Gleitringdichtungen für Hochtemperaturanwendungen

In Industrieumgebungen mit hohen Temperaturen ist die Aufrechterhaltung der Integrität und Zuverlässigkeit von Gleitringdichtungen von größter Bedeutung. Um extremen thermischen Belastungen standzuhalten und Leckagen in kritischen Anwendungen zu verhindern, sind spezielle Materialien und Konstruktionen erforderlich.

In diesem Artikel werden die wichtigsten Überlegungen und Lösungen für Gleitringdichtungen untersucht, die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.

Häufige Ausfallarten aufgrund hoher Temperaturen

Thermische Degradation von Dichtungsflächenmaterialien

Hohe Temperaturen können zu einer thermischen Schädigung des Dichtfläche Materialien, was zu vorzeitigem Verschleiß und Ausfall führt. Die während des Betriebs erzeugte Hitze kann die Molekularstruktur der Dichtungsflächen zerstören, wodurch sie ihre mechanischen Eigenschaften und Dimensionsstabilität verlieren. Diese Verschlechterung kann zu vermehrten Leckagen, verringerter Dichtwirkung und schließlich zum Versagen der Dichtung führen.

Thermische Ausdehnung und Verformung

Unterschiedliche Wärmeausdehnungen zwischen den Dichtungskomponenten und der umgebenden Ausrüstung können zu Verformungen und Fehlausrichtungen der Dichtungsflächen führen. Bei steigenden Temperaturen dehnen sich die verschiedenen Materialien unterschiedlich schnell aus, wodurch möglicherweise Lücken entstehen oder sich die Dichtungsflächen verziehen. Diese Verformungen können zu vermehrten Leckagen, beschleunigtem Verschleiß und verringerter Dichtungsleistung führen.

Schmierstoffabbau und Verkokung

Hohe Temperaturen können zum Zerfall und zur Verkohlung von Schmiermitteln führen, die in Gleitringdichtungen. Die Hitze kann die Eigenschaften des Schmiermittels beeinträchtigen, sodass es weniger wirksam Reibung und Verschleiß zwischen den Dichtungsflächen minimiert. Karbonisierung tritt auf, wenn das Schmiermittel zerfällt und harte, abrasive Kohlenstoffablagerungen auf den Dichtungsflächen bildet, was zu beschleunigtem Verschleiß und Leckagen führt.

Verschlechterung der Sekundärdichtung

Die Hochtemperaturumgebung kann auch die Sekundärdichtungen wie O-Ringe oder Dichtungen in Gleitringdichtungen beeinträchtigen. Diese Dichtungen bestehen normalerweise aus Elastomermaterialien, die sich bei hohen Temperaturen zersetzen und ihre Elastizität verlieren können. Die Verschlechterung der Sekundärdichtungen kann zu Undichtigkeiten führen und die Gesamtdichtleistung der Dichtung beeinträchtigen. Gleitringdichtung.

Thermoschock und Zyklus

Schnelle Temperaturwechsel, auch als Thermoschock bekannt, können die Komponenten der Gleitringdichtung stark belasten. Thermische Zyklen, bei denen die Dichtung wiederholten Heiz- und Kühlzyklen ausgesetzt ist, können zu Ermüdung und Rissbildung der Dichtungsflächen und anderer Komponenten führen. Diese thermischen Belastungen können die Lebensdauer der Dichtung verkürzen und die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Ausfalls erhöhen.

Arten von Gleitringdichtungen für hohe Temperaturen

Bei der Auswahl von Gleitringdichtungen für Hochtemperaturanwendungen ist es wichtig, die spezifischen Konstruktionsmerkmale zu berücksichtigen, die einen zuverlässigen Betrieb unter extremen Bedingungen ermöglichen. Die folgenden Arten von Gleitringdichtungen werden häufig in Hochtemperaturumgebungen verwendet:

Einzeldichtungen

Einfache Gleitringdichtungen bestehen aus einem einzigen Satz Dichtungsflächen, die normalerweise aus Materialien bestehen, die hohen Temperaturen standhalten. Diese Dichtungen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Prozessflüssigkeit nicht sehr flüchtig oder gefährlich ist. Die wichtigsten Dichtungsflächenmaterialien für Hochtemperatur-Einzeldichtungen sind:

• Siliziumkarbid: Bietet hervorragende Hitzebeständigkeit und Thermoschockbeständigkeit
• Wolframkarbid: Bietet hohe Härte und Verschleißfestigkeit bei erhöhten Temperaturen
• Kohlenstoffgraphit: Verfügt über eine gute Wärmeleitfähigkeit und selbstschmierende Eigenschaften

Zur Verbesserung der Leistung einzelner Dichtungen in Hochtemperaturanwendungenkönnen zusätzliche Funktionen wie Kühlmäntel, Wärmeableitungsrippen und Wärmebarrieren in das Dichtungsdesign integriert werden.

Doppelte Dichtungen

Doppelte Gleitringdichtungen bieten eine zusätzliche Schutzschicht in Hochtemperaturumgebungen und sind daher für Anwendungen mit gefährlichen oder flüchtigen Flüssigkeiten geeignet. Diese Dichtungen bestehen aus zwei Dichtungsflächensätzen, zwischen denen eine Sperrflüssigkeit zirkuliert. Die Sperrflüssigkeit dient zur Schmierung der Dichtungsflächen, zur Wärmeableitung und verhindert, dass Prozessflüssigkeit in die Atmosphäre entweicht.

Zu den häufig verwendeten Sperrflüssigkeiten gehören unter anderem:

• Flüssigkeiten auf Glykolbasis: Bieten gute thermische Stabilität und Wärmeübertragungseigenschaften
• Perfluorpolyether (PFPE)-Flüssigkeiten: Bieten hervorragende chemische und thermische Beständigkeit
• Flüssigkeiten auf Silikonbasis: weisen eine gute thermische Stabilität und geringe Flüchtigkeit auf

Doppeldichtungen für Hochtemperaturanwendungen können auch Kühlsysteme wie Wärmetauscher oder Luftkühler enthalten, um die Temperatur der Sperrflüssigkeit innerhalb akzeptabler Grenzen zu halten.

Patronendichtungen

Patronen-Gleitringdichtungen sind vormontierte Einheiten, die Dichtungskomponenten, Stopfbuchsenplatte und Hülse in einem einzigen, einfach zu installierenden Paket vereinen. Diese Dichtungen bieten bei Hochtemperaturanwendungen mehrere Vorteile, darunter:

• Vereinfachte Installation und Wartung: Patronendichtungen verringern das Risiko einer falschen Montage und minimieren Ausfallzeiten beim Dichtungswechsel
• Verbesserte Ausrichtung der Dichtungsflächen: Das vormontierte Design gewährleistet eine ordnungsgemäße Ausrichtung der Dichtungsflächen und verringert so das Risiko eines vorzeitigen Ausfalls aufgrund einer Fehlausrichtung.
• Verbesserter Leckageschutz: Patronendichtungen enthalten häufig sekundäre Dichtungselemente wie O-Ringe oder Dichtungsscheiben, um Leckagen zwischen den Dichtungskomponenten und dem Gerät zu verhindern.

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