Im Bereich der Industriemaschinen ist die Gewährleistung der Integrität von Rotationsmaschinen und Pumpen von größter Bedeutung. Gleitringdichtungen sind wichtige Komponenten zur Aufrechterhaltung dieser Integrität, indem sie Leckagen verhindern und Flüssigkeiten zurückhalten. In diesem Spezialgebiet gibt es zwei Hauptkonfigurationen: Einzel- unddoppelte GleitringdichtungenJeder Typ bietet unterschiedliche Vorteile und erfüllt spezifische Betriebsanforderungen. Dieser Artikel befasst sich mit den Nuancen dieser beiden Dichtungslösungen und beschreibt ihre jeweiligen Funktionen, Anwendungen und Vorteile.
Was istEinzelne Gleitringdichtung?
Eine einzelne Gleitringdichtung besteht aus zwei Hauptkomponenten – der rotierenden und derstationäre GleitflächenDie rotierende Dichtungsfläche ist an der rotierenden Welle befestigt, während die stationäre Fläche am Pumpengehäuse fixiert ist. Diese beiden Flächen werden durch einen Federmechanismus zusammengedrückt, wodurch eine dichte Abdichtung entsteht, die ein Austreten von Flüssigkeit entlang der Welle verhindert.
Die für diese Dichtflächen verwendeten Hauptmaterialien variieren. Häufig kommen Siliziumkarbid, Wolframkarbid, Keramik oder Kohlenstoff zum Einsatz. Die Wahl richtet sich dabei nach den Eigenschaften des Prozessmediums und den Betriebsbedingungen wie Temperatur, Druck und chemischer Verträglichkeit. Zusätzlich befindet sich zwischen den Dichtflächen typischerweise ein Schmierfilm aus der gepumpten Flüssigkeit, um den Verschleiß zu minimieren – ein wesentlicher Aspekt für die Langlebigkeit.
Einfache Gleitringdichtungen werden in der Regel dort eingesetzt, wo Leckagen keine nennenswerten Sicherheits- oder Umweltrisiken bergen. Ihr einfacher Aufbau ermöglicht eine einfache Installation und geringere Anschaffungskosten im Vergleich zu komplexeren Dichtungslösungen. Die Wartung dieser Dichtungen erfordert regelmäßige Inspektionen und den Austausch in festgelegten Abständen, um verschleißbedingten Ausfällen vorzubeugen.
In Umgebungen, in denen keine aggressiven oder gefährlichen Flüssigkeiten vorhanden sind, die weniger Anforderungen an die Dichtungsmechanismen stellen, bieten einfache Gleitringdichtungen eine effizienteDichtungslösungDies trägt zu einer längeren Lebensdauer der Geräte bei und sorgt gleichzeitig für unkomplizierte Wartungspraktiken.
Funktionsbeschreibung
Hauptkomponenten Rotierende Dichtungsfläche (auf der Welle), stationäre Dichtungsfläche (auf dem Pumpengehäuse)
Materialien Siliziumkarbid, Wolframkarbid, Keramik, Kohlenstoff
Mechanismus: Federbelastet mit zusammengedrückten Flächen
Dichtungsschnittstelle Flüssigkeitsfilm zwischen den Flächen
Häufige Anwendungen Weniger gefährliche Flüssigkeiten/Prozesse, bei denen das Risiko durch Leckagen minimal ist
Vorteile Einfaches Design; Einfache Installation; Niedrigere Kosten
Wartungsanforderungen Regelmäßige Inspektion; Austausch in festgelegten Intervallen
Gleitringdichtung mit Einzelfeder e1705135534757
Was ist eine doppelte Gleitringdichtung?
Eine doppelte Gleitringdichtung besteht aus zwei hintereinander angeordneten Dichtungen und wird auch als Doppelpatronengleitringdichtung bezeichnet. Diese Konstruktion bietet eine verbesserte Rückhaltung der abzudichtenden Flüssigkeit. Doppeldichtungen werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen Produktleckagen die Umwelt oder die Sicherheit des Personals gefährden könnten, bei denen die Prozessflüssigkeit teuer ist und sparsam verwendet werden muss oder bei denen die Flüssigkeit schwer zu handhaben ist und bei Kontakt mit atmosphärischen Bedingungen kristallisieren oder erstarren kann.
Diese Gleitringdichtungen bestehen üblicherweise aus einer Innen- und einer Außendichtung. Die Innendichtung hält das Produkt im Pumpengehäuse, während die Außendichtung als zusätzliche Barriere für mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit dient. Doppeldichtungen benötigen oft eine Pufferflüssigkeit zwischen sich, die sowohl als Schmiermittel als auch als Kühlmittel dient, um die Reibungswärme zu reduzieren und so die Lebensdauer beider Dichtungen zu verlängern.
