Definitie van borstelafdichtingen

Borstelafdichtingen vertegenwoordigen een zeer efficiënte dempingsafdichtingstechnologie die wordt toegepast in turbomachines. Oorspronkelijk ontwikkeld voor vliegtuigmotoren, werd de toepassing ervan later uitgebreid naar gebieden als industriële gasturbines en stoomturbines. Door gebruik te maken van een flexibele contactstructuur om de lekkagepercentages aanzienlijk te verminderen, zijn ze uitgegroeid tot een cruciale technologie in moderne turbomachines.

Een borstelafdichting bestaat uit dicht op elkaar geplaatste metalen borstelharen die doorgaans zijn samengesteld uit een legering op kobalt-basis. Deze borstelharen zijn onder een hoek geplaatst om een ​​flexibel contactoppervlak te vormen dat rotorexcentriciteiten en thermische vervormingen kan opvangen; bovendien is het contactoppervlak gecoat met slijtvast-materiaal om slijtage te minimaliseren. Terwijl vloeistof door de afdichting lekt, ontstaat er een wervelstroom in het borstelharenpakket, waarbij kinetische energie wordt omgezet in thermische energie om een ​​zelf-afdichtend effect te bereiken; bijgevolg is de lekkage slechts een-vijfde tot een-tiende van die van traditionele labyrintafdichtingen. Structureel worden borstelafdichtingen onderverdeeld in gelaste en geklemde typen; laatstgenoemde ondersteunt de integratie van niet-metalen materialen om het aanpassingsvermogen te vergroten, terwijl meer-ontwerpen ervoor zorgen dat de afdichtingen drukverschillen tot 1,8 MPa kunnen weerstaan. Optimalisatiestrategieën omvatten het aanpassen van parameters zoals de hoek van de borstelharen (doorgaans tussen 45 graden en 55 graden), het aantal rijen borstelharen en het stroomgebied tussen de fasen; Bovendien kan de toepassing van nieuwe materialen-zoals koolstofvezel-de wrijvingscoëfficiënt effectief verminderen. Er blijven echter uitdagingen bestaan, waaronder het risico van instabiliteit van de borstelharen langs de omtrek onder hoge drukverschillen en ongelijkmatige drukval aan de stroomafwaartse zijde; deze problemen vereisen mitigatie door de implementatie van drukbalanskamers of structurele aanpassingen die zijn afgestemd op specifieke bedrijfsomstandigheden.