Ein Doppel Gleitringdichtung Das Kühlsystem verwendet zwei Dichtungen mit dazwischenliegender Sperrflüssigkeit, um Leckagen in Hochdruck- oder Gefahrenumgebungen zu verhindern. Das Kühlsystem reguliert die Temperatur der Sperrflüssigkeit mithilfe eines Wärmetauschers, einer Pumpe oder eines Thermosiphons, um die Dichtungsintegrität zu schützen und die Systemzuverlässigkeit aufrechtzuerhalten.

Arten von Kühlsystemen mit doppelter Gleitringdichtung
Offene Kreislaufsysteme
Offene Kreislaufsysteme versorgen die Dichtungskammer. Nachdem die Flüssigkeit durch die Dichtung zirkuliert ist, dehnt sie sich aus und wird in einem drucklosen Behälter gesammelt oder vollständig aus dem System abgelassen.
Diese Konstruktion erfordert eine ständige Versorgung mit frischer Flüssigkeit. Die verbrauchte Flüssigkeit wird entweder wieder in den Prozess zurückgeführt oder entsorgt.
Geschlossene Kreislaufsysteme
Geschlossene Kreislaufsysteme zirkulieren ein festes Volumen an Sperr- bzw. Pufferflüssigkeit innerhalb eines eigenen Kreislaufs. Dieser Kreislauf umfasst die Dichtungskammer, die Verbindungsrohre, den Wärmetauscher und den Behälter.
Das System hält den Flüssigkeitsdruck durch externe Gasquellen aufrecht, die auf Reservoirs oder Druckspeicher wirken. Diese Konstruktion ist für teure Sperrflüssigkeiten wirtschaftlicher, da sie den Flüssigkeitsverbrauch minimiert.
Zirkulationsmethoden
Thermosiphon-Effekt
Der Thermosiphoneffekt ermöglicht eine passive Zirkulation ohne externe Pumpen. Dieser natürliche Konvektionsprozess tritt auf, wenn Sperrflüssigkeit in der Nähe von heißem Dichtungskomponenten erwärmt sich, verliert an Dichte und steigt durch die Rohrleitungen auf, um einen Wärmetauscher oder Behälter über der Dichtung zu erreichen.
Im kühleren Bereich gibt die Flüssigkeit Wärme ab, nimmt an Dichte zu und fließt zurück in die Dichtungskammer. Dadurch entsteht ein kontinuierlicher Kreislauf, der ausschließlich durch Temperaturunterschiede angetrieben wird.
Zwangsumlauf
- Pumpringe (interne Zirkulationsgeräte): Pumpenringe sind in die Gleitringdichtungspatrone integrierte Komponenten, die sich mit der Pumpenwelle drehen. Diese Miniaturpumpen erzeugen einen Sperrflüssigkeitsstrom durch die Dichtungskammer und alle angeschlossenen externen Kreisläufe.
- Externe PumpenExterne Pumpen saugen Sperrflüssigkeit aus Behältern an und leiten sie durch Wärmetauscher und Filter, bevor sie den Dichtungen zugeführt wird. Diese Pumpen sorgen für konstante Durchflussraten unabhängig von Temperaturunterschieden.
API-Rohrleitungspläne für die Kühlung doppeltwirkender Gleitringdichtungen
Pufferflüssigkeitssysteme (drucklos – Dichtungen Typ API-Anordnung 2)
Pufferflüssigkeitssysteme arbeiten mit Doppeldichtungen der API-Anordnung 2. Der Raum zwischen den inneren und äußeren Dichtungen enthält Pufferflüssigkeit, deren Druck unter dem Prozessdruck liegt.
Die Pufferflüssigkeit schmiert den Außenbordmotor Dichtflächen, leitet die Wärme von beiden Dichtungen ab und schließt Leckagen der inneren Dichtung ein. Diese Anordnung verhindert, dass Prozessflüssigkeit in die Atmosphäre gelangt.
