Trockengasdichtung vs. Nassgasdichtung: Was ist der Unterschied?

Trockengasdichtungen und Nassgasdichtungen sind zwei kritische Komponenten in Industriekompressoren.

Beide dienen zwar der Verhinderung von Gaslecks, funktionieren jedoch unterschiedlich.

In diesem Blogbeitrag untersuchen wir die wichtigsten Unterschiede zwischen diesen beiden Dichtungsarten und helfen Ihnen, eine fundierte Entscheidung für Ihre spezifische Anwendung zu treffen und die Leistung Ihres Kompressors zu optimieren.

Was ist eine Nassgasdichtung?

Eine Nassgasdichtung, auch Öldichtung oder Flüssigkeitsdichtung genannt, ist eine Art Gleitringdichtung, die in Kreiselkompressoren verwendet wird, um das Austreten von Prozessgas entlang der rotierenden Welle zu verhindern. Sie verwendet eine unter Druck stehende Flüssigkeit, normalerweise Öl, um eine Barriere zwischen dem Prozessgas und der Atmosphäre zu schaffen.

Wie funktioniert eine Nassgasdichtung?

Bei einer Nassgasdichtung zirkuliert Hochdrucköl zwischen einer Reihe von Ringen um die Kompressorwelle. Die Dichtungsanordnung besteht normalerweise aus einem rotierenden Ring, der an der Welle befestigt ist, und zwei stationären Ringen auf jeder Seite im Dichtungsgehäuse. Das Öl fließt zwischen diesen Ringen, schmiert sie und wirkt als Barriere, um Gaslecks zu verhindern.

Der Mittelring dreht sich mit der Welle, während die Außenringe stationär bleiben und gegen den dünnen Ölfilm gedrückt werden. O-Ringe werden verwendet, um Leckagen um die stationären Ringe herum zu verhindern. Eine kleine Menge Gas löst sich in der Ölbarriere auf, aber der Großteil des Dichtungsöllecks und des absorbierten Gases wird aufgefangen und vor der Wiederzirkulation einem Entgasungsprozess unterzogen.

Vorteile von Nassgasdichtungen

• Nasse Gasdichtungen bieten eine ausgezeichnete Dichtungsleistung in Umgebungen mit hohem Druck und hohen Temperaturen und sind daher für anspruchsvolle Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie geeignet.
• Sie bieten hervorragenden Schutz vor Verunreinigungen, da die Dichtungsflüssigkeit hilft, Schmutz wegzuspülen und Ablagerungen auf den Dichtungsflächen zu verhindern.
• Nasse Gasdichtungen haben im Vergleich zu trockenen Gasdichtungen eine längere Lebensdauer, da die Dichtungsflüssigkeit für Schmierung und Kühlung sorgt und so den Verschleiß der Dichtungsflächen verringert.
• Die in Nassgasdichtungen verwendete Dichtungsflüssigkeit lässt sich leicht überwachen und austauschen. Dies ermöglicht eine vorausschauende Wartung und reduziert ungeplante Ausfallzeiten.

Nachteile von Nassgasdichtungen

• Nasse Gasdichtungen erfordern ein komplexes Unterstützungssystem mit Pumpen, Filtern und Wärmetauschern, was die anfänglichen Installations- und Wartungskosten erhöht.
• Die in Nassgasdichtungen verwendete Dichtungsflüssigkeit kann das Prozessgas verunreinigen, weshalb sie für Anwendungen ungeeignet sind, bei denen die Gasreinheit von entscheidender Bedeutung ist.
• Nasse Gasdichtungen neigen im Vergleich zu trockenen Gasdichtungen stärker zum Lecken, da die Dichtungsflüssigkeit durch verschlissene oder beschädigte Dichtungen austreten kann.
• Das Vorhandensein von Dichtungsflüssigkeit in Nassgasdichtungen erhöht das Risiko einer Prozesskontamination und einer Umweltbelastung im Falle eines Dichtungsversagens.

Wann werden Nassgasdichtungen verwendet?

Eine Verunreinigung des Prozessgases stellt kein kritisches Problem dar und die Anwesenheit von Dichtungsflüssigkeit im Prozessstrom ist akzeptabel.

Es herrschen hohe Drücke und hohe Temperaturen, wie sie zum Beispiel in Kompressoren und Pumpen in der Öl- und Gasindustrie herrschen.

Verunreinigungen und Schmutz sind ein Problem, da die Dichtungsflüssigkeit dabei hilft, Partikel wegzuspülen und Ablagerungen auf den Dichtungsflächen zu verhindern.

Eine längere Lebensdauer der Dichtung ist erwünscht, da die Schmierung und Kühlung durch die Dichtungsflüssigkeit den Verschleiß der Dichtungsflächen verringert.

Was ist eine Trockengasdichtung?

