Shanghai Exheat Branscher Co., Ltd
+86-13545529361

Hur plattvärmeväxlarens gummipackningar garanterar tätningsprestanda

Jun 04, 2023

Den vanliga gummiringen 0- är en självtätande princip, som bibehåller sin tätningsfunktion tills 0-ringen deformeras och mjuknar. Detta beror på att det är trycket som utövas av 0-ringen som tätar mot små defekter.


Tätningen av en värmeväxlare är inte densamma för hela gummiduken. Den täta driften av värmeväxlaren beror i första hand på en jämförelse mellan den momentana tätningsspänningen som orsakas av kompressionen av gummipackningen och värmeväxlarens arbetstryck. Om tätningsspänningen är större än arbetstrycket bibehålls tätningen och om inte uppstår läckage. Därför är det viktigaste för en värmeväxlartätning att tätningsspänningen är så hög som möjligt och förblir så länge som möjligt.

 

Detta innebär att gummit genomgår spänningsavslappning under långvarig deformation, dvs tätningsspänningen avtar med tiden under konstant spänning eller tryck. Högre spänningsavslappning är en viktig faktor för att begränsa livslängden för värmeväxlarens gummipackningar. Det finns två typer av spänningsavslappning, den ena är fysisk avslappning, som orsakas av omarrangemanget mellan polymermolekyler och fyllmedelspartiklar, som gradvis närmar sig jämvikt med deformationen av gummit, och logaritmen för tätningsspänningen är linjär med tiden. En annan typ av avslappning är kemisk avslappning, som orsakas av sprickbildning av kemiska bindningar i gummikopplingen. Oxidation och temperatur är viktiga faktorer som påverkar denna typ av avslappning. Graden av spänningsavslappning är därför mycket beroende av temperaturen och driftstemperaturområdet för varje gummipackning. Lågtemperaturnitril är lämplig för lågtemperaturområdet och därför försämras spänningsavslappningen snabbt när temperaturen stiger, medan det motsatta är sant för fluorelastomerer, som är lämpliga för högtemperaturområdet.

 

Dåligt gjorda packningar med låg tvärbindningsdensitet har höga spänningsavslappningshastigheter och kort packningslivslängd. En ökning av tvärbindningstätheten förbättrar emellertid spänningsavslappningen men minskar gummits rivhållfasthet, vilket resulterar i att gummipackningen brister under hög belastning. Tätningsspänningen är en funktion av temperaturen, och olika gummin har olika temperaturberoende. Tätningsspänningen hos fluorelastomerer visar ett starkt temperaturberoende och därför kan kallläckor uppstå i plattvärmeväxlare försedda med fluorelastomerpackningar.

 

Förutom stressavslappning är en annan ofta förbisedd egenskap hos gummipackningar att de fysikaliska egenskaperna också är mycket starkt temperaturberoende. Vid höga temperaturer minskar gummipackningarnas rivhållfasthet och hårdhet, även om minskningen varierar från en gummipackning till en annan, men om packningen sedan komprimeras och dess sluthållfasthet överskrids kan mekaniska skador på packningen uppstå, som t.ex. förkrossande.

 

Livslängden för en värmeväxlargummipackning kan beskrivas enligt följande. Den initiala tätningsspänningen genereras när packningen monteras på plattan och komprimeras till dess nominella storlek efter montering, och spänningsavslappningen av gummipackningen börjar. Under transportlagring och installation av värmeväxlaren är värmeväxlingstemperaturen låg och spänningsavslappningen måttlig. Efter uppstart börjar temperaturen stiga och stressavslappningen blir svårare. Efter en viss drifttid måste värmeväxlaren stoppas för underhåll och rengöring och värmeväxlaren kyls ner igen till sin ursprungliga temperatur. Efter återöppning börjar tätningsspänningarna och spänningsavslappningen igen. Efter flera upprepningar, i fallet med varmt och kallt utbyte, reduceras tätningsspänningen för gummipackningen så småningom till under den minsta tätningsspänning som krävs för att bibehålla tätningen och värmeväxlaren börjar läcka, vilket tvingar den att stoppa driften och bytas ut med ny gummipackning.