Ein Doppel Gleitringdichtung Das Kühlsystem verwendet zwei Dichtungen mit einer dazwischenliegenden 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
Open-Loop-Systeme
Offene Kreislaufsysteme versorgen die DichtungskammerNachdem 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.
Closed-Loop-Systeme
Geschlossene Kreislaufsysteme zirkulieren ein festes Volumen an Sperr- oder 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 Akkumulatoren wirken. Diese Konstruktion ist für teure Sperrflüssigkeiten wirtschaftlicher, da sie den Flüssigkeitsverbrauch minimiert.
Zirkulationsmethoden
Thermosiphon-Effekt
Der Thermosiphon-Effekt 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 Umwälzgeräte): Pumpenringe sind in die Gleitringdichtungspatrone eingebaute Komponenten, die sich mit der Pumpenwelle drehen. Diese Miniaturpumpen erzeugen einen Fluss der Sperrflüssigkeit durch die Dichtungskammer und alle angeschlossenen externen Kreisläufe.
- Externe Pumpen: Externe 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 doppelter 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 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 werden nur geringe Mengen sauberer Sperrflüssigkeit in die Atmosphäre freigesetzt.
- API-Plan 53A: Unter Druck stehende Sperrflüssigkeit aus dem Behälter.
- API-Plan 53B: Unter Druck stehende Sperrflüssigkeit über Blasenspeicher.
- 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: Leitet gekühlte Prozessflüssigkeit vom Pumpenauslass zur Dichtung.
- API-Plan 23: Verwendet ein 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 entfernen Wärmeenergie aus Sperr- oder Pufferflüssigkeiten. 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.
- Pumpenringe: 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.
- Zyklonabscheider: Zyklonabscheider entfernen mitgerissene Gasblasen aus Sperr- oder Pufferflüssigkeiten. Die Gasentfernung verhindert die Trennung der Dichtungsflächen und sorgt für die richtige Schmierfilmdicke.
- Instrumentierung und Kontrolle: Steuerungssysteme überwachen Temperatur, Druck, Durchflussrate und Flüssigkeitsstände. Sie geben Alarme bei anormalen Bedingungen aus und können Systemparameter automatisch anpassen, um optimale Betriebsbedingungen für die Dichtung aufrechtzuerhalten.
