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XperSEAL

Absolut dicht - HOERBIGER löst das Leckageproblem bei Kolbenkompressoren

Herkömmliche Packungen für Kompressor-Kolbenstangen neigen zu latenten Gasleckagen. Das neue Dichtungssystem HOERBIGER XperSEAL markiert eine innovative Technologiewende. Die Zero-Leakage-Technologie von HOERBIGER XperSEAL basiert auf einem bekannten Prinzip: Ein Ölfilm unter Druck umschließt lückenlos die Kolbenstange und bildet eine unüberwindbare Barriere für das im Kompressor verdichtete Gas. Das ergibt eine zuverlässig leckagefreie Dichtung für die gesamte Betriebsdauer eines Verdichters. Das radikal neue Dichtungssystem ist ausfallsicher, einfach in allen existierenden Kompressormodellen nachzurüsten und benötigt dabei nicht mehr Öl als gängige geschmierte Packungen.

Eine konventionelle Kompressorpackung besteht aus geteilten und daher beweglichen Dichtungselementen, die die Kolbenstange umschließen. HOERBIGER XperSEAL ersetzt diese funktionalen Elemente durch eine mit Druck beaufschlagte Ölbarriere. Der Ölfilm passt sich genau der Oberfläche der Kolbenstange an. Gas kann unmöglich entweichen, solange das Öl einen höheren Druck als das Gas aufweist.

Der leckagefreie Betrieb ist über die gesamte Lebensdauer des Verdichters gewährleistet. Gegenüber herkömmlichen Packungen hält HOERIBGER XperSEAL sogar im Kompressorstillstand dicht und lässt kein Gas entweichen.

Das benötigte Öl für diese neue Packungstechnologie liefert eine speziell entwickelte Versorgungseinheit von HOERBIGER, die zum Lieferumfang von HOERIBIGER XperSEAL gehört. Diese Hydraulikeinheit prüft ständig den Öldruck, die Temperatur und das Ölvolumen im System, wobei sie durch eine integrierte Kühlung stets für die optimale Öltemperatur sorgt. Das erspart die Wasserkühlung der Packung direkt im Kompressor und somit aufwändige Kühlkanäle und Gasverunreinigungen im Kühlkreislauf. Sollte unerwartet der Öldruck sinken, schaltet das System automatisch in eine Notfallfunktion, die standardisiert einem entlüfteten oder gespült gereinigten Modus der Packung entspricht.

Die Idee hinter HOERBIGER XperSEAL ist einfach und ihre erfolgreiche Anwendung basiert auf dem umfassenden Wissen von HOERBIGER über die Hydrodynamik. Die Dichtringe sind aus speziell entwickelten Hochleistungskunstoffen gefertigt, halten das Öl an der gewünschten Stelle und sorgen für geringste Ölleckagen. Für die Konstrukteure ergab sich jedoch die Herausforderung, dass jeder Hub Öl aus der Packung heraustransportiert.

Die Lösung ist der Einsatz des bis dato bei Hydraulikzylindern bekannten hydrodynamischen Prinzips, das jedoch noch nie zuvor in Kompressordichtungen eingesetzt wurde. Die HOERBIGER Entwickler konstruierten Dichtungen, die im Wechsel der Hübe den Ölfilm zurück in die Packung pumpen. Damit verbraucht HOERBIGER XperSEAL im Betrieb nicht mehr Öl als herkömmliche Packungen.

Das Unternehmen hat HOERBIGER XperSEAL neben Langzeittests auf eigenen Prüfständen intensiv in Feldanwendungen getestet: In einer Erdgassammel- und Erdgasaufbereitungsanlage in den Niederlanden. In einer Erd- und Biogas-Kompressorstation innerhalb einer Gasbetankungsanlage für einen kommunalen Stadtbusbetrieb in Schweden. Sowie in einer Propankühlanlage in Ägypten. Die Testeinheiten laufen seit nunmehr über 43.000 Stunden zuverlässig und 100 Prozent leckagefreiIn allen drei Feldanwendungen liegt der Ölverbrauch unter dem zuvor bei herkömmlichen Dichtungssystemen gemessenen Verbrauch. Durchschnittlich benötigen die HOERBIGER XperSEAL Dichtungen 0,5 bis 1,5 Liter Öl pro Tag und Packung.

Hintergrund: Warum kümmert sich HOERBIGER um Gasleckagen?

Es gibt unterschiedliche Gründe, warum Betreiber von Kolbenkompressoren Gasleckagen grundsätzlich verhindern möchten. Der Wirtschaftlichkeitsaspekt: Gas kostet Geld und ist als Rohstoff zu wertvoll, um es über Leckagen zu verschwenden. Der Umweltaspekt: Erdgas hat ein sehr hohes Erderwärmungspotenzial (GWP). Der Sicherheitsaspekt: Unkontrolliert austretendes Gas birgt Explosions- und Vergiftungsrisiken.

Moderne Packungen für Kolbenstangen sind aufgrund leistungsfähiger Materialien langlebig. Trotzdem sind sie als Verschleißteil eine Schwachstelle in jedem Kolbenkompressor.

Eine typische ölgeschmierte Packung für Kolbenstangen auf einem großen Kompressor verliert 300 bis 1.500 Liter Gas pro Stunde. Das sind über sechs Tonnen im Jahr bei einem Vier-Zylinder-Kompressor zur Verdichtung von Methan. Für eingelaufene oder beschädigte Packungen sind diese Verluste erfahrungsgemäß noch höher. Am nahenden Ende des Lebenszyklus herkömmlicher Packungen sind die Leckageraten für einen Anlagenbetreiber inakzeptabel hoch.

Heutzutage wird versucht, die Auswirkungen von Leckagegas auf die Sicherheit und Umwelt durch Spülen mit Stickstoff oder Abfackeln zu reduzieren. Das sind jedoch unter Umweltaspekten keine nachhaltigen Lösungen für das Leckageproblem. Im Gegenteil: Es entstehen zusätzliche Kosten und die Komplexität der Anlage wird erhöht. Kompressoren abzudichten, die auch im Stillstand unter Druck zu halten sind, ziehen weitere technische Herausforderungen und Kosten nach sich.