در بین انواع مختلف مبدل های حرارتی ، مبدل های حرارتی صفحه ای به عنوان یکی از سیستم های تبادل حرارت که از اجزای مختلفی تشکیل شده است که صفحات تبادل حرارت را از هم دیگر جداسازی کرده و مانع از نشت مایع بین صفحات مبدل حرارتی می شود واشر یا گسکت می باشد؛ واشر های بکار رفته دارای جنس ها و طرح های مختلفی طبق نیاز و طرح موجود در صفحات مبدل های حرارتی هستند، ضمن اینکه این واشر ها یکی از قطعات یا اجزایی می باشند که در یک سیکل کاری مشخص بایستی تعویض گردد.

پیشنهاد میشود مقاله اجزا مبدل های صفحه ای را بخوانید

نحوه عملکرد

به منظور آب بندی مبدل های صفحه ای از واشرهایی با آرایش خاص استفاده می شود این واشر ها درون شیارهایی که در صفحات تعبیه شده است قرار گرفته تا ضمن اینکه بین صفحات فاصله لازم جهت عبور سیال را فراهم کند از نشت سیال نیز جلوگیری کند، عملکرد صحیح واشرها دقیقا مرتبط با میزان فشار اعمال شده توسط صفحات نگهدارنده ، پیچ و مهره ها می باشد که برای این منظور بایستی فشار بگونه ای تنظیم و طراحی شود که اولا به هیچ عنوان نشتی نداشته باشد و ثانیا فاصله ی مجاز بین صفحات دقیقا رعایت شود.

شیار صفحات مبدل صفحه ای

در اطراف دهانه ورودی و خروجی سیال به منظور جلوگیری از اختلاط دو سیال سرد و گرم از سیستم دو واشری استفاده می شود، در کنار واشر های ورودی و خروجی دو سیال با تعبیه گذرهایی روی بخش های خروجی واشر می توان از نشت سیال در مبدل مطلع شد.

وظیفه بعدی واشر ها دارا بودن خواص مقاومت شیمیایی و حرارتی مناسب در مقابل سیالات مختلف می باشد بدین منظور معمولا واشر ها از موادی مثل لاستیک ها، ptfe، گرافیت و تفلون ساخته می شود که در این میان لاستیک ها کاربرد بیشتری نسبت به بقیه دارند.

لاستیک ها در شرایط مختلف می تواند مایعات و گازها را جذب کرده و متورم شوند که باعث ایجاد ترک و نرم شدن لاستیک می شود برای مثال اگر مبدل ها به مدت زمان متعدد و طولانی متوقف و سپس شروع به فعالیت کرده باشند به مرور نشت سرد در مبدل اتفاق می افتد و میزان آب بندی مبدل کاهش می یابد.

برای مقابله با این مساله در جنس لاستیک های بکار رفته در واشر ها توجهات خاصی  صورت گرفته ضمن اینکه با توجه به شرایط کاربردی واشر و سیال در تماس با آن ، جنس واشر از لاستیک انتخاب می شود.

نحوه نصب واشر های روی صفحات

واشر بر روی صفحات مبدل به دو صورت مختلف نصب می شود که عبارتنداز:

نوع اول واشر چسبی می باشد که در آن واشر های لاستیکی با چسب روی صفحات محکم می شوند.دراین نوع از نصب واشر بر روی صفحات ، بایستی ملاحضات بسیار دقیقی بر روی متناسب بودن جنس سیال با جنس چسب، تناسب بین جنس چسب و جنس صفحات، تناسب بین فشار بین صفحات با شرایط فیزیکی چسب و همچنین متناسب بودن چسب از نظر حرارتی بایستی بصورت دقیق بررسی شود.

نوع دوم واشر بدون چسپ می باشد که به آن ها قفلی و گیره ای می گویند در این نوع از نصب بر روی واشر گیره هایی یا قفل هایی قرار می دهند تا واشر بر روی صفحات ثابت شود. نوع قفلی در مبدل های قدیمی به کار می رفته است این روش از نظر واکنش های شیمیایی مزیت خوبی نسبت به روش اول دارد اما ضریب ایمنی آب بندی مبدل ها کاهش می یابد.

برای آشنایی بیشتر با صفحات میتوانید صفحات مبدل صفحه ای را مشاهده کنید

لاستیک ها

لاستیک ها نوعی پلیمر به حساب می آیند که دارای قابلیت انعطاف پذیری بالایی هستند و با اعمال نیروی خارجی تغییر شکل می دهند و پس از حذف نیروی خارجی به حالت اولیه خود بر می گردند میزان تغییر شکل در لاستیک ها در مقایسه با فلزات حدود ۴۰۰ برابر بیشتر می باشد. که این ویژگی سبب جای گذاری راحت تر در محیط های مختلف شده و سپس بعد از نصب به حالت اولیه بر می گردد.

