Šanghaj Exheat Průmyslová odvětví Co., Ltd
+86-13545529361

Jak pryžová těsnění deskového výměníku tepla zaručují těsnicí výkon

Jun 04, 2023

Běžný pryžový 0-kroužek je samotěsnící princip, který si zachovává svou těsnící funkci, dokud se 0-kroužek nezdeformuje a nezměkne. Je to proto, že je to tlak vyvíjený 0-kroužkem, který těsní proti malým defektům.


Těsnění výměníku tepla není stejné pro celou pryžovou desku. Utěsněný provoz výměníku tepla závisí především na srovnání mezi okamžitým těsnicím napětím způsobeným stlačením pryžového těsnění a provozním tlakem výměníku tepla. Pokud je namáhání těsnění větší než provozní tlak, těsnění je zachováno a pokud ne, dochází k netěsnosti. U těsnění výměníku je proto nejdůležitější, aby namáhání těsnění bylo co nejvyšší a zůstalo tak co nejdéle.

 

To znamená, že pryž podléhá relaxaci napětí při dlouhodobé deformaci, tj. napětí těsnění se časem snižuje při konstantním tahu nebo tlaku. Vyšší relaxace napětí je důležitým faktorem pro omezení životnosti pryžových těsnění výměníku tepla. Existují dva typy relaxace napětí, jedna je fyzická relaxace, která je způsobena přeskupením mezi molekulami polymeru a částicemi plniva, které se postupně přibližuje k rovnováze s deformací pryže, a logaritmus těsnícího napětí je lineární s časem. Dalším typem relaxace je chemická relaxace, která je způsobena praskáním chemických vazeb v pryžovém propojení. Oxidace a teplota jsou důležité faktory ovlivňující tento typ relaxace. Rychlost relaxace napětí je proto velmi závislá na teplotě a rozsahu provozních teplot pro každé pryžové těsnění. Nízkoteplotní nitril je vhodný pro oblast nízkých teplot, a proto se relaxace napětí s rostoucí teplotou rychle zhoršuje, zatímco opak je pravdou pro fluoroelastomery, které jsou vhodné pro oblast vysokých teplot.

 

Špatně vyrobená těsnění s nízkou hustotou síťování mají vysokou míru relaxace napětí a krátkou životnost těsnění. Zvýšení hustoty zesítění však zlepšuje relaxaci napětí, ale snižuje pevnost pryže v roztržení, což má za následek prasknutí pryžového těsnění při vysokém namáhání. Těsnící napětí je funkcí teploty a různé pryže mají různé závislosti na teplotě. Těsnící namáhání fluoroelastomerů vykazuje silnou závislost na teplotě, a proto u deskových výměníků tepla vybavených fluoroelastomerovými těsněními může docházet k únikům za studena.

 

Kromě relaxace napětí je další často přehlíženou vlastností pryžových těsnění to, že fyzikální vlastnosti jsou také velmi silně závislé na teplotě. Při vysokých teplotách se snižuje pevnost v roztržení a tvrdost pryžových těsnění, i když se redukce u jednotlivých pryžových těsnění liší, ale pokud je těsnění následně stlačeno a je překročena jeho konečná pevnost, může dojít k mechanickému poškození těsnění, jako např. zdrcující.

 

Životnost pryžového těsnění výměníku tepla lze popsat následovně. Počáteční těsnící napětí vzniká, když je těsnění namontováno na desku a stlačeno na svou jmenovitou velikost po sestavení, a začíná relaxace napětí pryžového těsnění. Během přepravního skladování a instalace výměníku tepla je teplota výměny tepla nízká a relaxace napětí je mírná. Po nastartování začne teplota stoupat a stresová relaxace se stává závažnější. Po určité době provozu je potřeba výměník zastavit z důvodu údržby a čištění a výměník se opět ochladí na původní teplotu. Po opětovném otevření se znovu spustí pnutí těsnění a uvolnění stresu. Po několika opakováních, v případě výměny za tepla a za studena, se těsnicí napětí pryžového těsnění nakonec sníží pod minimální těsnicí napětí nutné k udržení těsnění a výměník tepla začne prosakovat, což jej přinutí zastavit provoz a vyměnit ho. s novým gumovým těsněním.