Was ist der Unterschied zwischen Back-to-Back- und Face-to-Face-Dichtungen?

Dichtungen sind kritische Komponenten in vielen Maschinen und Industrieanwendungen. Sie verhindern Flüssigkeitslecks und gewährleisten einen effizienten Betrieb. Unter den verschiedenen Dichtungsarten werden in rotierenden Geräten häufig Back-to-Back- und Face-to-Face-Konfigurationen verwendet.

In diesem Artikel werden die wichtigsten Unterschiede zwischen Back-to-Back- und Face-to-Face-Dichtungen erläutert, einschließlich ihrer Ausrichtung, Montageanordnungen, Druckhandhabungsfähigkeiten, Platzanforderungen, Wartungsaspekte und typischen Anwendungen. Durch das Verständnis dieser Unterschiede können Ingenieure und Wartungsfachleute fundierte Entscheidungen treffen, wenn sie Dichtungen für ihre spezifischen Maschinenanforderungen auswählen und warten.

Was ist Back-to-Back-Siegel

Eine Back-to-Back-Dichtung, auch Doppeldichtung oder Tandemdichtung genannt, ist eine Art Gleitringdichtung Anordnung, die häufig in rotierenden Geräten wie Pumpen, Mischern und Kompressoren verwendet wird. In dieser Konfiguration sind zwei Gleitringdichtungen in Reihe montiert, wobei ihre rotierenden Flächen in entgegengesetzte Richtungen angeordnet und voneinander weg zeigen.

Die Primärdichtung, die sich am nächsten zum Prozessmedium befindet, fungiert als Hauptbarriere gegen Leckagen. Die Sekundärdichtung, die sich hinter der Primärdichtung befindet, dient als Backup, falls die Primärdichtung versagt. Eine Pufferflüssigkeit, normalerweise eine kompatible Schmierflüssigkeit, zirkuliert zwischen den beiden Dichtungen, um die Dichtungsflächen zu schmieren, zu kühlen und eine stabile Umgebung für sie aufrechtzuerhalten.

Back-to-back-Dichtungen bieten im Vergleich zu Einzeldichtungen eine höhere Zuverlässigkeit und Sicherheit, da die Sekundärdichtung eine zusätzliche Schutzschicht gegen Leckagen bietet. Diese Anordnung ist besonders bei Anwendungen mit gefährlichen, giftigen oder umweltempfindlichen Flüssigkeiten von Vorteil, bei denen ein Dichtungsversagen erhebliche Folgen haben könnte.

Was ist Face-to-Face Seal

Eine Face-to-Face-Dichtung, auch als Doppelgegendichtung oder Tandemgegendichtung bezeichnet, ist eine weitere Art von Gleitringdichtungsanordnung, die in rotierenden Geräten verwendet wird. In dieser Konfiguration sind zwei Gleitringdichtungen in Reihe montiert, wobei ihre rotierenden Flächen in die gleiche Richtung ausgerichtet sind und einander zugewandt sind.

Ähnlich wie bei der Back-to-back-Anordnung befindet sich die Primärdichtung bei einer Face-to-Face-Konfiguration am nächsten zum Prozessmedium und fungiert als Hauptbarriere gegen Leckagen. Die Sekundärdichtung befindet sich hinter der Primärdichtung und dient als Backup für den Fall eines Ausfalls der Primärdichtung.

Im Gegensatz zur Back-to-Back-Anordnung ermöglicht die Face-to-Face-Konfiguration jedoch die Verwendung einer unter Druck stehenden Sperrflüssigkeit zwischen den beiden Dichtungen. Diese Sperrflüssigkeit wird auf einem höheren Druck gehalten als die Prozessflüssigkeit, wodurch ein positiver Druckunterschied zwischen den primären Dichtungsflächen entsteht. Infolgedessen würde bei eventuell auftretenden Leckagen die saubere Sperrflüssigkeit in den Prozess gelangen und nicht die Prozessflüssigkeit in die Atmosphäre entweichen.