لاستیک واشر مبدل صفحه ای

انواع لاستیک ها

۱- لاستیک پلی اورتان

این لاستیک ها با دارا بودن خواص مناسب مقاومت به خوردگی و ضربه پذیری در محدوده دمایی ۷۰ تا ۸۰ درجه  کاربرد دارند. و در برابر روغن ها این لاستیک ها ضعیف می باشند.

۲- لاستیک طبیعی NR

این لاستیک بالاترین مقاومت دینامیکی- الاستیکی و پارگی را در میان لاستیک های موجود دارد و مقاومت بالا در برابر خورندگی دارای تغییرات پلاستیکی بسیار ناچیز می باشد.این لاستیک ها در دمای ۸۰ درجه پایداری لازم را دارا می باشند و برای مدت زمان کوتاه کاری در دمای ۱۲۰ نیز می تواند مورد استفاده واقع گردد. اما این لاستیک ها در برابر شرایط جوی و مخصوصا اوزون ضعیف می باشند که با افزودن مواد مقاوم نسبت به اوزون می توان بهبود داد و این لاستیک ها برای تایر ماشین ها، واشر های آب بندی و… کابرد فراوان دارند.

۳- لاستیک ایزوپرن IR

استفاده از این لاستیک همراه با لاستیک طبیعی بیشتر می باشد و بعنوان تقویت کننده لاستیک طبیعی نیز می توان نام برد ضمن اینکه این لاستیک در تایر اتومبیل و نوار نقاله ها نیز می توان استفاده نمود.

۴- لاستیک استیرن- بوتادین

نام تجاری این نوع از لاستیک ها بونا می باشد که نسبت به لاستیک طبیعی دارای تولید ارزانتر و پایداری حرارتی تا ۱۰۰ درجه را شامل می شود و این لاستیک در محیط های روغنی ضعیف بوده و خواص الاستیکی متری نسبت به لاستیک طبیعی را دارا می باشد.

۵- لاستیک بوتیل IIR

این نوع از لاستیک ها دارای خاصیت بارز ایزولاسیونی بالا و مقاومت بسیار خوب در مقابل شرایط جوی همچون نفوذ گاز ها می باشد ولی در مقابل خواص الاستیکی پایین تر و تمایل به تغییر شکل و ماندگاری در این لاستیک ها بالا می باشد، این لاستیک به علت ایزولاسیون برای ساخت روکش کابل ها ، پوشش پشت بام، ایزولاسیون داخلی تونل ها ، لوله های آب داغ و نیز ساخت المنت های کاهش صدا استفاده می شود.

۶- لاستیک اتیلن – پروپیلن EPM-EPDM

این نوع از لاستیک ها دارای مقاومت خیلی خوبی نسبت به شرایط جوی و همچنین دارای ویژگی های الکتریکی بالایی است همچنین قیمت مناسب و مقاومت خوب گرمایی (۱۲۰ تا ۱۴۰ درجه) و ویژگی های الاستیکی مانند SBR سبب افزایش میزان کاربرد این نوع از لاستیک شده است.

این نوع از لاستیک ها در دو نوع مطرح شده; نوع EPM دارای شرایط دشوار تولید می باشند ولی EPDM شرایطی راحت تر را شامل می شوند با این تفاوت که مقاومت مطلوبی در برابر آب داغ و اسیدها دارند و همچنین این لاستیک ها در واشر های آب بندی، ماشین لباسشویی، واشر مبدل حرارتی و… کاربرد دارند اما بایستی توجه داشت که در محیط روغن، بنزین، حلال های هیدروکربنی و… ضعیف بوده و همچنین قابلیت آپارات کردن (وصله پذیری) ضعیفی دارند.

۷- لاستیک کلروبوتادین CR

این نوع از لاستیک ها میانگین خواص لاستیک های مطرح شده را دارا می باشند ضمن اینکه این نوع از لاستیک ها در مدت زمان محدود تا دمای ۱۲۰ درجه در محیط های روغنی نیز امکان استفاده دارند ولی این لاستیک ها در دمای زیر ۰ درجه سخت شده و قابلیت تغییر شکل کمی دارد و ضعف دیگر این نوع لاستیک ها قیمت بالای آن می باشد.

