Inbetriebnahmeprobleme an Turboverdichter in Ägypten

 In einer neu installierten Chemiefabrik in der Nähe von Alexandria, Ägypten, wurde die Inbetriebnahme eines Anlagenteils verzögert. Grund war ein zum wiederholten Male defektes Gleitringdichtungssystem an der Ritzelwelle eines Getriebeturboverdichters. Dieses Dichtungssystem besteht aus einem stationären federbelasteten Gleitring und einem rotierenden Gegenring (Abbildung 2). Die Dichtfläche dieser beiden Ringe gleitet berührungslos aufeinander. Im äußeren Bereich des rotierenden Gegenringes wird aufgrund der eingearbeiteten Nuten das abzudichtende Gas eingefördert und verdichtet.

Um die physikalischen Zusammenhänge für die Beschädigung der Gleitringdichtung aufzudecken, wurde eine meßtechnische Untersuchung durchgeführt. Aufgrund der Schadenshistorie ist der Schwerpunkt auf die Dynamik der Ritzelwelle und der Gleitringdichtung gelegt worden.

Die Messung wurde mit Stickstoff im Close-Loop-Betrieb des Verdichters durchgeführt. Neben verschiedenen unauffälligen Erkenntnissen wurde ein erhöhter Pegel der axialen Wellenschwingungen der Ritzelwelle festgestellt. Der vom Hersteller angegebene Grenzwert für die Axialschwingung der Dichtung wird überschritten, so daß eine unzulässige Belastung der Dichtung dabei durchaus eintreten kann.

Ursache für die erhöhten Axialschwingungen der Ritzelwelle und vermutlich auch für die mehrfach aufgetretenen Beschädigungen der Gleitringdichtung war eine Unwucht im langsam laufenden Antriebstrang. Nach präzisem dynamischen Auswuchten an der Kupplung zwischen dem Getriebe und dem E-Motor konnten die Gehäuseschwingungen entscheidend vermindert werden. Parallel dazu reduzierten sich die Axialschwingungen der Ritzelwelle und damit auch der Gleitringdichtung um mehr als die Hälfte (Abbildung 3).

Darüber hinaus wurde die eingesetzte bidirektionale Gleitringdichtung durch eine ursprünglich schon einmal am Verdichter eingesetzte schwingungsunempfindlichere unidirektionale Dichtung ersetzt. Nach der Umsetzung der Maßnahmen konnte der Verdichter problemlos in Betrieb genommen werden und läuft seit Dezember 2000 ohne weitere Störungen.