Im Kompressor – dem industriellen „Herzstück“ – ist die zuverlässige Abdichtung von Hochdruckgasen oder -flüssigkeiten entscheidend für einen effizienten und sicheren Betrieb. Zu den Dichtungslösungen gehören:GleitringdichtungenSie gelten als bevorzugte Wahl für moderne Kompressoren, insbesondere für Hochgeschwindigkeits-, Hochdruck- und kritische Anwendungen. Kernstück dieses Systems ist das präzisionsabgestimmte Paar vonDichtungsringe (rotierender Ring und feststehender Ring), oft bezeichnet als„Robbengesichter.“
1. Kernaufgabe: Absolut dichte Eindämmung
Die Hauptfunktion ist eindeutig:
- Mediumaustritt verhindern:Unterdrückende Gase/Flüssigkeiten (Kältemittel, Luft, Prozessgase) dürfen nicht entlang des Schachts austreten. Leckagen verursachen Produktverluste, Umweltgefahren (toxische Gase/Treibhausgase) und Sicherheitsrisiken (brennbare Stoffe).
- Ausschluss von Verunreinigungen:Außenluft, Feuchtigkeit, Staub und Schmutz müssen ferngehalten werden. Verunreinigungen führen zu Korrosion (z. B. Emulgierung des Schmierstoffs), Bauteilverschleiß und Systemausfällen.
- Druckintegrität:Für einen effizienten Betrieb ist der Betriebsdruck aufrechtzuerhalten. Leckagen reduzieren den Druck und erhöhen den Energieverbrauch.
- Verlängerte Lebensdauer:Hochwertige Dichtungen widerstehen hohen Drehzahlen, hohem Druck, hohen Temperaturen und Trockenlaufbedingungen und reduzieren so Ausfallzeiten.
2. Präzisionstechnik: Dynamische Abdichtung durch Flüssigkeitsfilme
Die Abdichtung beruht darauf, dass überlappende ebene Flächen gleichzeitig funktionieren:
- Dreh-/Stationäres Paar:DieDrehringdreht sich mit der Welle; diestationärer RingReparaturen am Gehäuse.
- Überlappte Oberflächen:Ultraflache (λ/2 Laserqualität) und glatte Dichtflächen berühren sich unter Feder- und Hydraulikdruck.
- Mikroskopische Schmierung:Zwischen den Oberflächen bildet sich ein 2–5 µm dicker Flüssigkeitsfilm (Prozessflüssigkeit oder Barriereflüssigkeit):
- Reibung verringern(verhindert Verschleiß)
- Ermöglichen Sie die Abdichtung(Die Viskosität der Flüssigkeit verhindert Leckagen.)
- Wärme ableiten(durch Flächenreibung)
- Ausgewogene Dynamik:Die Federkraft gewährleistet den Kontakt; der hydrodynamische Druck hält den Film aufrecht. Ein Ungleichgewicht führt zu Fehlern (z. B. Oberflächenverformung, Eindringen von Partikeln).
3. Materialauswahl: Entwickelt für extreme Bedingungen
Die Dichtflächen folgen einer „hart/weich“-Kombinationsstrategie. Kritische Eigenschaften: Härte, Verschleiß-/Korrosionsbeständigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit.
| Materialart | Harte Oberfläche (typischerweise stationär) | Weiches Gesicht (typischerweise rotierend) |
|---|---|---|
| Primärmaterialien | Siliziumkarbid (SiC): • Gesintert (SSiC): Hervorragende Korrosionsbeständigkeit • Reaktionsgebunden (RBSiC): Höhere Zähigkeit Die bevorzugte Wahl für anspruchsvolle Anwendungen (hohes Druck-/Temperaturverhältnis, korrosive Medien). | Imprägniertes Graphit: • Metallgefüllt (Cu/Sb): Erhöhte Leitfähigkeit • Harzgefüllt: Chemische Beständigkeit Ideal in Kombination mit SiC. Verträgt geringfügige Einbettungen von Feststoffen. |
| Wolframcarbid (WC): • Nickelgebunden: Bessere Korrosionsbeständigkeit • Gemeinsame Bindung: Höhere Härte Häufig bei ölgeschmierten Kompressoren. | Gesintertes SiC (SSiC): Wird in „hart/hart“-Paaren für Trockengasdichtungen (DGS) oder Medien mit geringer Schmierfähigkeit verwendet. | |
| Aluminiumoxidkeramik (Al₂O₃): Wirtschaftlich für Anwendungen mit niedrigem P/T-Wert und sauberen Anwendungen. | Verstärktes PTFE: Beschränkt auf Anwendungen mit niedrigem Druck/Temperatur-Verhältnis, stark korrosiven und unkritischen Medien. |
4. Ganzheitliches Design: Mehr als nur Gesichter
Die Zuverlässigkeit von Dichtungen erfordert die Integration folgender Komponenten:
- Sekundärdichtungen:O-Ringe/V-Ringe (FKM/EPDM/PTFE) für statische Abdichtung.
- Federsysteme:Korrosionsbeständige Legierungen für eine gleichmäßige Stirnflächenbelastung.
- Druckausgleich:Ausgewogene Auslegung für Anwendungen mit Drücken über 200 psig.
- Dichtungsstützsysteme:Spülpläne (API Plan 11/32) für Kühlung/Schmutzkontrolle.
Abschluss
Die Gleitringdichtungen von Kompressoren sind die unbesungenen Helden. Dank präziser Konstruktion und speziell entwickelter Materialien meistern sie die dreifache Herausforderung von Geschwindigkeit, Druck und Belastbarkeit – und gewährleisten so leckagefreie Abdichtung bei maximaler Betriebszeit und Umweltschutz.
Veröffentlichungsdatum: 08.07.2025