板式换热器垫片材料
板式换热器板片的损坏原因和对策
170研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.12 （上）换热设备是使热量从热流体传递到冷流体的设备，化工厂中换热设备投资约占总投资的10%～20%，换热设备主要作用是使热量由高温流体传递给低温流体满足工业流程需要。
国内使用换热器多为列管与螺旋板换热器，交换系数相差较大的介质在管内外进行热量交换效率较低，虽然出现大量结构紧凑高效的换热器设备，但管壳式换热器仍占据主导地位。
新型焊接板式换热器具有顶部温差小费用低等优点，适合在化工领域广泛使用。
板式换热器板片薄传热效果好，传热系数k 值比管壳式换热器提高3～5倍，增减板片数量可满足板式换热器生产改变工艺条件的要求。
板式换热器使用中由于各种原因导致板片失效损坏，需要分析板式换热器板片损坏的原因研究有效处理对策。
1 板式换热器研究1.1 板式换热器类型特点换热器是用于工业生产中热量传递的重要设备，工作中可以充当生产工艺设备的组成部分，换热器可用作加热预热器及转发器等，近年来，对换热器需求不断加大促进产业市场的发展，目前节能高效成为工业生产中的重要方面，因此板式换热器近年来得到了迅速发展，由于其紧凑性好等优点在各领域得到广泛应用。
板式换热器具有传热系数高，占地面积小与价格低等优点，但目前我国板式换热器研究设计水平相比国外存在很大差距，提高板式换热器综合性能是设计研究工作中需要解决的重要问题。
板式换热器是由多个具有波纹形状的金属薄板相互平行方式堆叠组装，冷热流体在板片两侧交互流动，板式换热器应用广泛种类众多，根据外形包括焊接板式、板卷式与可拆卸板式换热器等。
焊接板式换热器具有使用温度范围大等优点因此在国内外得到了开发应用，主要形式有全焊接与板焊接式换热器。
全焊接板式换热器组成部分包括换热板片、折流板及副流体侧嘴等部分，板片间通过纵向焊接焊缝相对固定，板束侧面装配四块面板，板束上下压板维持压力使板束处于密封状态，折流板安装在板束上使流体改变流动方向。
板式换热器拆检后夹紧板片及压紧尺寸
常规的大型工业的冷却介质为软水，密封垫，该水质采用了集中过滤并配比了一定的化学添加剂，介质在循环过程中具有一定的除垢功能，采用集中循环板式换热器的大量泄漏会引起较多的系统连锁问题，特别是泄漏的油品介质会附着在系统管线和相关设备的内壁，腐败变质后形成胶状物质堵塞阀体、泵体等，补救措施繁琐，修复成本较高。
对于这类事故的控制和预防具有较好的实际意义。
传热板片是换热器的核心部件，板片的成型工艺及材质特性对密封和换热效率会产生直接影响。
换热器通常以水作为冷却介质，板片多数采用不锈钢薄板制造，在板片上压制有波纹流梢，相邻两板片之间的空间即为介质流道，冷、热流体在板片两侧流动时，通过板片进行热量交换。
艾瑞德每种规格的板片，均具有至少两个板型，采用热混合技术，可以综合换热器的传热和压降，使其运行在最佳工作点。
内旁通，双流道技术和不等流通截面积装配为两侧介质流量相差较大的工况提供了完美的解决方案。
ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司板式换热器有AB系列、AM系列、AL系列、AP系列、AS系列等几大系列百余种板型。
各种型号都有深波纹、浅波纹、大角度、小角度等，完全确保满足不同用户的需要，特殊工况可按用户需要专门设计制造。
波纹所形成的特殊流道，使流体在极低流速的条件下发生湍流(雷诺系数R。
约200)，低雷诺系数下的湍流其有自身除垢效应，有力地破坏隔热边界层，减少界面上液膜热阻。
一般情况下板式换热器的传热系数K值在3000-6000W/m''℃范围内，同时，两种介质几乎是全逆流流动，热传导效率较高。
在同等换热效率下，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2-1/4即可达到同样的换热效果.板式换热器使用1--2年的周期(根据实际使用工况而定)后需要进行必要的拆检、清洗、打压测试等。
对于变形或穿孔等存在问题的板片需要及时更换，在这过程中散热板片的装配必须严格按流程图排列。
流程图是按冷却工艺设计的，采用并联或串联的方式将各板片连接起来，常见的有单流程和双流程(或多流程组合)换热器，单流程换热器的介质接人和流出管口通常都固定压板一侧，热介质和冷介质又分别在固定压板垂直轴线的单侧布置，同一种介质同时在左侧或同时在右侧。
板式换热器知识大全
板式换热器知识大全板式换热器原理板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。
板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。
板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。
