Structuur en werkingsprincipe van borstelafdichting

De basisstructuur van een borstelafdichting bestaat uit een voorplaat, een achterplaat en een borstelpakket bestaande uit borstelharen van een hoge-dichtheid en hoge- temperatuurlegering die daartussen zijn geplaatst. De borstelharen zijn georiënteerd onder een specifieke hellingshoek-die doorgaans varieert van 35 graden tot 60 graden -ten opzichte van de richting van de rotatie van de rotor.

Het belangrijkste werkingsprincipe is gebaseerd op een 'zelf-afdichtend effect': lekkende vloeistof die door de niet-uniforme interstitiële ruimtes binnen het borstelharenpakket stroomt, genereert afgebogen stromen, jets, secundaire stromingen en wervels. Dit fenomeen zorgt ervoor dat de stroming verschuift van een overwegend voorwaartse richting naar een zijdelingse richting, waardoor de stromingsweerstand toeneemt en een afdichtend effect wordt bereikt. Naarmate de drukverhouding toeneemt, neemt het effectieve lekoppervlak af als gevolg van de toegenomen dichtheid van de borstelharen, wat resulteert in een vermindering van de lekgradiënt.

De borstelharen fungeren als vrijdragende balken en ondergaan buigvervorming als reactie op drukverschillen en verplaatsingen van het afdichtingsoppervlak; de hoek van de borstelharen bepaalt de proportionele verdeling van de uitgeoefende belasting tussen buigspanning en kolomcompressie.

In termen van technologische vooruitgang is er een gepatenteerd ontwerp ontwikkeld voor een nieuwe borstelafdichting-met een beweegbaar schot in de binnenbehuizing-. Deze innovatie dient om de relatieve snelheid tussen het borstelharenpakket en het afdichtingstraject van de rotor te verminderen, waardoor het toepasbare drukverschilbereik van de afdichting wordt vergroot.