۸- لاستیک اکریل نیتریل – بوتادین NBR

این نوع از لاسیتک ها مناسب برای محیط های چوب و مواد سوختی می باشد و همچنین دارای مقاومت مکانیکی و خورندگی و گرمایی مناسب (تا ۱۲۰  درجه) و نیز پایداری آن در شرایط جوی در برابر تاثیرات اوزون می باشد. این نوع از واشر ها دارای کاربرد مناسب در اکثر محیط های خورنده و شرایط مختلف می باشد که سبب کاربرد این نوع از لاستیک ها در روغن شیلنگ بنزین، اورینگ، شیلنگ روغن و گازوئیل، چرم مصنوعی ، ساخت واشر مبدل های حرارتی صفحه ای کاربرد دارند.

۹- لاسیتک پارل

این نوع لاستیک  که ویژگی های خوب مکانیکی و الاستیکی لاستیک طبیعی و مقاومت اوزونی مناسب را شامل می شود.یکی از موارد مصرف این لاستیک ساخت قطعات جهت استفاده از موتور های داغ می باشد.

۱۰- لاستیک هیپالون یا کلروسولفونیتد – پلی اتیلن

این نوع از لاستیک ها دارای مقاومت بسیار مناسبی در شرایط جوی و مواد اکسید کننده شیمیایی می باشد. مقاومت پیپالون در محیط های باز این امکان را فراهم می سازد که بتوان از این ماده قطعات بی رنگ لاستیکی برای استفاده در محیط های باز ساخت.

این نوع از لاستیک ها دارای ویژگی های خوب الکتریکی آن می باشد بطوریکه می شود از این نوع لاستیک ها در ساخت قطعات الکتریکی و نیز روکش کردن کابل برق و کابل کشی در محیط های باز، استفاده کرد. علاوه بر موارد فوق در ساخت لباس ضد آتش، شیلنگ ضد اسید، واشر ها و پوشش داخلی مخازن شیمیایی نیز استفاده می شود.

۱۱- لاستیک اتیلن – وینیل استات EVA یا لواپرن

این نوع از لاستیک ها در برابر عوامل جوی، نور، اثرات اوزون و تثبیت رنگ ها کاربرد دارد و همچنین دارای دمای پایداری بسیار بالایی ( ۱۳۰ درجه) می باشد.

۱۲- لاستیک اکریلات ACM

این نوع˛ لاستیک گرانی با مقاومت مناسب در برابر تاثیرات اوزون و روغن های داغ تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد به مدت طولانی می باشد. لاستیک  ACMدر برابر چربی ها و روغن ها مقاوم ولی در برابر حلال ها اروماتیک و بخار های آب ناپایدار می باشد.از موارد استفاده عمومی این لاستیک باید به ساخت واشر های آب بندی برای محورها و روغن های داغ اشاره کرد.

۱۳- لاستیک اپی کلر هیدرین ECO ، CO

این لاستیک از مقاومت گرمایی خوبی برخوردار است.از اختلاط CO  و ECO لاستیکی ساخته می شود که در برابر حرارت˛ سرما˛ مواد سوختی و روغن ها مقاومت بهتری از نوع مجزای آن ها دارد.کاربرد بیشتر آن ساخت واشر برای محورها است.

۱۴- لاستیک سیلیکونی VMQ و PVMQ

این نوع از لاستیک ها دارای پایداری گرمایی – سرمایی بالایی (۱۰۰ تا ۲۰۰ درجه ) می باشد که در این شرایط خواص الکتریکی بالا در کنار پایداری بسیار خوب در برابر شرایط جوی و به ویژه تاثیرات اوزونی با درصد کمی تغییرات پلاستیکی از ویژگی های خاص لاستیک های سیلیکونی می باشد.

۱۵- لاستیک فلوروکربن (وایتون) FKM

این لاستیک ها با نام تجاری وایتون با ویژگی های منحصر بفرد گرمایی˛ قابل استفاده در دمای ۲۰۰ تا ۲۵۰ درجه می باشد. این نوع از لاستیک ها در برابر روغن ها ، چربی ها و مواد سوختی و بسیاری از حلال های شیمیایی مانند اسیدها، بازهای تری(tri) و پری(per) در درجه حرارت های پایین و… مقاومت بسیار خوبی دارد.

شرکت پترو فناور در راستای رضایت مشتریان خود در تولید واشرها با داشتن تیم قوی و منسجم تحقیق و توسعه برای یافتن بهترین کیفیت و بهینه ترین حالت همواره در تلاش می باشد و در این راستا با داشتن آزمایشگاه گسکت با نیروهای فارغ التحصیل دانشگاهی و اساتید دانشگاه همواره در جهت ارتقا محصول تولید در تلاش می باشد.

