DOI: 10.14489/hb.2025.08.pp.074-077

Осипов А. В., Шкодин В. М., Антипенков А. Н., Курочкин Д. В.
ЩЕТОЧНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ – ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ
(с. 74-77)

Аннотация. Рассмотрен опыт эксплуатации щеточных уплотнений, являющихся качественной заменой лабиринтных уплотнений для дальнейшего снижения уровня утечек и повышения КПД энергетических установок. Описан ряд преимуществ щеточных уплотнений над лабиринтными. Особенности конструкции щеточного узла позволяют восстанавливать герметичность даже после значительных кратковременных контактов с ротором без серьезных повреждений или необратимого снижения эффективности. Конструкция таких уплотнений основана на плотно зафиксированном массиве гибких щетинок, размещенных между металлическими пластинами. Основное внимание уделено негативным явлениям, возникающим при эксплуатации: повышению жесткости щетины, гистерезису, эффекту закрытия зазора и флаттеру, которые снижают герметичность и долговечность уплотнений. Дан глубокий анализ причин этих процессов, связывая их с динамическими нагрузками, вибрацией ротора и особенностями конструкции. Предложены методы минимизации негативных процессов, протекающих в щеточных уплотнениях.

Ключевые слова: щеточные уплотнения; уплотнения с податливыми элементами; флаттер щетины; гистерезис; эффект закрытия зазора; турбоагрегаты.

Osipov A. V., Shkodin V. M., Antipenkov A. N., Kurochkin D. V.
BRUSH SEALS – OPERATING EXPERIENCE
(pp. 74-77)

Abstract. This article discusses the experience of using brush seals, which are a high-quality replacement for labyrinth seals to further reduce leaks and increase the efficiency of power plants. A number of advantages of brush seals over labyrinth seals are described. The design features of the brush assembly make it possible to restore tightness even after significant short-term contacts with the rotor without serious damage or irreversible reduction in efficiency. The design of such seals is based on a tightly fixed array of flexible bristles placed between metal plates. The main attention is paid to the negative phenomena that occur during operation: increased bristle stiffness, hysteresis, gap closure effect and flutter, which reduce the tightness and durability of seals. The authors conduct an indepth analysis of the causes of these processes, linking them to dynamic loads, rotor vibrations and design features. The authors also proposed methods to minimize the negative processes occurring in brush seals.

Keywords: Brush seals; Seals with pliable elements; Bristle flutter; Hysteresis; Gap closure effect; Turbine units.