Kuhrobbe

Arten von Gleitringdichtungen

Gleitringdichtungen sind für die effektive Handhabung von Flüssigkeiten unerlässlich und sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, beispielsweise als Einzel-, Doppel- und Spezialdichtungen. Jeder Typ ist auf die spezifischen Anforderungen der Industrie zugeschnitten, darunter Druckhandhabung, Temperaturbeständigkeit und Installationskomplexität.

In diesem Artikel werden die unterschiedlichen Arten von Gleitringdichtungen und ihre Anwendungsgebiete untersucht und Ihnen dabei geholfen, die für Ihren Bedarf richtige Dichtung auszuwählen.

Die zentralen Thesen

  1. Einfache Gleitringdichtungen: Diese sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, beispielsweise unausgeglichen, ausgewogen, mit Druck, ohne Druck, konventionell und als Patrone.
  2. Doppelte Gleitringdichtungen: Dazu gehören Konfigurationen wie Tandem und Back-to-Back. Sie verwenden Sperr- oder Pufferflüssigkeiten, um Leckagen besser vorzubeugen und die Flüssigkeitstrennung aufrechtzuerhalten.
  3. Spezielle Dichtungsanordnungen: Diese Kategorie umfasst geteilte Dichtungen, gasgeschmierte Dichtungen und Balgdichtungen. Diese Konstruktionen berücksichtigen besondere Herausforderungen wie Wartungsfreundlichkeit, Trockenlauffähigkeit und Betrieb unter extremen Bedingungen.
  4. Gasgeschmierte Dichtungen: Diese Dichtungen sind so konstruiert, dass Reibung und Hitze minimiert werden. Sie eignen sich daher ideal für Szenarien, in denen Trockenlauf erforderlich ist. Sie verwenden häufig fortschrittliche Technologien wie Spiralnuten, um effektiv einen Gasfilm zu bilden, der den Verschleiß verringert und die Lebensdauer der Dichtung verlängert.
  5. Faltenbalgdichtungen: Speziell dafür entwickelt, hohen Temperaturen und Drücken standzuhalten.

Einzeldichtungen

Unausgeglichene vs. ausgeglichene Dichtungen

Unausgeglichene Dichtungen sind einfacher: Die gesamte Dichtungsfläche ist dem vollen Druck des Systems ausgesetzt, zu dem sie gehört. Diese direkte Belastung bedeutet, dass diese Dichtungen sehr eng zusammengepresst werden. Der Nachteil? Bei zu hohem Druck können sie sich verziehen oder überhitzen, was sie in Hochdruckszenarien weniger effektiv macht. Normalerweise werden sie in Umgebungen mit niedrigerem Druck verwendet.

Ausgeglichene Dichtungen haben eine spezielle Geometrie, die den Anteil der Dichtungsfläche begrenzt, der starkem Druck ausgesetzt ist. Diese Konstruktion verringert die Kraft, die die Dichtungsflächen zusammendrückt, wodurch der Druck gleichmäßiger verteilt wird. Ausgeglichene Dichtungen funktionieren daher bei höheren Drücken besser und behalten ihre Form und Effizienz, ohne zu überhitzen. Der Nachteil ist, dass sie aufgrund ihrer komplexen Konstruktion im Allgemeinen mehr kosten.

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Pusher- und Nicht-Pusher-Dichtungen

Drückerdichtungen verwenden einen dynamischen O-Ring, der sich axial entlang der Welle bewegt. Diese Konstruktion hilft, Verschleiß und Fehlausrichtung auszugleichen. Bei abrasiven Flüssigkeiten funktionieren sie jedoch möglicherweise nicht gut, da der bewegliche O-Ring stecken bleiben kann, was als „Dichtungsblockierung“ bezeichnet wird.

Dichtungen ohne Druck verwenden anstelle eines beweglichen O-Rings einen flexiblen Balg. Dieser Balg passt sich an Veränderungen an und behält die Dichtungsintegrität ohne axiale Bewegung bei. Sie eignen sich hervorragend für den Umgang mit hohen Temperaturen und neigen weniger zum Blockieren.