- API-Plan 52: Verwendet einen externen Tank zum Aufbewahren und Kühlen der drucklosen Pufferflüssigkeit.
Sperrflüssigkeitssysteme (unter Druck – Dichtungen Typ API-Anordnung 3)
Sperrflüssigkeitssysteme werden mit Doppeldichtungen der API-Anordnung 3 verwendet. Der Sperrflüssigkeitsdruck im Hohlraum zwischen den Dichtungen übersteigt den Prozessdruck, wodurch eine positive Druckdifferenz entsteht.
Dieser Druckunterschied stellt sicher, dass bei Leckagen an der inneren Dichtung saubere Sperrflüssigkeit in den Prozess gelangt. Bei Leckagen an der äußeren Dichtung gelangen nur geringe Mengen sauberer Sperrflüssigkeit in die Atmosphäre.
- API-Plan 53A: Unter Druck stehende Sperrflüssigkeit aus dem Reservoir.
- API-Plan 53B: Über einen Blasenspeicher unter Druck stehende Sperrflüssigkeit.
- API-Plan 53C: Unter Druck stehende Sperrflüssigkeit über Kolbenspeicher.
- API-Plan 54: Externes, unter Druck stehendes Sperrflüssigkeitssystem.
- API-Plan 55: Externes druckloses Pufferflüssigkeitssystem.
Relevante Prozessnebenpläne
- API-Plan 21: Sendet gekühlte Prozessflüssigkeit vom Pumpenauslass zur Dichtung.
- API-Plan 23: Verwendet einen Pumpring in einem geschlossenen Kreislauf, um gekühlte Flüssigkeit zu bewegen.
- API-Plan 32: Liefert saubere externe Flüssigkeit zum Spülen der Dichtung.
Atmosphärische Nebenpläne (Quench)
- API-Plan 62: Sendet einen kleinen Flüssigkeits- oder Gasstrahl an die Außenkante der Dichtung, um Verunreinigungen oder Vereisung zu verhindern.
Komponenten von Kühlsystemen mit doppelter Gleitringdichtung
- Wärmetauscher (Dichtungskühler): Wärmetauscher entziehen Sperr- oder Pufferflüssigkeiten Wärmeenergie. Diese Einheiten verwenden typischerweise Wasser, Luft oder andere Kühlmittel, um die Flüssigkeitstemperatur für den Dichtungsbetrieb in einem akzeptablen Bereich zu halten.
- Stauseen: Reservoirs speichern Sperr- oder Pufferflüssigkeiten und bieten Ausdehnungsvolumen für thermische Ausdehnung. Sie verfügen häufig über Füllstandsanzeigen, Temperatursensoren und Anschlüsse für die Flüssigkeitszufuhr oder -ableitung.
- Pumpringe: Pumpenringe sind interne Zirkulationsvorrichtungen, die sich mit Gerätewellen drehen. Sie erzeugen einen Durchfluss durch Dichtungskammern und externe Kühlsysteme ohne dass separate Pumpen erforderlich sind.
- Akkumulatoren: Akkumulatoren halten den Druck in Sperrflüssigkeitssystemen konstant. Blasen- und Kolbentypen speichern unter Druck stehende Flüssigkeit und kompensieren Volumenänderungen aufgrund von Temperaturschwankungen oder geringfügigen Leckagen.
- ZyklonabscheiderZyklonabscheider entfernen mitgerissene Gasblasen aus Sperr- oder Pufferflüssigkeiten. Die Gasentfernung verhindert die Ablösung der Dichtungsflächen und sorgt für eine ausreichende Schmierfilmdicke.
- Instrumentierung und Steuerung: Steuerungssysteme überwachen Temperatur, Druck, Durchfluss und Flüssigkeitsstand. Sie geben Alarme bei anormalen Bedingungen aus und können Systemparameter automatisch anpassen, um optimale Betriebsbedingungen für die Dichtung zu gewährleisten.