Face-to-Face-Dichtungen werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen eine Verunreinigung der Prozessflüssigkeit um jeden Preis vermieden werden muss, wie etwa in der Lebensmittel-, Pharma- oder Halbleiterindustrie. Die unter Druck stehende Sperrflüssigkeit hilft dabei, ein Austreten der Prozessflüssigkeit zu verhindern und die Integrität des abgedichteten Systems aufrechtzuerhalten.

Unterschied zwischen Back-to-Back- und Face-to-Face-Dichtungen

Ausrichtung der Dichtungsfläche

Der Hauptunterschied zwischen Back-to-back- und Face-to-face-Dichtungen liegt in der Ausrichtung ihrer Dichtungsflächen. Bei Back-to-back-Dichtungen sind die Dichtungsflächen in entgegengesetzter Richtung angeordnet und voneinander weg gerichtet. Bei Face-to-face-Dichtungen hingegen sind die Dichtungsflächen zueinander ausgerichtet und die Dichtungsflächen haben direkten Kontakt.

Montageanordnung

Back-to-back-Dichtungen werden typischerweise in einer Stopfbuchse oder einem Gehäuse montiert, wobei die Dichtungsflächen gegen die Stopfbuchsenwände gedrückt werden. Diese Anordnung ermöglicht eine kompaktere und platzsparendere Konstruktion. Face-to-face-Dichtungen hingegen werden zwischen zwei Komponenten wie Flanschen oder Gehäusen montiert, wobei die Dichtungsflächen einander direkt berühren.

Handhabung von Druck

Back-to-back-Dichtungen eignen sich im Vergleich zu Face-to-face-Dichtungen besonders gut für die Handhabung höherer Drücke. Die entgegengesetzte Ausrichtung der Dichtungsflächen bei Back-to-back-Dichtungen ermöglicht eine effektive Verteilung und Ausbalancierung der Druckkräfte, wodurch das Risiko eines Dichtungsversagens verringert wird. Face-to-face-Dichtungen können zwar auch mittleren Drücken standhalten, können jedoch aufgrund des direkten Kontakts zwischen den Dichtungsflächen bei Hochdruckanwendungen an ihre Grenzen stoßen.

Platzanforderungen

Back-to-back-Dichtungen bieten eine kompaktere Bauweise, da sie in einer einzigen Stopfbuchse oder einem einzigen Gehäuse montiert werden können. Diese platzsparende Funktion macht sie für Anwendungen mit begrenztem Einbauraum geeignet. Face-to-face-Dichtungen benötigen aufgrund ihrer Montageanordnung zwischen zwei Komponenten typischerweise mehr Platz für Installation und Betrieb.

Wartung

Die Wartungsanforderungen für Back-to-back- und Face-to-face-Dichtungen unterscheiden sich. Back-to-back-Dichtungen erfordern häufig weniger Wartung, da die Dichtungsflächen innerhalb der Stopfbuchse oder des Gehäuses geschützt sind und so die Belastung durch Verunreinigungen und Verschleiß verringern. Face-to-face-Dichtungen mit ihren direkt in Kontakt stehenden Dichtungsflächen können anfälliger für Verschleiß und Verunreinigungen sein und müssen daher häufiger überprüft und ausgetauscht werden.

Anwendungen

Back-to-back-Dichtungen werden häufig in Hochdruckanwendungen wie Hydrauliksystemen, Pumpen und Kompressoren eingesetzt. Aufgrund ihrer Fähigkeit, höhere Drücke zu bewältigen, und ihrer kompakten Bauweise eignen sie sich gut für diese anspruchsvollen Umgebungen. Face-to-face-Dichtungen werden häufig in Niederdruckanwendungen wie Flüssigkeitstransfersystemen eingesetzt, wo ihre einfachere Montageanordnung und direkte Dichtfläche Kontakt sind von Vorteil.