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板片與密封結(jié)構(gòu)的分析
在板式換熱器設(shè)計(jì)中，板片的整體結(jié)構(gòu)與密封強(qiáng)度有密切的關(guān)系，合理的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅能夠提高板片的剛度，提高板式換熱器的耐壓性能，也能保證良好的密封性。密封結(jié)構(gòu)是由板片的密封槽和密封墊片構(gòu)成的，密封墊片的性能（物理性能、化學(xué)性能和工藝性能）、密封槽形式、密封墊片的壓縮比是密封設(shè)計(jì)的三大要素。
密封槽
密封槽的形狀直接關(guān)系到密封墊片在密封槽內(nèi)的定位，影響到密封墊片在運(yùn)行中的穩(wěn)定性，也直接關(guān)系到密封效果。合理的密封槽設(shè)計(jì)應(yīng)使密封墊片在受力、受熱的條件下，在設(shè)計(jì)的位置上不發(fā)生位移，并且基本保持原有的壓縮比。要想達(dá)到以上要求，在密封槽的設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能地采用密閉形式。此外，在充分考慮到板片材質(zhì)拉伸性能的前提下，還應(yīng)使密封槽的傾角盡量小。目前我國開發(fā)研制的板型中，密封槽的傾角一般在25°～35°之間；而國外一些品牌，其大部分的板片密封槽傾角均在20°左右，小的可到7°。
目前，國內(nèi)外各種板型密封槽的設(shè)計(jì)均采用平面形式，如圖所示。其優(yōu)點(diǎn)是板片加工成型簡單、密封墊片結(jié)構(gòu)簡單、易于粘結(jié)、密封墊片在密封槽內(nèi)的穩(wěn)定性好。但也存在不利之處，例如在粘接密封墊片與密封槽時，對位必須相當(dāng)準(zhǔn)確，不允許有偏移，否則在夾緊時，密封墊片會脫離密封槽而失去密封的效果。針對此種情況，本文對密封槽形式做了大量的研究和試驗(yàn)，研制出一種新型結(jié)構(gòu)形式，如圖所示，其密封墊片在組裝時穩(wěn)定性好，定位準(zhǔn)，提高了密封槽部位的剛度，降低了裝配過程中的夾緊力，降低了板片的變形程度。多年使用結(jié)果表明，該密封槽形式效果好，有較大推廣價值．
密封墊片
密封墊片是板式換熱器的重要組成部分，在裝配時先用粘接劑將墊片貼牢在板片的密封槽中，而在孔的周槽中根據(jù)流體流動的需要來放置墊片，從而起到允許或阻止流體進(jìn)入板片之間通道的作用，達(dá)到熱交換的目的。密封墊片的材料、結(jié)構(gòu)形式及壓縮比直接關(guān)系到板式換熱器的密封效果。
密封墊片的材料
目前常用的密封墊片的材料有合成橡膠和石棉橡膠兩大類。合成橡膠常用的有丁腈橡膠、三元乙丙橡膠和氟橡膠。合成橡膠密封墊片的物理性能指標(biāo)主要有工況條件下的永久壓縮變形和扯斷伸長率，橡膠密封膠墊的硬度指標(biāo)則應(yīng)根據(jù)密封槽的形式及壓縮量而定。
密封墊片的結(jié)構(gòu)形式
密封墊片的結(jié)構(gòu)形式也有很多種，其截面形式大致有矩形、梯形、六邊形、五邊形等。常用的形式有兩大類型：一種形式如圖所示，其密封墊片橫截面的上部為尖形的；另一種形式如圖所示，其上部為平面。前者是通過至中部的尺寸差來增加密封墊片的變形程度，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際上仍然是平面密封，而非線性密封，因?yàn)榘迤拿芊獠鄣撞渴瞧矫妫?dāng)板片密封槽底部平面有缺陷時，這種結(jié)構(gòu)能抵消一些。后者設(shè)計(jì)的目的是為了減少密封墊片的壓縮量，其壓緊形式為平面壓緊。其主要缺點(diǎn)是在板片裝配過程中，板片容易錯位，夾緊力過大，容易造成板片變形等。通過分析研究和試驗(yàn)，本文設(shè)計(jì)出與圖所示密封槽相對應(yīng)的墊片截面如圖所示，使裝配簡單，也提高了板片的承壓能力。
密封墊片的壓縮比
一般以密封墊片的壓縮量與其原始厚度之比即壓縮比作為密封墊片的設(shè)計(jì)依據(jù)。根據(jù)多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及對國內(nèi)外大量板式換熱器密封結(jié)構(gòu)的分析，筆者認(rèn)為壓縮比掌握在20%～25%之間好。
板式換熱器的質(zhì)量及使用壽命很大程度取決于密封墊的質(zhì)量和使用壽命。對于大多數(shù)的換熱器而言，板片一般不會損壞，而密封墊則容易老化而引起泄漏，所以密封墊的好壞決定了換熱器的好壞和使用壽命。
2019/05/11 08:43:10
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