Struktura kartáčového těsnění a princip fungování

Základní struktura kartáčového těsnění se skládá z přední desky, zadní desky a sady kartáčů složených ze štětin ze slitiny vysoké{0}}hustoty a vysoké{1}}teploty vložených mezi ně. Štětiny jsou orientovány pod určitým úhlem sklonu-typicky v rozmezí od 35 stupňů do 60 stupňů -vzhledem ke směru otáčení rotoru.

Jeho hlavní princip fungování je založen na „samotěsnícím efektu“: unikající tekutina protékající nestejnoměrnými intersticiálními prostory uvnitř svazku štětin vytváří vychýlené toky, trysky, sekundární proudy a víry. Tento jev způsobuje posun proudění z převážně dopředného směru na boční, čímž se zvyšuje odpor proudění a dosahuje se těsnícího účinku. Se zvyšujícím se tlakovým poměrem se efektivní plocha úniku zmenšuje v důsledku zvýšené hustoty štětin, což má za následek snížení gradientu úniku.

Působící jako konzolové nosníky, štětiny podléhají ohybové deformaci v reakci na tlakové rozdíly a posuny těsnícího povrchu; úhel štětin určuje proporcionální rozložení působícího zatížení mezi namáháním v ohybu a tlakem sloupu.

Pokud jde o technologický pokrok, byl vyvinut patentovaný design nového kartáčového těsnění-obsahujícího pohyblivou vnitřní přepážku{1}}. Tato inovace slouží ke snížení relativní rychlosti mezi svazkem štětin a těsnící dráhou rotoru, čímž se rozšiřuje rozsah použitelných tlakových rozdílů těsnění.