اثر رابر در مبدل های حرارتی صفحه ای

معرفی مواد جولای 9, 2019 جولای 13, 2019


مبدل های حرارتی

مبدل های حرارتی تقریبا پرکاربردترین عضو در فرآیندهای شیمیایی اند و می توان آن ها را در بیشتر واحدهای صنعتی ملاحظه کرد.

آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماای مختلف را فراهم می کنند.

این عملیات می تواند بین مایع-مایع، گاز-گاز و یا گاز-مایع انجام شود.

مبدل های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین ترو یا هر دو مورد استفاده قرار می گیرند.

مبدل های حرارتی در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می شوند.

این کاربردهای شامل نیروگاه ها، پالایشگاه ها، صنایع پتروشیمی، صنایع ساخت و تولید، صنایع فرآیندی، صنایع غذایی و دارویی، صنایع ذوب فلز، گرمایش، تهویه مطبوع، سیستم های تبرید و کاربردهای فضایی میباشند.

مبدل های حرارتی را می توان از جنبه های مختلف دسته بندی کرد :

– بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم

– بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم

– بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم

– بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدلها

– بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم

بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل ها

1-      مبدل های لوله ای

2-      مبدل های حرارتی صفحه ای

3-      مبدل های حرارتی با سطوح پره دار 

مبدل های حرارتی صفحه ای:

      مبدل های حرارتی صفحه ای واشر دار

     مبدل های حرارتی صفحه ای جوشی

مبدل های حرارتی صفحه ای واشر دار:

در مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار، صفحات حرارتی به وسیله گسکت های الاستومری به هم فیت شده اند.

وظیفه این گسکت ها سیل کردن کانال ها و هدایت سیال در آن ها به صورت یک در میان است.

دسته صفحات بین صفحات فریم و فشار مونتاژ شده و به وسیله پیچ ها فشاری در بین این صفحات ثابت نگه داشته می شود.

صفحات حرارتی و صفحه فشار از تیر حمل کننده (Carrying bar) یا اصطلاحاً راهنمای بالا آویخته شده اند و به وسیله راهنمای پایین موقعیت دهی می شوند که هردو آن ها (راهنمای بالا و راهنمای پایین) به ستون پشت (Support Column) متصل شده اند.

نوع طراحی مبدل های حرارتی صفحه ای گسکت دار امکان تمیزکاری آسان و تغییر ظرفیت مبدل حرارتی را با کم و زیاد کردن تعداد صفحات فراهم آورده است.

لاستیک های به کار رفته در مبدل های حرارتی:

1-      EPDM (اتیلن- پروپیلن- دی ان مونومر)

2-      NBR (آکریلونیتریل بوتادی ان رابر)

3-      HNBR (رابر نیتریل هیدروژنه)

4-      FKM (فلوئوروکربن ها)

 

آگهی تبلیغات صنعت پلاستیک

 

 

لاستیک طبیعی یک الاستومر (پلیمر هیدروکربنی کشسان) است که از لاستیک خام درست شده است.

الاستومر یک ماده‌ای است که می‌تواند تغییر شکل کشسان بیشتری را از مواد دیگر، تحت تنش تحمل کند و بدون هیچ گونه تغییر شکلی به اندازه‌ی قبلی خود برگردد.

مانند : ۱ و ۴- پلی‌ایزوپرن

خواص رابر طبیعی:

  • خواص دی‌الکتریک مناسب
  • قابلیت ارتجاعی عالی
  • قابلیت جذب ارتعاش بالا
  • مقاومت شکست مناسب
  • مقاوم به اسیدهای معدنی رقیق، قلیا و نمکها

عیب:

  • مقاومت پایین به مواد شیمیایی اکسیدکننده، اکسیژن اتمسفری، ازن، روغن‌ها، بنزن و ستن‌ها
  • مقاومت شیمیایی کم در مقابل نفت و مشتقات آن و بسیاری مواد شیمیایی آلی
  • حساس به نور فرابنفش

 

لاستیک‌های مصنوعی در گیاهان شیمیایی با پلیمریزاسیون مونومرها به پلیمرها به دست می‌آیند.

در مونومرهای سنتزی علاوه بر مونومرهای دی ان از مونومرهای دیگر نیز می توان استفاده کرد.

برخی نمونه‌ها عبارتند از:

  • لاستیک استرین بوتادین (SBR)——> هم – پلیمریزاسیون استرین و بوتادین
  • لاستیک بوتیل (IIR)——–> هم – پلیمریزاسیون ایزوبوتیلن با ایزوپرن
  • لاستیک نیتریل (NBR)———> هم – پلیمریزاسیون آرکیلونیتریل و بوتادین
  • نئوپرن ——–> پلیمریزاسیون کلروپرن

 

EPDM:

مقدار اتیلن در حدود 45% تا 75% است؛ همچنین مقدار دی ان در حدود 2.5% تا 12% است.

درصد پروپیلن بیشتر، غلطک پذیری بهتر، مقاومت خام پایین تر و کشسانی بالاتر را ارائه می دهد.