其特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金属消耗量低；（5）热损失小；（6）拆卸、清洗、检修方便；（7）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，不能承受咼压。
板式换热器有哪几部分组成？有什么作用？板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、夹紧螺栓、支架等组成。
各部件作用如下：一、传热板片传热板片是换热器主要起换热作用的元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成。
二、密封垫片板式换热器的密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。
材质有：丁腈橡胶，三元乙丙橡胶，氟橡胶等，根据不同介质采用不同橡胶。
三、两端压板两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏。
四、夹紧螺栓夹紧螺栓主要是起紧固两端压板的作用。
夹紧螺栓一般是双头螺纹，预紧螺栓时，使固定板片的力矩均匀。
五、挂架主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。
换热器的安装和使用方法板式换热器按照有无鞍式支架分为两种安装方式。
第一种，对于没有鞍式支架的板式换热器，应把换热器安装在砖砌的鞍形基础上，安装后的板式换热器此刻不用与基础固定，整个板换可随着膨胀的改变自由移动。
第二种，对于有鞍式支座的板换，应首先在基础上平铺混凝土，待完全干透后用地脚螺栓将鞍式支座与地面混凝土完全固定起来。
在安装板式换热器的过程中，应在换热器前后两端留出足够的空间以便维护和清洗。
板式换热器技术规范书
板式换热器技术规范书1、概述 (2)2、通用技术要求 (2)3、换热设备的技术参数及要求 (3)4、技术服务 (6)5、质量保证和试验 (7)6、其它 (8)1、概述1.1需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未对全部技术细节做出详细规定，也未充分引用有关标准和规范的条文，供方应提供符合本规范书和相应工业规范标准的优质产品，对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。
1.2如果供方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着供方提供的设备完全符合本规范书的要求。
1.3供方在执行本规范书所列规范标准与其它标准或规范有矛盾时，按较高标准执行。
1.4工程简介华电邹城发电厂市区供热工程位于山东省邹城市，供热规模为1000万平方米采暖，设有二条高温热水管道。
主要为邹城市区民用及公建采暖供热。
工程分期建设，本规范书为一期工程二级换热站。
1.5运行环境1.5.1区内自然地坪标高：46.00~77.00m1.5.2区内地震基本烈度为：7度。
1.5.3年平均气温14.5℃，冬季采暖室外计算温度-7℃，冬季室外平均温度-1.5℃，极端最高气温39.8℃，极端最低气温-16.1℃。
1.5.4累年平均相对湿度：63%1.5.5累年平均风速：2.8m/s1.5.6最大冻土深度：32cm1.5.7地下水位变幅：0.56~3m1.5.8安装条件：室内安装1.5.9电源条件：380V，50HZ。
2、通用技术要求2.1设计、制造、试验及验收标准2.1.1设备的设计、制造、试验及验收和材料应符合各设备相应的标准、规范、规程的最新版本要求，但不仅限于此。
2.1.2当各标准、规范和规程不适用某些设备和材料时，或供方欲采用其它标准规范取代时，需呈交需方确认后方可采用。
2.2各设备的性能参数应符合有关标准和本规范书的要求，性能偏差须在规定的范围内。
2.3供方应确定设备的允许工作范围及条件。
2.4设备在允许工作范围内运行时，其振动、噪音应符合有关标准。
板式换热器垫片的选择要点
板式换热器垫片的选择要点
板式换热器垫片是板式换热器中一个非常重要的组成部分，用于防止换热器板片间的泄漏和保证热交换的效率。
一、板式换热器垫片的种类
板式换热器垫片主要有以下几种类型：橡胶垫片：橡胶垫片具有良好的弹性和密封性能，适用于低压和低温的场合。
石棉橡胶垫片：石棉橡胶垫片由石棉和橡胶制成，适用于中压和低温的场合。
聚乙烯垫片：聚乙烯垫片具有良好的耐腐蚀性和密封性能，适用于中压和高温的场合。
金属包覆垫片：金属包覆垫片由金属薄片和石棉橡胶等材料制成，适用于高压和高温的场合。
二、板式换热器垫片的选择
在选择板式换热器垫片时，需要考虑以下几个因素：
工作温度：垫片能承受的温度应与换热器的工作温度相匹配。
工作压力：垫片应具有足够的强度和密封性能，以承受换热器