Die Sperrflüssigkeit kann in zwei Konfigurationen vorliegen: drucklos (Sperrflüssigkeit) oder unter Druck. Bei druckbeaufschlagten Systemen sollte es bei einem Ausfall der inneren Dichtung nicht zu einer sofortigen Leckage kommen, da die äußere Dichtung die Dichtheit bis zur Wartung aufrechterhält. Die regelmäßige Überwachung der Sperrflüssigkeit hilft, die Leistung und Lebensdauer der Dichtung vorherzusagen.
Funktionsbeschreibung
Konflikt Hochsicherheits-Dichtungslösung
Ausführung Zwei Dichtungen in Reihe angeordnet
Verwendung: Gefährliche Umgebungen; Einsparung teurer Flüssigkeiten; Umgang mit schwierigen Flüssigkeiten
Vorteile Erhöhte Sicherheit; geringeres Risiko von Leckagen; potenziell verlängerte Lebensdauer
Pufferflüssigkeitsbedarf Kann drucklos (Sperrflüssigkeit) oder unter Druck stehen
Sicherheit Bietet Zeit für Wartungsmaßnahmen, bevor nach einem Ausfall Leckagen auftreten
doppelte Gleitringdichtung 500×500 1
Arten von doppeltwirkenden Gleitringdichtungen
Doppelte Gleitringdichtungen sind für anspruchsvollere Dichtungsaufgaben ausgelegt als einfache Gleitringdichtungen. Zu diesen Konfigurationen gehören Back-to-Back-, Face-to-Face- und Tandem-Anordnungen mit jeweils unterschiedlichem Aufbau und Betrieb.
1.Back-to-Back-Doppel-Gleitringdichtung
Eine Back-to-Back-Doppelgleitringdichtung besteht aus zwei einzelnen Dichtungen, die in einer Back-to-Back-Konfiguration angeordnet sind. Dieser Dichtungstyp ist für spezielle Anwendungen konzipiert, bei denen zwischen den Dichtungen ein Sperrflüssigkeitssystem eingesetzt wird, um die Schmierung zu gewährleisten und die durch Reibung entstehende Wärme abzuführen.
Bei einer Back-to-Back-Anordnung arbeitet die innere Dichtung unter ähnlichen Druckbedingungen wie das abzudichtende Produkt, während eine externe Quelle die äußere Dichtung mit einer Sperrflüssigkeit mit höherem Druck versorgt. Dadurch wird sichergestellt, dass an beiden Dichtungsflächen stets ein Überdruck anliegt und so ein Austreten von Prozessflüssigkeiten in die Umwelt verhindert wird.
Der Einsatz einer Back-to-Back-Dichtung kann in Systemen von Vorteil sein, in denen Gegendrücke eine Rolle spielen oder ein konstanter Schmierfilm zur Vermeidung von Trockenlauf unerlässlich ist. Sie eignen sich besonders für Hochdruckanwendungen und gewährleisten die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit des Dichtungssystems. Dank ihrer robusten Konstruktion bieten sie zudem zusätzliche Sicherheit gegen unerwartete Druckumkehrungen im System, die andernfalls die Integrität einer einzelnen Gleitringdichtung beeinträchtigen könnten.
Eine Doppelgleitringdichtung, auch Tandemdichtung genannt, besteht aus zwei gegenüberliegenden Dichtungsflächen, die so positioniert sind, dass die Innen- und Außendichtungen über ihre jeweiligen flachen Flächen miteinander in Kontakt kommen. Dieses Dichtungssystem ist besonders vorteilhaft bei Mitteldruckanwendungen, bei denen die Flüssigkeit zwischen den Dichtungen kontrolliert werden muss und bei einem Leck eine potenzielle Gefahr darstellen kann.
Einer der größten Vorteile einer doppeltwirkenden Gleitringdichtung ist ihre Fähigkeit, das Austreten von Prozessflüssigkeiten in die Umwelt zu verhindern. Durch die Bildung einer Barriere mit einer Puffer- oder Sperrflüssigkeit zwischen den beiden Flachdichtungen, die unter einem niedrigeren Druck als die Prozessflüssigkeit steht, wird jegliche Leckage in diesen Bereich abgeleitet und von außen nicht entweichen können.
Die Konfiguration ermöglicht die Überwachung des Zustands der Sperrflüssigkeit, was für Wartungszwecke unerlässlich ist und die Zuverlässigkeit langfristig gewährleistet. Da potenzielle Leckagepfade je nach Druckdifferenz entweder nach außen (Atmosphärenseite) oder nach innen (Prozessseite) verlaufen, können Bediener Leckagen leichter erkennen als bei anderen Dichtungskonfigurationen.
