Šangaj Exheat Industrije Co., doo
+86-13545529361

Kako gumene zaptivke pločastog izmjenjivača topline garantiraju performanse zaptivanja

Jun 04, 2023

Uobičajeni gumeni 0-prsten je samozaptivni princip, koji održava svoju funkciju brtvljenja dok se 0-prsten ne deformiše i omekša. To je zato što je pritisak koji vrši 0-prsten koji zatvara male defekte.


Zaptivanje izmenjivača toplote nije isto za ceo gumeni list. Zaptivni rad izmenjivača toplote prvenstveno zavisi od poređenja između trenutnog zaptivnog napona izazvanog kompresijom gumene zaptivke i radnog pritiska izmenjivača toplote. Ako je zaptivni napon veći od radnog pritiska, zaptivanje se održava, a ako nije, dolazi do curenja. Stoga je najvažnije za brtvu izmjenjivača topline da naprezanje zaptivanja bude što je moguće veće i da tako ostane što je duže moguće.

 

To znači da se guma podvrgava relaksaciji naprezanja pri dugotrajnoj deformaciji, tj. napon zaptivke opada s vremenom pod stalnim naprezanjem ili pritiskom. Veća relaksacija naprezanja je važan faktor u ograničavanju vijeka trajanja gumenih zaptivki izmjenjivača topline. Postoje dvije vrste relaksacije naprezanja, jedna je fizička relaksacija, koja je uzrokovana preraspodjelom između molekula polimera i čestica punila, koja se postupno približava ravnoteži s deformacijom gume, a logaritam napona brtvljenja je linearan s vremenom. Druga vrsta relaksacije je hemijska relaksacija, koja je uzrokovana pucanjem hemijskih veza u gumenoj interkonekciji. Oksidacija i temperatura su važni faktori koji utiču na ovu vrstu opuštanja. Brzina opuštanja naprezanja je stoga u velikoj mjeri ovisna o temperaturi i opsegu radne temperature za svaku gumenu brtvu. Nitril s niskom temperaturom je pogodan za raspon niskih temperatura i stoga se relaksacija naprezanja brzo pogoršava kako temperatura raste, dok je suprotno vrijedi za fluoroelastomere, koji su pogodni za raspon visokih temperatura.

 

Loše izrađene zaptivke sa malom gustinom umrežavanja imaju visoku stopu opuštanja naprezanja i kratak životni vek zaptivača. Međutim, povećanje gustine umreženja poboljšava relaksaciju naprezanja, ali smanjuje čvrstoću gume na kidanje, što dovodi do pucanja gumene brtve pod velikim naprezanjem. Zaptivni napon je funkcija temperature, a različite gume imaju različite ovisnosti o temperaturi. Zaptivni napon fluoroelastomera pokazuje snažnu ovisnost o temperaturi i stoga može doći do hladnog curenja u pločastim izmjenjivačima topline opremljenim fluoroelastomernim brtvama.

 

Osim opuštanja naprezanja, još jedna često zanemarena karakteristika gumenih zaptivki je da fizička svojstva također jako ovise o temperaturi. Na visokim temperaturama smanjuje se čvrstoća na kidanje i tvrdoća gumenih zaptivki, iako smanjenje varira od jedne gumene zaptivke do druge, ali ako se zaptivka tada sabije i prekorači njena krajnja čvrstoća, može doći do mehaničkog oštećenja brtve, kao npr. drobljenje.

 

Životni vek gumene zaptivke izmenjivača toplote može se opisati na sledeći način. Početni zaptivni napon nastaje kada se brtva montira na ploču i nakon montaže komprimuje do svoje nominalne veličine, a počinje opuštanje naprezanja gumene zaptivke. U periodu transportnog skladištenja i ugradnje izmenjivača toplote temperatura razmene toplote je niska, a relaksacija naprezanja umerena. Nakon pokretanja, temperatura počinje rasti i opuštanje stresa postaje sve teže. Nakon određenog perioda rada, izmjenjivač topline treba zaustaviti radi održavanja i čišćenja, a izmjenjivač topline se ponovo ohladi na svoju prvobitnu temperaturu. Nakon ponovnog otvaranja, naprezanje brtve i opuštanje naprezanja počinje ponovo. Nakon nekoliko ponavljanja, u slučaju tople i hladne izmjene, napon brtvljenja gumene brtve se na kraju smanjuje na ispod minimalnog zaptivnog naprezanja potrebnog za održavanje brtve i izmjenjivač topline počinje da curi, prisiljavajući ga da prestane s radom i bude zamijenjen sa novom gumenom zaptivkom.