的工作压力。
材料：垫片的材料应与换热器内部的流体相容，以避免发生腐
蚀和泄漏。
成本：在满足性能要求的前提下，应选择成本较低的垫片。
三、板式换热器垫片的使用
在使用板式换热器垫片时，需要注意以下几点：安装垫片时，应确保其与换热器板片的接触平整，避免产生间隙和泄漏。
定期检
查垫片的使用情况，发现损坏和老化现象应及时更换。
在拆卸换热器时，应避免损坏垫片，以免影响再次使用。
板式换热器的橡胶密封垫片的制作与使用
板式换热器的橡胶密封垫片的制作与使用李丽【摘要】本文重点板式换热器的橡胶密封垫片的制造工艺、密封原理和维修、保养及更换等问题进行了论述,以供读者交流学习.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2010(000)012【总页数】1页(P72-72)【关键词】换热器;橡胶密封片;工艺;原理;堆保【作者】李丽【作者单位】吉林油田公用事业管理公司江北供热队,吉林,138000【正文语种】中文【中图分类】TE986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，因为垫片不仅要密封住介质，使其不向外界环境中泄漏，而且还要防止热交换介质之间的互混，因此，密封垫片被认为是板换器中最重要和最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专门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全面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全面的认知，首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。
三是要对橡胶密封垫片的维护和保养的基本知识进行掌握。
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最终性能。
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、耐磨性和弹性特别优异，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。
板式换热器板片及密封垫的选用
板式换热器是一种高效、节能的换热设备,具有传热系数高、结构紧凑、耗材少、形式多样、便于维修等诸多优点,应用领域逐渐扩大,已广泛应用于机械、电力、冶金、化工、轻纺、饮料、城镇供热等行业和领域,表现出很强的竞争力。
板式换热器以金属板片(一般厚度为05～10mm)为换热元件,由不锈钢、工业纯钛或其他材料的薄板压制而成。
通常用模具将板片压制成各种槽型或波纹形,既可以增大板片的刚度,以防止板片受压时变形,也增强了流体的湍流程度,增加了换热面积。
每个板片的四角各开有一孔,板片四周以及孔的周围压有密封垫片槽,并根据需要在孔的周槽中放置有垫片,起到允许流体或阻止流体进入板面之间通道的作用。
若将数个板片按照换热要求依次排列在支架上,并用固定压紧板和活动压紧板由压紧螺杆压紧,在相邻的板片间就形成了流体通道,借助板片四角的孔口与垫片．1、板片的组合形式根据对板式换热器的市场调研,我国板式换热器生产厂家设计的板型主要以纵向人字形波纹为主。
人字形波纹分为横向人字形波纹和纵向人字形波纹。
流体在以上两种形式的板片构成的通道内流动时都能形成网状流动,但其流动阻力和传热系数各不相同。
当采用横向人字形波纹板片时,流体在经过板片间形成的通道时比较顺畅,流动阻力很小,压力降非常低,但其换热系数也要比纵向人字形波纹的板片稍低一些,因此比较适用于低流速、高粘度、流量比较大的场合。
当采用纵向人字形波纹的板片(其波纹夹角为120°)时,流体在板片间形成的通道流过时极易产生湍流,换热系数高,因而可以产生比较理想的换热效果,其主要缺点是压力降比较大,因而只适用于压力不太大的情况,不适用粘度高、流动阻力要求低的场合。
2、板片的结构形式板片作为板式换热器的关键元件,其结构设计合理与否将直接影响到板片的传热性能、阻力降以及整机的承压能力。
目前已存在百余种核心结构,其主要波纹形式有:人字形波纹(包括横向人字形波纹和纵向人字形波纹)、水平波纹、竖直波纹、斜波纹等。
板式换热器密封垫常用材质
板式换热器密封件是机械产品的重要基础元件，其制造精度要求较高，主要材质有NBR/EPDM/FKM/VITON/HNBR/CR等。
随着我国板式换热器设备制造等工业产品的快速增长，密封件产品无论在结构上还是材料上都需要高精的技术和装备支撑。
国内外企业推出的新材料：1、氟塑料包覆橡胶产品FEP(氟化丙烯)和PFA(全氟化合物)等氟塑料品种，包覆橡胶O型圈和橡胶垫片(如板式换热器密封)，提高橡胶产品耐介质性能(溶剂、强酸、强碱)，ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司等公司推出。