همچنین درصد اتیلن بیشتر، سبب فرآیند پذیری بهتر، اکستروژن بهتر، پخت سریع تر و پخت بهتر پراکسیدی و گوگردی با درصد شبکه ای شدن (Crosslink) بالا را ارائه می دهد.

حلال:

سنتز: پلیمریزاسیون زیگلر- ناتا

مکانیسم پخت: گوگردی و پراکسیدی

مزایامقاومت حرارتی و گرمایی خوب، به دلیل سیر شدگی اغلب واحدهای تکرار شونده دارای مقاومت عالی در مقابل عوامل جوی و مقاومت عالی در برابر ازون و نور خورشید ، قیمت نسبتاً ارزان، مقاومت در برابر اکثر اسیدها و بازها، انعطاف پذیری در دمای پایین، ، مقاومت در برابر مواد قطبی، مقاومت در برابر آب و بخار، عایق الکتریکی بسیار خوب

معایبمقاومت در برابر شعله و آتش، چسبندگی ضعیف به الیاف و فلزات، مقاومت کم در برابر بنزین و نفت سفید، روغن و حلال های هیدروکربنی هالوژنه

خواصمقاومت عالی در درجه حرارت های بالا، و مقاومت سایشی عالی، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر پیر شدن

کاربرد: به عنوان ترکیب (Compound) برای اصلاح ضربه در پلاستیک ها، درزگیر برای دیگ های بخار، عایق بندی سیم و کابل، لاستیک ها، لوله های لاستیکی مانند لوله تخلیه آب ماشین لباسشویی، لوله های مصرفی در اتومبیل مانند لوله بخاری و رادیاتور، شیلنگ، واشر، ساخت بلندگو های صدا، پروفیل های به کار رفته در پنجره ها و مهم ترین کاربرد های آن که درزگیر ها و نوار های عایق بندی در و پنجره و درزگیر خودرو و درزگیر لوازم خانگی مانند یخچال و فریزر و همچنین مواد بام سازی و سقف سازی و آب بندی سقف وسایل نقلیه است. باید خاطر نشان کرد این پلیمر در ترکیب با پلی یورتان (PU) برای پوشش زمین های بازی و پوشش کف عرشه کشتی ها و کارخانجات استفاده می شود.

نام های دیگر: نوردل (Nordel)، رویالن (Royalene)، کتون 8340آ (kelton 8340A)، ویستالون (Vistalon)

 

آگهی تبلیغات صنعت پلاستیک

 

 

NBR:

مونومربوتادین، اکریلو نیتریل

حلال: تولوئن (Toluene)، دی متیل فرمامید DMF یا (Dimethylformamide)، تری کلرو بنزن TCB یا (Trichlorobenzene)

دمای ذوب (Tm):  100 درجه سانتی گراد

دمای انتقال شیشه ای (Tg) : بسته به میزان درصد اکریلو نیتریل (ACN) از 60- تا 10- درجه سانتی گراد (با افزایش درصد اکریلو نیتریل دمای Tg نیز افزایش می یابد.

20% ACN   برابر   10- درجه سانتی گراد
30% ACN   برابر   42- درجه سانتی گراد
34% ACN   برابر   35- درجه سانتی گراد
40% ACN   برابر   18- درجه سانتی گراد
45% ACN   برابر   60- درجه سانتی گراد

 

 

سنتز: پلیمریزاسیون (بسپارش) امولسیونی

  • پلیمریزاسیون امولسیونی گرم (Hot)

 

  • پلیمریزاسیون امولسیونی سرد (Cold)

با افزایش مقدار نیتریل، مقاومت در برابر هیدرو کربن ها، حلال ‌ها، سایش و نفوذ گازها و همچنین مقاومت حرارتی و استحکام کششی، سختی افزایش می یابد.

کاهش مقدار نیتریل، خواص در دمای پایین و جهندگی و سرعت پخت را افزایش می دهد.

این لاستیک به طور پیوسته در دمای ۱۲۰درجه سانتی گراد در مجاورت هوا و در دمای ۱۵۰ درجه سانتی گراد در محیط روغن کارایی دارند.

انواع لاستیک NBR:

امروزه گونه های جدید لاستیک NBR به صورت لاستیک های: خرد شده، پودر شده، مستربچ دوده، بهبود یافته توسط نرم سازها، کربوسیله شده (X-NBR)، هیدروژنه شده (H-NBR)، اصلاح شده با اپوکسی، مایع، اکریلو نیتریل/ایزوپرن و NBR نوع ترمو پلاستیک الاستومر یافت می شود.