Eine Trockengasdichtung ist eine Art berührungslose Gleitringdichtung, die in Kreiselkompressoren und Pumpen verwendet wird, um Prozessgaslecks entlang der rotierenden Welle zu verhindern. Im Gegensatz zu herkömmlichen nassen (ölgeschmierten) Dichtungen sind Trockengasdichtungen auf einen dünnen Gasfilm angewiesen, um einen Spalt zwischen den stationären und rotierenden Dichtungsflächen aufrechtzuerhalten, wodurch physischer Kontakt und Verschleiß vermieden werden.

Funktionsweise von Trockengasdichtungen

Trockengasdichtungen bestehen aus einem stationären Primärring und einem rotierenden Gegenring. Der rotierende Ring verfügt über flache Spiralnuten, die während des Betriebs eine fluiddynamische Hubkraft erzeugen.

Diese Kraft trennt den stationären Ring vom rotierenden Ring und erzeugt einen winzigen Spalt (normalerweise 3-5 Mikrometer) zwischen den Dichtungsflächen. Der Spalt wird durch eine kleine Menge gefilterten Dichtungsgases (normalerweise Stickstoff) aufrechterhalten, das zwischen den Flächen strömt und verhindert, dass Prozessgas in die Atmosphäre entweicht.

Vorteile von Trockengasdichtungen

• Trockengasdichtungen bieten eine überlegene Dichtungsleistung in Anwendungen, bei denen die Gasreinheit entscheidend ist, da sie keine Dichtungsflüssigkeit in den Prozessstrom einbringen.
• Sie verfügen im Vergleich zu Nassgasdichtungen über eine einfachere Konstruktion, erfordern weniger Stützkomponenten und senken die Kosten für Erstinstallation und Wartung.
• Bei Trockengasdichtungen besteht ein geringeres Risiko einer Prozesskontamination und einer Beeinträchtigung der Umwelt, da bei einem Dichtungsversagen keine Dichtungsflüssigkeit austreten kann.
• Sie bieten eine ausgezeichnete Dichtungsleistung bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen, da durch die Abwesenheit von Dichtungsflüssigkeit der Widerstand und die Reibung an den Dichtungsflächen verringert werden.

Nachteile von Trockengasdichtungen

• Trockengasdichtungen sind anfälliger für Schäden durch Verunreinigungen und Schmutz, da keine Dichtungsflüssigkeit vorhanden ist, die Partikel wegspült und so Ablagerungen auf den Dichtungsflächen verhindert.
• Sie weisen im Vergleich zu Nassgasdichtungen eine geringere Lebensdauer auf, da es aufgrund der fehlenden Schmierung und Kühlung zu einem erhöhten Verschleiß der Dichtflächen kommt.
• Trockengasdichtungen müssen möglicherweise häufiger gewartet und ausgetauscht werden, da sie anfälliger für Schäden durch thermische und mechanische Belastungen sind.
• Sie sind möglicherweise nicht für Anwendungen mit extrem hohem Druck geeignet, da das Fehlen einer Dichtungsflüssigkeit ihre Fähigkeit zur Aufrechterhaltung einer stabilen Dichtungsschnittstelle einschränken kann.

Wann werden Trockengasdichtungen eingesetzt?

• Die Reinheit von Gasen ist beispielsweise in der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie ein kritischer Aspekt.
• Gewünscht wird eine einfachere Dichtungskonstruktion mit weniger Stützkomponenten und geringerem Wartungsaufwand.
• Prozesskontamination und Umweltbelastung sind wichtige Aspekte, da Trockengasdichtungen das Risiko eines Austretens von Dichtungsflüssigkeit eliminieren.
• Es ist ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb erforderlich, da durch das Fehlen einer Dichtungsflüssigkeit der Widerstand und die Reibung an den Dichtungsflächen verringert werden.

Ist eine Nassversiegelung besser als eine Trockenversiegelung?

Eine Nassgasdichtung eignet sich besser zum Abdichten von Hochdruckgasen mit flüssigen Verunreinigungen, da sie einen dünnen Ölfilm zum Schmieren und Kühlen der Dichtungsflächen verwendet.

Im Gegensatz dazu ist eine Trockengasdichtung besser für Anwendungen mit sauberem, trockenem Gas geeignet, da sie auf eine kleine Menge sauberen, gefilterten Gases angewiesen ist, um die Dichtungsflächen auseinander zu halten.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl Trockengasdichtungen als auch Nassgasdichtungen bei Dichtungsanwendungen ihre einzigartigen Vorteile und Einschränkungen haben.

Die Wahl zwischen beiden hängt von Faktoren wie Betriebsbedingungen, Wartungsanforderungen und Kosteneffizienz ab.

Um eine fundierte Entscheidung für Ihren spezifischen Dichtungsbedarf zu treffen, wenden Sie sich an vertrauenswürdige Dichtungshersteller und Branchenexperten.