VENTIL- UND TURBINENDICHTUNGEN IN WASSERKRAFTWERKEN

Szenarium

In Wasserkraftwerken gehören Ventile, die den Wasserdurchfluss zur Turbine steuern, zu den am häufigsten verwendeten Anwendungen. In diesen Anwendungen werden am häufigsten Absperrklappen eingesetzt, mit denen sich hervorragende Ergebnisse sowohl bei der Absperrung als auch bei der Regelung von Wasserströmen erzielen lassen.

Herausforderung

Ein führender Hersteller von Wasserkraftwerken, der den vorzeitigen Verschleiß der in den Absperrklappen seiner Anlage verwendeten Standard Dichtungen leid war, bat uns, eine Lösung für die Abdichtung von Absperrklappen zu entwickeln, die eine lange Lebensdauer der Dichtungen auch in schmutzigem Wasser gewährleistet.

Lösung

Anhand von Betriebs- und technischen Daten konnten die ATP-Konstrukteure Geröll als Hauptproblem identifizieren. Die Dichtungen an verschiedenen Stellen des Systems arbeiteten bei nicht besonders hohen Drücken (zwischen 1 bar und 36 bar), und auch die Geschwindigkeit Bedingungen lagen innerhalb der Betriebsbereiche zahlreicher Dichtungsmaterialien,verwendbar für Dichtungen sowohl aus Gummi als auch aus Polyurethan. Die Temperaturen können von 40°C bis zu 0°C im Winter variieren.

Bei der Analyse des Flusswassers, auch nach der Filterung, wurde sofort deutlich, dass die Geröll aus sehr verschiedenen Mischungen aus weichem und abrasivem Material, wie Schlamm, der aus hartem und scharf Material, wie Sand und Gestein Stücken, bestehen.

Die Wahl des Dichtungsmaterials stand im Mittelpunkt der Lösung, weil es auch bei niedrigen Temperaturen eine gute Verschleißfestigkeit aufweisen musste. Die Verwendung des Tribometers ermöglichte einen echten Vergleich der Verschleißraten der verschiedenen anfänglich für diese Anwendung ausgewählten Materialien. Insbesondere ermöglicht das Tribometer eine tribologische Analyse, mit der man anhand definierter Normen sowohl den Reibungskoeffizienten als auch die Verschleißrate für bestimmte Geschwindigkeit- und Lastkombinationen ermitteln kann. Ein hydrolysebeständiges Polyurethan mit hervorragender Verschleißfestigkeit und Elastizität auch bei niedrigen Temperaturen, das daher auch bei besonders kalten Witterungsbedingungen im Winter eingesetzt werden kann. Angesichts der erzielten Ergebnisse, haben Die Techniker den SINTEK HTPU LT PLUS vorgeschlagen: ein hydrolysebeständiges Polyurethan mit hervorragender Verschleißfestigkeit und Elastizität auch bei niedrigen Temperaturen, das daher auch bei besonders kalten Witterungsbedingungen im Winter eingesetzt werden kann.

Bei der Wahl des Profils war Innovation der Leitfaden. Mithilfe von FEM-Analysen entwickelten die Konstrukteure von ATP eine neue Lösung mit einer maßgeschneiderten Mehrpunkt-Lippendichtung. Die FEM-Ergebnisse waren unabdingbar für die korrekte Dimensionierung der Punkte und um einen verteilten Verschleiß Effekt durch Erhöhung der Standzeit der Dichtung simulieren zu können.

Für den Einbau der Dichtungen wurde ein spezielles Schmiermittel, OKS 1110 auf Silikonbasis mit NLGI-Konsistenzklasse 3, empfohlen, das die Leistung des Dichtungssystems weiter verbesserte.

Kundenaussage

Dank der innovativen Lösung mit mehreren Punkte von ATP konnten wir die Lebensdauer der Dichtungen in den Anwendungen erheblich verlängern und so die Anzahl der Eingriffe in das System reduzieren.