板式换热器(以下简称板换器)有效的热交换不仅在板片之间狭小的空间中进行,而且在板片之间的许多垫片中也发生热交换。实际应用中,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。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。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。橡胶垫片在板换器中的使用率超过98%。

1　材料组成和制造

橡胶是比较复杂的高分子体系,由橡胶聚合物(或称生胶)、硫化剂、填充剂(用于增强)、防老剂、加工助剂和稀释剂等多种不同组分组成。聚合物制造商供应的原料橡胶聚合物,还不是通常所说的橡胶,因为高分子聚合物的分子链还没有交联形成三维网状结构,交联网状结构是在硫化过程中形成的。起硫化反应的硫化剂,在热作用下引起橡胶聚合物之间的化学反应,从而完成硫化过程。硫磺、有机树脂和有机过氧化物等都是典型的硫化剂。为了改善橡胶垫片的物理性能,如硬度、扯断强度及撕裂强度等,需要加入增强填充剂,而碳黑是常用的填充剂,碳黑不仅可改善橡胶垫片的物理性能,而且可使垫片的价格大为降低。橡胶垫片象其它所有的有机体系一样,当其被暴露在有害的热、氧等环境中就会发生老化。因此还需要在混炼胶中加入一些有效的抗老化剂(抗氧剂、抗臭氧剂等),以延长橡胶垫片的寿命。加工助剂(软化剂、脱模剂等)虽然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。橡胶垫片材料典型组成见表1。板换器密封垫片的制造过程大体上包括如下几个步骤和质量控制点。

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