افزدونی های لاستیک ها

برای افزایش میزان مواد کاربردی لاستیک ها لازم است به ۱۰۰ درصد ماده اولیه لاستیک مواد دیگری اضافه نموده که برای این مساله از مواد زیر استفاده می شود:
۱- مواد پرکننده تا ۵۰ درصد

دوده به عنوان یکی از مواد پر کننده در دو نوع فعال و غیر فعال به عنوان پر کننده اصلی بکار می رود و سیلیکات های طبیعی یا مصنوعی از مهمترین پر کننده های لاستیک هستند.

دوده فعال باعث افزایش مقاومت لاستیک در برابر سایش شده و همچنین اندازه دانه های دوده در خواص مکانیکی لاستیک تاثیر مستقیم دارد؛ بطوریکه با افزایش اندازه دانه ، سختی و استقامت لاستیک کمتر می شود ولی ضربه پذیری لاستیک و سایش مکانیکی قطعه لاستیکی افزایش می یابد. پر کننده غیر فعال موادی هستند که در خواص نمونه ی تولید شده تاثیری نداشته و فقط جهت پر کنندگی استفاده می شوند مثل پرک های روشن سیلیکات ها.

۲- مواد نرم کننده تا ۲۰ درصد

روغن های معدنی ، شیمیایی با ویسکوزیته های مختلف، نرم کننده های لاستیک می باشند که درصد کمی از این نرم کننده ها باعث سهولت در فرایند تولید می شوند ولی از سوی دیگر سبب کاهش برخی ویژگی های مکانیکی مانند سختی هم می شوند در صورت زیاد بودن درصد نرم کننده در مواد تشکیل دهنده لاستیک و استفاده قطعه در دمای بالا روغن موجود در لاستیک تبخیر گشته و باعث تردی و تغییر رنگ سطح لاستیک و نیز تغییرات ویژگی های الکتریکی قطعه لاستیکی می شود.

۳-مواد ضد کهنگی تا ۲ درصد

برای سنجش میزان مقاومت لاستیک در برابر ترک ها و ازدیاد طول اوزون به عنوان شرایط آزمایش می توان نام برد که با قرار دادن لاستیک در شرایط کشش و اوزون میزان تغییر طول بحرانی مشخص می شود سپس این تغییر طول بحرانی بایستی حد قابل قبول داشته باشد که مرسوم است این تغییر طول عددی بین ۲۰ تا ۲۵ درصد باشد.

۴- کمک کننده های فرایند ۳ درصد الی ۱۰ درصد

برای یکنواختی در تقسیم پر کننده ها و نیز سهولت در امر تولید قطعات لاستیکی به وسیله روش های اکستروژنی، کلدرینگ، پرس و یا ماشین های تزریقی از مواد کمکی فرایند مانند صمغ ها، صابون ها و یا فاکتایس استفاده می شود.

افزودن کمی لاستیک کهنه می تواند در امر تولید باعث سهولت شود اما می تواند باعث کاهش کیفیت ویژگی های مکانیکی محصول نهایی نیز شود.

۵- شتاب دهنده های فرایند تا ۱٫۵ درصد

شتاب دهنده ها به عنوان یکی از ابزارهای افزایش سرعت فرایند تولید می توانند در بحث تولید بسیار مفید باشند ضمن اینکه این مواد با توجه به نیاز و نحوه فرایند تنظیم و مورد استفاده قرار می گیرند.

۶- پخت کننده ها تا ۲ درصد که معمولا گوگرد یا پراکسیدها هستند.

استفاده از گوگرد تا ۲ درصد عامل اصلی ولگانیزاسیون لاستیک می باشد و از افزودن گوگرد ۸ الی ۱۰ درصد محصولی چرم گونه با ویژگی های ضعیف حاصل می شود و در صورت افزایش گوگرد تا ۳۰ درصد لاستیک سخت تولید می شود.

۷- فعال کننده ها تا ۵ درصد و سرانجام رنگ ها

ویژگی های یک قطعه لاستیکی بیش از هر چیزی بستگی به نوع ماده اولیه لاستیک دارد. ویژگی های مکانیکی مانند مقاومت در برابر پارگی و ضربه پذیری و ویژگی های شیمیایی  مانند مقاومت در برابر روغن ها و چربی ها و مواد سوختی و یا حلال های شیمیایی می باشد.

شرکت پترو فناور مهراطلس در راستای رضایت مشتریان خود در تولید واشر ها با داشتن تیم قوی و منسجم تحقیق و توسعه برای یافتن بهترین کیفیت و بهینه ترین حالت همواره در تلاش هستند تا در این راستا با داشتن آزمایشگاه گسکت به کمک نیروهای فارغ التحصیل دانشگاهی و اساتید همواره در جهت ارتقا تولید محصول فعالیت می کنند.