A Gleitringdichtung Typischerweise versagen sie innerhalb von 10–30 Sekunden nach vollständigem Trockenlauf, wobei einige spezielle Ausführungen bis zu mehrere Minuten überstehen können. Die genaue Ausfallzeit hängt von den Dichtflächenmaterialien, der Wellendrehzahl, der Temperatur und den Druckbedingungen ab. Ohne ausreichende Schmierung erzeugen die Dichtflächen durch Reibung extreme Hitze, was zu sofortigen Schäden und schließlich zum Totalausfall führt.
Warum versagen Gleitringdichtungen so schnell, wenn sie trocken laufen?
Gleitringdichtungen versagen schnell, wenn sie trocken laufen, da die Reibung zwischen den Dichtungsflächen innerhalb von Sekunden Temperaturen von über 538 °C (1,000 °F) erzeugt. Diese enorme Hitze führt dazu, dass die Dichtungsflächen reißen, sich verziehen oder sogar verschweißen.
Im Normalbetrieb trennt ein dünner Flüssigkeitsfilm (nur 0.00002 Zoll dick) die Dichtungsflächen und leitet Wärme ab. Wenn dieser Film verschwindet, führt der direkte Kontakt zwischen den rotierenden und stationären Flächen sofort zu Problemen.
Der Schaden tritt in drei Phasen auf. Zuerst steigt die Temperatur innerhalb von 2-3 Sekunden an. Dann verursacht der thermische Schock Mikrofrakturen in harten Oberflächenmaterialien wie Siliziumkarbid oder WolframkarbidSchließlich reißen die Dichtungsflächen entweder vollständig oder das weichere Material (normalerweise Kohlenstoff) beginnt zu schmelzen und sich auf der härteren Fläche abzulagern.
Welche Faktoren bestimmen, wie lange eine Dichtung im Trockenlauf übersteht
Dichtungsflächenmaterialien
Die Dichtflächenmaterialien machen den größten Unterschied in der Trockenlauf-Überlebensdauer. Siliziumkarbid gegen Siliziumkarbid verträgt Trockenheit besser als die meisten Kombinationen und hält bei niedrigeren Geschwindigkeiten möglicherweise 1–2 Minuten. Kohlenstoff gegen Keramik oder Wolframkarbid versagt typischerweise innerhalb von 10–20 Sekunden.
Wellengeschwindigkeit
Die Wellendrehzahl hat direkten Einfluss auf die Ausfallzeit. Eine Dichtung, die mit 3,600 U/min läuft, versagt etwa viermal schneller als eine mit 1,800 U/min. Höhere Drehzahlen bedeuten mehr Reibung und schnellere Wärmeentwicklung.
Systemdruck
Auch der Systemdruck spielt eine entscheidende Rolle. Höherer Druck presst die Dichtungsflächen enger zusammen, was die Reibung erhöht. Eine Dichtung bei 150 PSI kann doppelt so schnell versagen wie eine bei 50 PSI.
Temperatur
Auch die Temperatur vor dem Trockenlauf spielt eine Rolle. Wenn die Dichtung durch den normalen Betrieb bereits heiß ist, verfügt sie über eine geringere Wärmekapazität, um die zusätzliche Wärme durch den Trockenlauf aufzunehmen.
FAQ
Wie lange kann eine Standard-Gleitringdichtung mindestens trocken laufen?
Bei den meisten Standard-Gleitringdichtungen treten innerhalb von 5–10 Sekunden nach vollständigem Trockenlauf Anzeichen einer Beschädigung auf. Bei normalen Betriebsgeschwindigkeiten und -drücken tritt der Totalausfall typischerweise innerhalb von 30 Sekunden auf.
Kann das Hinzufügen von Wasser eine trockenlaufende Dichtung retten?
Durch sofortiges Hinzufügen von Wasser (innerhalb der ersten 5 Sekunden) können dauerhafte Schäden vermieden werden. Der thermische Schock durch das Hinzufügen kühler Flüssigkeit zu heißen Dichtungsflächen kann jedoch auch zu Rissen führen. Daher ist es besser, das Gerät zuerst anzuhalten.
Was ist der Unterschied zwischen Trockenlauf und Leerlauf?
Trockenlauf bedeutet, dass die Dichtungsflächen ohne Flüssigkeit betrieben werden, während bei einem Leerlauf die Pumpe mit geschlossenem Auslassventil läuft. Beides kann zu Dichtungsschäden führen, doch Trockenlauf führt viel schneller zu Ausfällen.
