Was sind gasgeschmierte Gleitringdichtungen?

Was sind gasgeschmierte Gleitringdichtungen?

Gasgeschmierte Gleitringdichtungen, auch Trockengasdichtungen genannt, sind fortschrittliche Dichtungslösungen, die einen dünnen Film aus unter Druck stehendem Gas verwenden, um eine berührungslose Abdichtung zwischen rotierenden und stationären Komponenten zu erzeugen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Nassdichtungen, die auf Flüssigkeitsschmierung angewiesen sind, verwenden Gasdichtungen Inertgase wie Stickstoff oder Luft, um eine Barriere zwischen der Prozessflüssigkeit und der Atmosphäre aufrechtzuerhalten.

Aufbau gasgeschmierter Gleitringdichtungen

Gasgeschmierte Dichtungen bestehen aus zwei Hauptkomponenten: einem rotierenden Primärdichtring und einem stationären Gegenring. Der Primärdichtring weist spiralförmige Rillen auf, die in seine Oberfläche eingraviert sind und bei Kontakt mit der rotierenden Welle eine hydrodynamische Hubkraft erzeugen. Diese Hubkraft erzeugt einen dünnen Gasfilm zwischen den Dichtungsflächen, sodass diese ohne physischen Kontakt arbeiten können, was Reibung und Verschleiß minimiert.

Funktionsweise gasgeschmierter Dichtungen

Das Funktionsprinzip gasgeschmierter Dichtungen beruht auf dem hydrodynamischen Effekt, der durch die Spiralnuten auf der Oberfläche des primären Dichtungsrings erzeugt wird. Wenn sich die Welle dreht, pumpen die Nuten Gas zwischen die Dichtungsflächen und erzeugen so einen Hochdruckfilm, der die Ringe voneinander trennt. Die Dicke des Gasfilms liegt normalerweise im Bereich einiger Mikrometer und ist von Faktoren wie Wellengeschwindigkeit, Gasviskosität und Dichtungsflächengeometrie abhängig.

Um einen stabilen Gasfilm aufrechtzuerhalten, benötigen Gasdichtungen eine kontinuierliche Versorgung mit sauberem, trockenem Gas mit einem Druck, der etwas höher ist als der des Prozessfluids. Dieses Sperrgas wird normalerweise von einer externen Quelle geliefert und von einem Steuersystem reguliert, das den Druck je nach Betriebsbedingungen anpasst.

Vorteile von gasgeschmierten Dichtungen

• Reduzierte Reibung und Verschleiß: Durch die berührungslose Natur der Gasdichtungen werden die mit dem Kontakt der Dichtungsflächen verbundene Reibung und der Verschleiß eliminiert, was zu einer längeren Lebensdauer der Dichtung und geringeren Wartungskosten führt.
• Geringerer Stromverbrauch: Der Verzicht auf Flüssigkeitsschmierung und die minimalen Reibungsverluste bei Gasdichtungen führen zu einem geringeren Stromverbrauch im Vergleich zu Nassdichtungen.
• Verbesserte Prozessreinheit: Gasdichtungen verhindern die Verunreinigung von Prozessflüssigkeiten, indem sie den Bedarf an flüssigen Schmiermitteln überflüssig machen, und sind daher ideal für Anwendungen, die eine hohe Produktreinheit erfordern.
• Verbesserte Umweltleistung: Durch die Verwendung inerter Sperrgase und die Vermeidung von Flüssigkeitslecks sind Gasdichtungen eine umweltfreundliche Dichtungslösung, die der Industrie dabei hilft, die immer strengeren Emissionsvorschriften einzuhalten.
• Größere Bandbreite an Betriebsbedingungen: Gasdichtungen können im Vergleich zu flüssigkeitsgeschmierten Dichtungen einen größeren Bereich an Temperaturen, Drücken und Wellengeschwindigkeiten bewältigen, wodurch sie für vielfältige Anwendungen geeignet sind.

Anwendungen von gasgeschmierten Dichtungen

• Öl-und Gasindustrie: Gasdichtungen werden häufig in Kompressoren, Turbinen und Pumpen in der Öl- und Gasförderung im Upstream-, Midstream- und Downstream-Bereich eingesetzt. Sie bieten zuverlässige Dichtungslösungen für den Umgang mit Kohlenwasserstoffen, Erdgas und anderen Prozessflüssigkeiten.
• Chemische Verarbeitung: Die chemische Industrie verlässt sich bei der Herstellung einer breiten Palette von Chemikalien, Polymeren und Petrochemikalien auf Gasdichtungen zum Abdichten rotierender Geräte. Gasdichtungen sind mit verschiedenen Prozessflüssigkeiten kompatibel und tragen zur Aufrechterhaltung der Produktreinheit bei.
• Energieerzeugung: Gasdichtungen werden in Dampfturbinen, Gasturbinen und anderen rotierenden Maschinen in Kraftwerken eingesetzt. Sie gewährleisten einen effizienten und zuverlässigen Betrieb bei minimalem Wartungsaufwand.
• Pharmazeutische und Lebensmittelverarbeitung: In Branchen, in denen Produktverunreinigungen ein kritisches Problem darstellen, bieten Gasdichtungen eine saubere und zuverlässige Dichtungslösung. Sie verhindern das Eindringen von Verunreinigungen und bewahren die Integrität der Prozessflüssigkeiten.
• Raffinerie und Petrochemie: Gasdichtungen spielen in Raffinerien und petrochemischen Anlagen eine wichtige Rolle, da sie Geräte wie Kompressoren, Pumpen und Mischer abdichten. Sie bieten überlegene Leistung beim Umgang mit Kohlenwasserstoffen, Lösungsmitteln und anderen anspruchsvollen Prozessflüssigkeiten.