2、全氟橡胶FFKM耐高温(250℃～320℃)，耐燃气和强烈的化学腐蚀，弹性好，压缩永久变形低，弹性好等优点，适应一些十分苛刻的工况条件。
在化工、食品、印刷、半导体等行业应用。
Parker、Evco等公司推出。
3、独特的聚氨酯材料良好的润滑性，耐超低温性能达到20K(-253℃)应用耐超低温工况。
Simrit独家推出。
4、聚四氟乙烯(PTFE)复合与改性为了克服PTFE的冷流性、导热性差等缺点，减少产品磨损，采用PTFE材料为基体与碳纤维、聚酰亚胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)，聚苯硫醚(PPS)等材料复合，开发无油润滑密封件(活塞环、导向环、填料环)，在中高压无油润滑压缩机广泛应用。
广研密封开发的该类密封件，用在国内多家知名压缩机。
膨体聚四氟乙烯的应用，膨体聚四氟乙烯经拉伸、膨化后形成的具有强韧而多孔型、高度纤维化的新材料，不但保持了聚四氟乙烯本身独特的化学稳定性、极低的摩擦系数、广阔的操作温度，而且它的微纤维化内部结构更使其制品具有超乎想象的坚韧性。
在新的国际环境下，全球橡塑密封件制品制造基地将不断向我国转移。
我国橡塑密封件产业也将迎来一个跨越式的发展时期，也必将为我国新型工业化发展做出更大的贡献。
板式换热器的质量及使用寿命很大程度取决于密封垫的质量和使用寿命。
对于大对数的换热器而言，板片一般不会损坏，而密封垫则容易老化而引起泄漏，所以密封垫的好坏决定了换热器的好坏和使用寿命。
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板式换热器垫片材料
特瑞堡密封系统开发了应用于板式换热器垫片的材料
特瑞堡密封系统是板式换热器垫片的领先供应商，专门开发符合严苛应用需求的材料。
最近有三种新开发的能满足特殊应用需求的材料。
板式热交换器成为许多加工工厂的组成部分，用于确保制热和冷却过程中的有效能源利用，最小化整体热损失，并帮助保护环境。
板式热交换器中的换热板采用橡胶垫片密封，防止换热器中的液体泄漏或混合。
板式换热器垫片的领先供应商
“垫片是板式换热器至关重要的组成部分，也是潜在的薄弱环节所在，”特瑞堡密封系统板式换热器垫片材料开发经理Jon Cutler说，“我们在此方面拥有超过25年的经验，客户依赖于我们的材料专业知识。
我们正在将垫片化合物的性能发挥至极限。
我们付出了巨大的努力，以便确保垫片材料在高温和高压环境中能保持较长的使用寿命。
”
板式换热器的密封极富挑战性。
温度范围非常极端，从零下45摄氏度至零上200摄氏度(零下49华氏度至零上392华氏度)温差跨度大，而加工处理的化学品则是最具有活性的化学品。
压力也相当高，一般情况下为0.5至1.5兆帕(72至218镑/平方英寸)，但有时甚至可以达到3.5兆帕(508镑/平方英寸)。
满足PHE严苛需求的三种新材料
专门开发的材料用于满足特殊应用的需求。
以下是三种最新材料的介绍。
材料名称：09-538/E8ZP4
30%的板式换热器垫片是三元乙丙橡胶材料制成的。
精心调整三元乙丙橡胶材料的配方可以获得最佳的耐热性，改善老化现象，最终研制成功的这种材料可以在175°C / 347°F的热水或蒸汽环境中工作最少一年。
材料名称：09-560/E9291
这是一种具有增强的耐化学性的三元乙丙橡胶材料，专门提供给那些在加工甲基叔丁基醚过程中受到其他竞争者生产的垫片的不良性能所困扰的客户。
使用该材料的垫片现已安装在客户的板式换热器中，这些换热器的介质处于过程流中。
该材料是可以接触甲醛，有机酸和用于气体脱硫的胺的理想材料。
也适用于氯酸盐的生产。
材料名称：26-006/H8ZP1
进行沿海石油和天然气开采工作的客户需要具有超高温耐受性的丁腈橡胶用于冷油器。
由于热水和蒸汽（大多数板式换热器使用这些介质）可能比碳氢化合物对于丁腈橡胶有更大的破坏性，因此垫片材料需要有最大的耐水解性。
经过超过10年的研究，特瑞堡密封系统现已开发出了持续工作温度最高可达+175°C/ +347°F的材料级别。
典型的板式换热器结构图
板式换热器
所有板式换热器的设计原理都是相同的。
在两个金属端面板之间有一些彼此紧密相连的薄金属板。
待加工处理的液体从端面板的一侧注入，于此同时另一种或冷或热的液体从另一个端面板注入。
这个过程的关键在于，两种液体都需要与换热板保持尽可能大的接触面积，以便两种液体迅速地进行热交换。
在一些加工厂，板式换热器可高达5米/16英尺。
换热板的最大长度为4米/13英尺，最大宽度为1.5米/5英尺，是条钢可以生产的最大尺寸。
换热板的最小长度为280毫米/11英寸，而最小宽度为100毫米/4英寸。
换热器垫片必须匹配板的尺寸，垫片的最小厚度为2毫米/0.08英寸，最大厚度为20毫米/0.8英寸。