labirint, pentru a crea o cale chinuitoare pentru curgerea fluidului. Sigiliul constă dintr-o serie de dinți sau aripioare labirint aranjate într-un model specific, fiecare dinte creând o mică cădere de presiune. Pe măsură ce fluidul navighează prin labirint, experimentează o serie de expansiuni și contracții, ceea ce duce la o reducere semnificativă a presiunii pe etanșare.

Etanșările labirint se bazează pe principiul creării mai multor căderi de presiune pentru a minimiza fluxul de scurgere. Eficacitatea unei etanșări labirint depinde de factori precum numărul de dinți de labirint, geometria acestora și jocul dintre componentele rotative și staționare. Spațiul liber este proiectat să fie cât mai mic posibil, permițând totuși funcționarea în siguranță și factori de adaptare, cum ar fi dilatarea termică și dinamica rotorului.

Unul dintre principalele avantaje ale etanșărilor labirint este natura lor fără contact, care minimizează uzura suprafeței rotorului și prelungește durata de viață a etanșării. Garniturile labirint sunt, de asemenea, relativ simple ca design și pot fi ușor fabricate și întreținute. Cu toate acestea, ele sunt sensibile la modificări ale jocului și pot prezenta scurgeri crescute dacă jocul devine prea mare din cauza uzurii sau a condițiilor de funcționare.

Etanșările labirint găsesc aplicații în diverse mașini rotative, cum ar fi turbinele cu abur, turbinele cu gaz și compresoarele. Ele sunt adesea folosite în combinație cu alte tehnologii de etanșare, cum ar fi etanșările cu perie sau etanșările abrazive, pentru a oferi o soluție de etanșare cuprinzătoare.

Diferențele cheie între sigiliul perie și garnitura labirint

Mecanism de etanșare

Garniturile cu perii constau din peri dens ambalați, de obicei din oțel inoxidabil, care formează o interfață de etanșare conformă. Perii se flexează și se adaptează la mișcările rotorului, menținând un spațiu liber.

În schimb, etanșările labirint se bazează pe o serie de dinți rigidi sau margini de cuțit care creează o cale întortocheată pentru curgerea fluidului. Garniturile labirint nu au un element de etanșare conform, cum ar fi garniturile cu perie.

a lua legatura

Garniturile cu perii sunt de tip contact, ceea ce înseamnă că perii fac contact ușor cu suprafața rotorului. Acest contact permite etanșărilor cu perii să accepte excursiile și vibrațiile rotorului, menținând în același timp etanșarea eficientă.

Sigiliile labirint, pe de altă parte, sunt garnituri fără contact. Ele mențin un spațiu mic între dinții de etanșare și rotor, bazându-se pe căderea de presiune pe traseul labirintului pentru a reduce scurgerea.

Reducerea scurgerilor

Garniturile cu perie asigură o reducere superioară a scurgerilor în comparație cu garniturile labirint. Pachetul de peri compatibil se conformează rotorului, reducând la minimum golurile de scurgere. O etanșare cu o singură perie poate reduce scurgerea cu până la 90% în comparație cu etanșările labirint convenționale.

Garniturile labirint, deși eficiente, au scurgeri inerente datorită jocului dintre dinții de etanșare și rotor. Scurgerile din garniturile labirint cresc în timp pe măsură ce jocurile cresc din cauza uzurii și creșterii termice.

Durabilitate

Garniturile labirint au în general o durabilitate mai mare în comparație cu garniturile cu perie. Geometria rigidă a etanșărilor labirint le face rezistente la uzură și deteriorare.

Garniturile cu perii, datorită naturii lor de contact, suferă uzură în timp, deoarece perii se freacă de suprafața rotorului.

Interval de temperatură

Atât garniturile cu perie, cât și garniturile labirint pot funcționa într-un interval larg de temperatură. Cu toate acestea, garniturile cu perii au un ușor avantaj în aplicațiile la temperatură ridicată. Perii de etanșare cu perie, fabricați de obicei din superaliaje pe bază de cobalt sau nichel, pot rezista la temperaturi de până la 800°C (1.472°F). Garniturile labirint, în funcție de materialul utilizat, pot funcționa la temperaturi de până la aproximativ 650°C (1.200°F). Natura conformă a etanșărilor cu perie le permite să accepte creșterea termică mai eficient decât etanșările labirint rigide.

Aplicații

Garniturile cu perii și garniturile labirint găsesc aplicații în diverse turbomașini, inclusiv turbine cu abur, turbine cu gaz, compresoare și pompe. Garniturile cu perii sunt deosebit de eficiente în aplicații cu diferențe de presiune înalte, cum ar fi etanșarea presetupei turbinei cu abur și etanșarea lagărului lagărului turbinei cu gaz. Ele sunt, de asemenea, utilizate în combinație cu etanșările labirint pentru a îmbunătăți performanța generală de etanșare.

Etanșările labirint sunt utilizate pe scară largă în aplicații cu diferențe de presiune mai mici și unde este preferată etanșarea fără contact. Ele se găsesc în mod obișnuit în etanșarea turbocompresoarelor, etanșarea ochiului compresorului și ca etanșări între etape în turbine și compresoare.