Sie erfordern jedoch möglicherweise spezielle Materialien, um korrosiven Umgebungen standzuhalten und normalerweise niedrigeren Drücken standzuhalten. Dichtungen ohne Druck sind zwar wirksam, können aber teurer sein.

Schieber-Gleitringdichtungen

Konventionelle Dichtungen im Vergleich zu Patronendichtungen

Konventionelle Dichtungen sind in der Anschaffung oft günstiger, müssen aber fachmännisch installiert werden. Diese Präzision stellt sicher, dass sie richtig auf der Pumpenwelle sitzen, was entscheidend ist, um frühzeitige Ausfälle zu vermeiden.

Patronendichtungen kosten zwar mehr, sind aber einfacher zu installieren. Sie werden komplett montiert geliefert, was die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei der Installation verringert. Diese Konstruktion bietet außerdem zusätzlichen Schutz für die Pumpenwelle und die Wellenhülse, was im Laufe der Zeit zu geringeren Wartungskosten führen kann.

Bei bestimmten Pumpenanwendungen, wie z. B. bei der Installation von Laufrädern in Tauchpumpen, sind Patronendichtungen jedoch nicht so vielseitig wie herkömmliche Dichtungen. Aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit sind in diesen Fällen herkömmliche Dichtungen vorzuziehen.

Patronen-Gleitringdichtungen

Doppelte Dichtungen

Tandem- vs. Rücken-an-Rücken-Ausrichtung

Bei der Tandemanordnung dient eine Sekundärdichtung als Schutz und bietet eine Reserve, falls die Primärdichtung versagt. Diese Sekundärdichtung wird durch eine Pufferflüssigkeit geschmiert, deren Druck niedriger ist als der der abzudichtenden Flüssigkeit. Dies ist besonders nützlich, um die Zuverlässigkeit des Dichtungssystems zu verbessern, ohne die Sekundärdichtung hohen Drücken auszusetzen.

Bei der Back-to-Back-Konfiguration sind die Dichtungen einander gegenüber angeordnet. Dabei schmiert eine Sperrflüssigkeit, die unter einem höheren Druck als die Prozessflüssigkeit gehalten wird, die Dichtungen. Diese Anordnung ist beim Umgang mit gefährlichen Flüssigkeiten von entscheidender Bedeutung. Indem der Druck der Sperrflüssigkeit über dem der Prozessflüssigkeit gehalten wird, wird sichergestellt, dass jegliche Leckage zurückgedrängt wird, wodurch verhindert wird, dass gefährliche Chemikalien in die Umwelt gelangen.

DOPPELTE Gleitringdichtungen

Unter Druck stehende und nicht unter Druck stehende Sperrflüssigkeiten

Wenn eine unter Druck stehende Sperrflüssigkeit verwendet wird, steht sie unter einem höheren Druck als die Prozessflüssigkeit. Diese Einrichtung hilft, Leckagen zu vermeiden, indem austretende Flüssigkeit zurück in den Prozessstrom gedrückt wird. Damit diese Methode effektiv funktioniert, ist es wichtig, dass die Sperrflüssigkeit – sei es Wasser, Glykollösungen oder Öle – mit der Prozessflüssigkeit kompatibel ist. Diese Kompatibilität verhindert chemische Reaktionen oder andere Probleme, die auftreten könnten, wenn sich die Flüssigkeiten vermischen.

Drucklose Pufferflüssigkeit wird im Vergleich zur Prozessflüssigkeit unter einem niedrigeren Druck gehalten. Hier lässt die Konstruktion absichtlich zu, dass etwas Prozessflüssigkeit in die Pufferkammer gelangt. Da sich die Pufferflüssigkeit nicht mit der Prozessflüssigkeit vermischt, ist ihre Kompatibilität weniger kritisch, was mehr Flexibilität bei der Auswahl geeigneter Flüssigkeiten für die Pufferkammer ermöglicht.

