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板式换热器的橡胶密封垫片的制造工艺

1· 引言
       板式换热器的密封垫片做为一个重要的部件,对于板式换热器的使用寿命有着重要影响,如果这些密封垫片硬化且失去了应有的弹性,就可能导致换热器不能正常运转,因为垫片要密封住介质,使其不向外界环境中泄漏,而且还要使热交换介质之间不互混,因此,密封垫片被认为是板换器中重要和需要对其进行苛刻要求的零件。当前,用于板换器密封垫片的材料有橡胶、压缩石棉纤维、膨胀石墨、用聚四氟乙烯包覆防护的橡胶和处理过的聚四氟乙烯等,但使用率较高的是橡胶密封垫片。可见,对板式换热器的橡胶密封垫片进行的认知具有重要的意义。要对板式换热器的橡胶密封垫片进行认知,先要对橡胶密封垫片的制造工艺有所了解。其次,要对橡胶密封垫片的密封原理有所认识。
2· 板式换热器橡胶密封垫片的制造工艺
       橡胶是比较复杂的高分子体系,一般是由橡胶聚合物、硫化剂、填充剂、防老剂、加工助剂和稀释剂等不同的成分组成,其中加工助剂虽不能延长橡胶垫片的寿命,但对改善垫片制造过程中的混炼、挤出和模压性能很有作用,对原材料及其配比的选择将决定橡胶垫片材料的性能。而这其中天然橡胶是从三叶橡胶树的乳胶制得,基本化学成分为顺聚异戊二烯;异戊橡胶是由异戊二烯制得的高顺式合成橡胶,因其结构和性能与天然橡胶近似,故又称合成天然橡胶;丁苯橡胶是由由丁二烯和苯乙烯共聚制得,按生产方法分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯橡胶;顺丁橡胶是由丁二烯聚合制得,较其他通用型橡胶比,硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性优异,动负荷下发热少,耐老化性能好,易与天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等并用。
       一般情况下板式换热器密封垫片的制造过程包括五个工艺环节。一是混炼胶的混炼环节,即按配方要求将各种原辅材料进行混炼;二是形成胶料毛坯环节,即通过挤出机设备将胶料制造成胶条;三是压模环节,将未经硫化处理的胶条置到热模具的型腔中,模具闭合进行硫化处理,橡胶密封垫片在压机设备中成型;四是后硫化,即将模压硫化过的垫片静态情况下置于烘箱中完成硫化;五是成品检验,即抽取部分成品按工艺标准进行成品检测。3板式换热器橡胶密封垫片的密封原理常见的橡胶圆形环属自密封原理,它的密封能一直维持到圆环变形或软化,这是因为对微缺陷起密封作用的就是圆形环所承受的压力。板式换热器橡胶垫片的密封则不同。板式换热器得以密封运行主要取决于橡胶垫片因压缩而产生的瞬时封应力和板式换热器操作压力之间比较,密封应力于操作压力则可保持密封,反之则发生泄漏。橡胶密封垫片与金属弹簧的弹性不同,它是一种粘弹料。这就意味着橡胶在长期变形的情况下会发生力松弛,即在不变的张力或压力下密封应力会随间的延长而衰减。较高的应力松弛是限制板式换热器胶垫片使用寿命的重要因素。应力松弛有两种,一是物理松弛,这是因聚物分子和填充剂微粒之间的重排引起的,此重随着橡胶的变形而逐渐接近平衡,密封应力与时的对数呈线性关系。二是化学松弛,这是因胶交联网中化学键的开裂引起的。氧化与温度是响此种松弛的重要因素。因此应力松弛的速率取决于温度和每种橡胶垫片所适用的作温度范围。

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