پکینگ لابیرنتی یکی از اجزای مهم در سیستم‌های توربین‌های بخار و گاز است که نقش اساسی در جلوگیری از نشت گاز یا بخار از سیستم توربین ایفا می‌کند. این سیستم برای مهر و موم کردن فضای بین شفت و بدنه توربین استفاده می‌شود و از آن به‌عنوان یک روش محافظتی برای جلوگیری از اتلاف انرژی و حفظ فشار و دمای سیستم بهره می‌برند.

پکینگ لابیرنتی در توربین بخار:

توربین‌های بخار معمولاً در صنایع انرژی و تولید برق کاربرد دارند. در این توربین‌ها، بخار تحت فشار بالا به تیغه‌ها وارد می‌شود و چرخش شفت را ایجاد می‌کند. برای جلوگیری از نشت بخار از بین شفت و بدنه توربین، از پکینگ لابیرنتی استفاده می‌شود.

عملکرد پکینگ لابیرنتی در توربین بخار:

مکانیزم لابیرنت: پکینگ لابیرنتی با استفاده از چندین ردیف حلقه‌های مهر و موم (پکینگ) به‌طور متوالی، به‌صورت یک مسیر پیچیده و مارپیچ عمل می‌کند که مانع از نشت بخار می‌شود.

مقاومت در برابر فشار: این پکینگ‌ها قادر به تحمل فشارهای بالای بخار (تا ۱۰۰ بار و بیشتر) هستند.

پیشگیری از اتلاف انرژی: نشت بخار از فضای شفت و بدنه توربین می‌تواند باعث اتلاف انرژی و کاهش کارایی توربین شود. پکینگ لابیرنتی با جلوگیری از این نشت، بازدهی سیستم را حفظ می‌کند.

مقاومت به دما: پکینگ‌های لابیرنتی معمولاً از موادی با مقاومت بالا به دما (مثل آزبست، گرافیت، یا مواد سرامیکی) ساخته می‌شوند.

ساختار پکینگ لابیرنتی:

حلقه‌های لابیرنتی: این حلقه‌ها به‌طور متناوب در کنار هم قرار می‌گیرند و به شکلی طراحی می‌شوند که بخار از بین آن‌ها عبور نکند.

سیستم خنک‌کننده: در برخی توربین‌ها، سیستم‌های خنک‌کننده برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد پکینگ‌ها استفاده می‌شود. این سیستم‌ها معمولاً هوا یا بخار را از خارج به داخل حلقه‌های پکینگ هدایت می‌کنند.

پکینگ لابیرنتی در توربین گاز:

در توربین‌های گاز، بسته به نوع توربین (تک‌مرحله‌ای یا چندمرحله‌ای) و همچنین فشار و دمای گاز در حال کار، پکینگ لابیرنتی نیز برای جلوگیری از نشت گاز از شفت استفاده می‌شود. عملکرد این پکینگ‌ها مشابه به آنچه در توربین‌های بخار است، اما با تفاوت‌هایی در طراحی به دلیل خصوصیات گاز.

عملکرد پکینگ لابیرنتی در توربین گاز:

مقاومت به دما و فشار بالا: در توربین‌های گاز، گازهای تحت فشار و دمای بالا (گاهی تا ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد) از سیستم عبور می‌کنند. بنابراین، پکینگ‌های لابیرنتی برای تحمل چنین شرایطی باید از مواد مقاوم به دمای بالا مانند گرافیت، آلیاژهای مخصوص و سرامیک‌های پیشرفته ساخته شوند.

مکانیزم عملکرد: مشابه با توربین‌های بخار، پکینگ‌های لابیرنتی در توربین‌های گاز از چندین ردیف حلقه‌ای تشکیل شده‌اند که به‌طور متوالی مانع نشت گاز به بیرون از بدنه می‌شوند.

جلوگیری از نشت گاز: نشت گاز می‌تواند خطرات جدی از جمله آتش‌سوزی یا آسیب به سیستم را ایجاد کند. پکینگ لابیرنتی با جلوگیری از نشت گاز، ایمنی توربین را بالا می‌برد.

سیستم‌های خنک‌کننده و روانکاری: برای کاهش سایش و افزایش عمر پکینگ‌ها، در برخی توربین‌ها از سیستم‌های خنک‌کننده یا روانکاری استفاده می‌شود. این سیستم‌ها می‌توانند از هوا، روغن یا حتی گازهای اضافی استفاده کنند.

ساختار پکینگ لابیرنتی در توربین گاز:

حلقه‌های لابیرنتی با مقاومت به دما: این حلقه‌ها معمولاً از مواد مقاوم به حرارت بالا مانند گرافیت یا آلیاژهای مخصوص ساخته می‌شوند.

فاصله کم بین حلقه‌ها: فاصله بین حلقه‌ها باید به گونه‌ای طراحی شود که نه تنها از نشت جلوگیری کند بلکه از سایش و فرسایش پکینگ‌ها نیز بکاهد.

مزایای پکینگ لابیرنتی:

افزایش کارایی: جلوگیری از نشت بخار یا گاز موجب افزایش کارایی و بهینه‌سازی مصرف انرژی در توربین‌ها می‌شود.

طول عمر بالا: طراحی لابیرنتی موجب کاهش فرسایش و افزایش طول عمر پکینگ‌ها می‌شود.

کاهش هزینه‌ها: جلوگیری از اتلاف بخار یا گاز و کاهش نیاز به تعمیرات و نگهداری.

ایمنی: کاهش خطرات ناشی از نشت گاز یا بخار، به ویژه در توربین‌های گازی که ممکن است خطرات انفجار یا آتش‌سوزی ایجاد کنند.