Spezialarrangements

Geteilte Dichtungen

Geteilte Dichtungen vereinfachen die Wartung großer Maschinen erheblich, da sie direkt um die Welle herum installiert werden können. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, andere Maschinenkomponenten zu demontieren, was die Ausfallzeit effektiv reduziert. Diese Dichtungen sind besonders in Umgebungen von Vorteil, in denen das Entfernen schwerer Teile nicht möglich ist.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Patronendichtungen, die als einzelne Einheit geliefert werden, sind geteilte Dichtungen mehrteilig aufgebaut. Diese segmentierte Bauweise beschleunigt den Installationsprozess und erleichtert die Wartung sperriger Geräte. Allerdings führt die segmentierte Bauweise geteilter Dichtungen im Vergleich zu ihren einteiligen Gegenstücken auch zu mehr potenziellen Leckagepfaden.

Trotz des erhöhten Risikos von Leckagen sind technologische Verbesserungen in Gleitringdichtung Die Dichtungseigenschaften von geteilten Dichtungen wurden durch die Konstruktion verbessert. Heutzutage kann ihre Leistung mit der von herkömmlichen intakten Patronendichtungen durchaus mithalten.

TEILT

Gasgeschmierte Dichtungen für Trockenlauf

Gasgeschmierte Dichtungen für den Trockenlauf verfügen über ausgeklügelte Mechanismen wie Spiralnuten und Rayleigh-Pads. Diese Strukturen erleichtern die Bildung einer dünnen Gasschicht zwischen den Dichtungsflächen und stellen sicher, dass diese sich nicht berühren.

Typischerweise werden Materialien wie Kohlenstoff und Siliziumkarbid aufgrund ihrer Haltbarkeit und Leistung in trockenen Umgebungen verwendet. Diese Materialien sind robust genug, um dem Mangel an Schmierung und der während des Betriebs erzeugten Hitze standzuhalten.

Unterstützungssysteme Auch diese Dichtungen sind von entscheidender Bedeutung. Sie müssen den Gasdruck präzise aufrechterhalten und die Reinheit des Gases sicherstellen, um Betriebsausfälle zu vermeiden.

TROCKENGASDICHTUNG

Balgdichtungen für hohe Temperaturen/hohen Druck

Balgdichtungen sind vollständig aus Metall gefertigt, wodurch sie bei Temperaturen über 200 °C (400 °F) effizient arbeiten können und sogar Temperaturen bis zu 425 °C (800 °F) oder mehr standhalten. Diese Fähigkeit ist für Branchen, die mit heißen Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffen und aggressiven Chemikalien arbeiten, von entscheidender Bedeutung.

Die strukturelle Integrität von Balgdichtungen wird durch ihre doppellagige oder laminierte Konstruktion verstärkt. Diese Konstruktion ist speziell darauf ausgelegt, Drücken von über 1000 psi (70 bar) standzuhalten. Diese robuste Bauqualität stellt sicher, dass die Dichtungen auch unter starker Beanspruchung ihre Funktionalität ohne Ausfall beibehalten können.

Die in Balgdichtungen verwendeten Materialien wie Inconel oder Hastelloy werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit ausgewählt. In Umgebungen mit aggressiven Chemikalien wird sichergestellt, dass die Dichtungen nicht vorzeitig beschädigt werden oder versagen.

Darüber hinaus sind viele Balgdichtungen mit einer ausgewogenen Flächenbelastung ausgestattet. Diese Funktion spielt eine entscheidende Rolle bei der gleichmäßigen Verteilung des Drucks auf die Dichtungsflächen. Eine gleichmäßige Druckverteilung trägt dazu bei, die Wärmeentwicklung und Verformungen während des Betriebs zu minimieren, wodurch die Gesamtleistung verbessert und die Lebensdauer der Dichtungen verlängert wird.

BALGDICHTUNG

So wählen Sie die richtige Gleitringdichtung aus

Bei der Auswahl der richtigen Gleitringdichtung müssen Sie zunächst die spezifischen Betriebsbedingungen berücksichtigen, denen sie ausgesetzt sein wird. Diese Bedingungen beeinflussen die Wahl der Materialien und die Art der Dichtungskonstruktion, die Spitzenleistung bietet. Analysieren Sie Variablen wie Temperatur, Druck und Flüssigkeitseigenschaften, um sicherzustellen, dass Sie eine Dichtung auswählen, die die Anforderungen Ihres Systems effizient und effektiv erfüllt.

