Leckage um bis zu 50% verringern

Schwimmringdichtung SDW 20 ND-Ausführung, im Vordergrund radial geschnittene Kohleringe (Bild: STASSKOL GmbH)

01.11.2018 Leckage um bis zu 50% verringern

Weiterentwicklung von berührungslosen Wellendichtungen

von Dr. Georg Flade (Stasskol GmbH)

Berührungslos arbeitende Wellendichtungen findet man in vielen Anwendungen der Energie-, Verfahrens- und Antriebstechnik. Neben den Drossel-Labyrinthdichtungen, die im klassischen Turbinenbau zum Einsatz kommen, werden zur Abdichtung von Gasen Drosselspaltdichtungen mit Kohleschwimmringen eingesetzt, die ein wesentlich günstigeres Leckageverhalten zeigen [1]. Ausgehend von Standard-Kohleschwimmringdichtungen wurde eine neue Wellendichtung konzipiert. Die Leckagen konnten dabei um bis zu 50% reduziert werden. Ein neues Dichtringdesign mit breiteren Dichtringen und einer optimierten Ringgeometrie verbessert die Dichteffizienz.

Berührungslose Dichtungen weisen gegenüber anderen Dichtungsprinzipen einige Vorteile auf. Oft werden keine zusätzlichen Bauteile auf der Welle montiert, was zusätzliche Wellenschwingungen minimiert. Weiterhin ist die Reibleistung der Dichtung äußerst gering. Die thermische Beanspruchung durch Reibung bleibt auch bei sehr hohen Drehzahlen begrenzt. Dementsprechend niedrig ist auch die Energieaufnahme. Neben axialen Bewegungen der Welle, wogegen dieses Dichtungsprinzip weitgehend unempfindlich ist, können auch radiale Bewegungen in gewissen Grenzen ausgeglichen werden.

Naturgemäß ist das Leckageverhalten von berührungslosen Dichtungen schlechter als bei Kontaktdichtungen. Gerade deshalb ist die Optimierung des Leckageverhaltens besonders wichtig. Leckagen bedeuten, abhängig vom Einsatzfall, einen Verlust von wertvollen, ggf. auch umweltschädlichen Prozessgasen, den Verbrauch von kos­tenintensiven Sperr- und Spülgasen und letztlich auch einen Mehrverbrauch an
Energie durch einen verschlechterten Wirkungsgrad der Gasverdichtung in Kompressoren. Im Gegensatz dazu beschränkt der zur Verfügung stehende Einbauraum die mögliche Anzahl der Dichtelemente und erschwert damit das Erreichen einer hohen Dichteffizienz.