Ein weiterer Vorteil betrifft die Lebensdauer. Diese Dichtungstypen weisen häufig eine längere Lebensdauer auf, da die im Prozessfluid vorhandenen Partikel aufgrund ihrer relativen Positionierung weniger schädliche Auswirkungen auf die Dichtungsoberflächen haben und weil sie dank der vorhandenen Pufferflüssigkeit unter weniger rauen Bedingungen arbeiten.
3. Tandem-Doppel-Gleitringdichtungen
Tandem- oder Face-to-Back-Doppelgleitringdichtungen sind Dichtungskonfigurationen, bei denen zwei Gleitringdichtungen in Reihe angeordnet sind. Dieses System bietet im Vergleich zu Einzeldichtungen ein höheres Maß an Zuverlässigkeit und Eindämmung. Die Primärdichtung befindet sich am nächsten zum abzudichtenden Produkt und fungiert als Hauptbarriere gegen Leckagen. Die Sekundärdichtung befindet sich hinter der Primärdichtung und dient als zusätzliche Schutzvorrichtung.
Jede Dichtung innerhalb der Tandemanordnung arbeitet unabhängig. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem Ausfall der Primärdichtung die Sekundärdichtung die Flüssigkeit aufnimmt. Tandemdichtungen enthalten häufig eine Pufferflüssigkeit mit niedrigerem Druck als die Prozessflüssigkeit zwischen den beiden Dichtungen. Diese Pufferflüssigkeit dient sowohl als Schmiermittel als auch als Kühlmittel und reduziert so die Wärmeentwicklung und den Verschleiß der Dichtungsflächen.
Um die optimale Leistung von Tandem-Doppelgleitringdichtungen zu gewährleisten, sind geeignete Unterstützungssysteme zur Kontrolle der Umgebung unerlässlich. Eine externe Quelle reguliert Temperatur und Druck der Pufferflüssigkeit, während Überwachungssysteme die Dichtungsleistung überwachen, um Probleme präventiv zu beheben.
Die Tandemkonfiguration erhöht die Betriebssicherheit durch zusätzliche Redundanz und mindert die Risiken im Zusammenhang mit gefährlichen oder giftigen Flüssigkeiten. Durch die zuverlässige Sicherung bei einem Ausfall der Primärdichtung arbeiten doppeltwirkende Gleitringdichtungen auch in anspruchsvollen Anwendungen effektiv, gewährleisten minimale Leckagen und die Einhaltung strenger Umweltstandards.
Der Unterschied zwischen einfachen und doppelten Gleitringdichtungen
Die Unterscheidung zwischen einfachen und doppelten Gleitringdichtungen ist ein entscheidender Aspekt bei der Auswahl für verschiedene industrielle Anwendungen. Einfache Gleitringdichtungen bestehen aus zwei flachen, aneinander gleitenden Oberflächen, von denen eine am Gerätegehäuse und die andere an der rotierenden Welle befestigt ist. Ein Flüssigkeitsfilm sorgt für die Schmierung. Diese Dichtungstypen werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen weniger Leckagen auftreten oder bei denen der Umgang mit mäßigen Flüssigkeitsleckagen beherrschbar ist.
Doppelte Gleitringdichtungen hingegen bestehen aus zwei im Tandem arbeitenden Dichtungspaaren und bieten so zusätzlichen Schutz vor Leckagen. Die Konstruktion umfasst eine innere und eine äußere Dichtung: Die innere Dichtung hält das Produkt in der Pumpe oder im Mischer, während die äußere Dichtung das Eindringen von Verunreinigungen von außen verhindert und auch Flüssigkeit auffängt, die aus der Hauptdichtung austreten könnte. Doppelte Gleitringdichtungen werden bevorzugt bei gefährlichen, giftigen, unter hohem Druck stehenden oder sterilen Medien eingesetzt, da sie durch die Reduzierung des Risikos von Umweltkontaminationen und -belastungen eine höhere Zuverlässigkeit und Sicherheit bieten.
Ein wesentlicher Aspekt ist, dass doppeltwirkende Gleitringdichtungen ein komplexeres Hilfssystem benötigen, einschließlich eines Puffer- oder Sperrflüssigkeitssystems. Dieses System trägt dazu bei, Druckunterschiede in verschiedenen Bereichen der Dichtung aufrechtzuerhalten und sorgt je nach Prozessbedingungen für Kühlung oder Heizung.
Abschließend
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Entscheidung zwischen einfachen und doppelten Gleitringdichtungen eine wichtige Entscheidung ist, die von mehreren Faktoren abhängt, darunter der Art des abzudichtenden Mediums, Umweltaspekten und Wartungsanforderungen. Einfache Dichtungen sind in der Regel kostengünstiger und einfacher zu warten, während doppelte Dichtungen beim Umgang mit gefährlichen oder aggressiven Medien einen verbesserten Schutz für Personal und Umwelt bieten.
Veröffentlichungszeit: 18. Januar 2024