Betriebsbedingungen

  • Art der Ausrüstung: Berücksichtigen Sie die Art der Ausrüstung, bei der die Gleitringdichtung verwendet wird, z. B. Pumpen, Mischer oder Rührwerke, da unterschiedliche Gerätetypen unterschiedliche Anforderungen an Gleitringdichtungen stellen.
  • Wellengröße und Betriebsgeschwindigkeit: Analysieren Sie die Wellengröße und Betriebsgeschwindigkeit Ihrer Ausrüstung, da diese entscheidende Faktoren bei der Auswahl der richtigen Dichtungsmaterialien und des richtigen Designs sind, um Dichtungsversagen zu vermeiden.
  • Betriebstemperatur und -druck: Berücksichtigen Sie die Betriebstemperatur und den Betriebsdruck im Gerät, da hohe Temperaturen und Drücke die Integrität der Dichtung beeinträchtigen können. Daher sind Dichtungen erforderlich, die extremen Temperaturen standhalten können.
  • Flüssigkeitsviskosität und Vorhandensein von Feststoffen: Berücksichtigen Sie die Viskosität der Flüssigkeit und das Vorhandensein von Feststoffen, da diese Faktoren die zur Vermeidung von Leckagen erforderliche Dichtungskonstruktion beeinflussen. Bei dickeren Flüssigkeiten oder solchen, die Feststoffpartikel enthalten, ist eine robuste Dichtungskonstruktion erforderlich.
  • Einhaltung von Umweltschutzbestimmungen: Stellen Sie die Einhaltung von Umweltschutzbestimmungen sicher, indem Sie Dichtungen auswählen, die die erforderlichen Emissionsstandards erfüllen, um regulatorische Probleme zu vermeiden und gleichzeitig den Anforderungen an Maschinen und Handhabung gerecht zu werden.

Überlegungen zum Dichtungsdesign

  • Symmetrische und unsymmetrische Designs:
    • Ausgeglichene Dichtungen sind für Hochdruckanwendungen vorzuziehen, da sie eine höhere Leistung und Haltbarkeit bieten.
    • Unausgeglichene Dichtungen sind wirtschaftlicher und für weniger anspruchsvolle Anwendungen geeignet.
  • Anordnung: Für einfache Systeme genügen Einzeldichtungen, Doppeldichtungen werden bei gefährlichen oder teuren Flüssigkeiten empfohlen, um Leckagen vorzubeugen.
  • Materialauswahl:
    • Dichtungsflächen: Materialien wie Kohlenstoff oder Keramik müssen auf der Grundlage ihrer Kompatibilität mit der abgedichteten Flüssigkeit ausgewählt werden, um die Wirksamkeit aufrechtzuerhalten.
    • Elastomere: Bei der Auswahl sollten die Temperaturbeständigkeit und die chemischen Eigenschaften der Flüssigkeit berücksichtigt werden.
  • Hardware:
    • Korrosionsbeständigkeit: Metallkomponenten müssen korrosionsbeständig sein, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.
  • Dichtungsspülsystem:Die Implementierung eines geeigneten Dichtungsspülsystems ist wichtig, um Sauberkeit und Kühlung aufrechtzuerhalten, die Lebensdauer der Dichtung zu verlängern und einen stabilen Betrieb sicherzustellen.

FAQs

Wie viele Arten von Dichtungen gibt es in einer Pumpe?

In Pumpen werden verschiedene Gleitringdichtungstypen verwendet, darunter Einzeldichtungen, Doppeldichtungen, Patronendichtungen und Balgdichtungen.

Abschluss

Um die optimale Leistung und Haltbarkeit Ihrer mechanischen Systeme sicherzustellen, wählen Sie die geeignete Gleitringdichtung sorgfältig auf der Grundlage Ihrer spezifischen Anforderungen und Bedingungen aus.

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