  • لاستیک XNBR به دلیل وجود گروه های کربوکسیلیک در آن قابلیت پخت با اکسید فلزی را دارد. (نیتریل های کربوکسیل شده عمدتا چقرمه و مقاوم تر از نیتریل های معمولی در برابر پارگی و سایش می باشند اما انعطاف پذیری و جهندگی کمتری در دمای پائین از خود نشان می دهند.)
  • لاستیک HNBR نوعی لاستیک NBR است که آنرا با هیدروژن اشباع می کنند و پیوند دوگانه آنرا از بین می برند تا در برابر ازون مقاوم شود، این لاستیک لاستیکی کاملاً مهندسی و گران قیمت است و برای کاربرد های فضایی استفاده می شود. همچنین باید گفت به دلیل از بین رفتن پیوند دوگانه امکان پخت گوگردی از بین می رود و پخت پراکسیدی انجام می شود.

روش های پخت:

معمولاً توسط گوگرد پخته (ولکانیزه) می شود اما به دلیل پایین بودن مقدار اشباعیت در زنجیره آن، معمولاً گوگرد کمتر و شتاب دهنده بیشتری مورد نیاز است.

مزایا: لاستیک های NBR در برابر روغن ها، حلال ها، آب، نمک ‌ها، ترکیبات آلیفاتیک، صابون ها و اغلب مواد غذایی مقاوم هستند، همچنین مقاومت خوبی در برابر متورم شدن در حالت غوطه ور در روغن های معدنی دارند، مقاومت خوب در مقابل ازون و تابش اشعه UV

معایب: مقاومت کم در برابر اکسید کننده های قوی نظیر اسید نیتریک، مقاومت کم در برابر بخار، مقاومت کم در برابر شعله و آتش، مقاومت کم در برابر پارگی

خواصمقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر نفوذ گازها، جهندگی خوب، کارایی در دماهای پایین، مقاومت حرارتی و گرمایی خیلی خوب

کاربرد: برای لوله های پلاستیکی گازوئیل، محفظه های روغن، دیافراگم پمپ های سوخت، واشر ها، انواع آب بند ها و درزگیر ها، کاربرد در صنایع خودرو سازی و هوا فضا به عنوان مثال در درزگیر ها و شیلنگ سوخت و حتی لنت ترمز، ظروف ماشین های شیر دوش، دستکش های پزشکی و صنعتی، ادوات چاپ و غلطک و چرخ های متحرک، زیره های مقاوم در برابر روغن برای کفش های کار ایمنی، برای تولید فوم و اسفنج و تشک نیز استفاده می شود.

مشخصات فنی:

سختی (Shore A) : بسته به میزان درصد اکریلو نیتریل (ACN) از 64 تا 68

20% ACN   برابر   64
27% ACN   برابر   66
33% ACN   برابر   67
40% ACN   برابر   68

–   هنگامی که نیتریل با رزین های PVC اصلاح می شود مقاومت آن در برابر شرایط جوی و اوزون افزایش می یابد بدون آنکه خواص مقاومتی آن در برابر روغن افت پیدا کند.

 

آگهی تبلیغات صنعت پلاستیک

FKM:

مونومر:

  •  vinylidene fluoride و hexafluoropropylene
  • VDF, HFP,و tetrafluoroethylene (TFE)
  • VDF, TFE و perfluoromethylvinylether (PMVE)
  • propyleneو  TFE, and VDF
  • VDF, HFP, TFE, PMVE, and Ethylene

در اینجا TFE، VDF و ethylene  اگر به اندازه کافی طول زنجیرشان طولانی باشد، تمایل به بلورینه شدن دارند و در مقابل مونومرهای HFP، PMVE  و propylene  به ودلیل داشتن گروه های جانبی یک پلیمر آمورف را ایجاد میکنند.

آگهی تبلیغات صنعت پلاستیک

سنتز: پلیمریزاسیون امولسیونی  در دمای بالا

مکانیسم پخت: به دو روش امکان پذیر است: 1- کندن هیدروژن و  فلوئور مجاور توسط عامل نوکلئوفیلی بازی 2- توسط رادیکال پراکسید ( مونومر دارای بخش cure   مانند 4-bromo-3,3,4,4-tetrafluorobutene (BTFB))

پس از این 3 مسیر پخت و شبکه ای شدن وجود دارد:

  • واکنش افزایشی (شبکه های دی امین               hexamethylene diamine carbamate)
  • واکنش جایگزینی نوکلئوفیلی آروماتیک (شبکه های دی هیدروکسی سیستم های بیس فنل AF)
  • واکنش ENE (شبکه های تری آزین در مکان های مشخصی از مونومر BTFB)

Post cure: این مرحله جهت بهینه کردن ویژگی های فیزیکی رابر و حذف مواد فراری که در طول ولکانیزاسیون به وجود آمده است (ممکن است باعث نابودی شبکه شود) در آون air-circulating در دمای اتاق به مدت 2-24 ساعت انجام می گیرد.

مزایا:

مقاومت دمایی و حرارتی عالی، پایداری شیمیایی بالا (به دلیل bulky بودن اتم های فلوئور که باعث حفاظت بدنه اصلی پلیمر و پیوند C-F می شود)، پایداری در برایر اکسیژن و اوزون و aging، نفوذپذیری پایین گاز (لذا برای سرویس‌دهی در شرایط خلاء شدید، مناسب بوده)، مقاومت عالی در برابر تورم در روغن های معدنی و ترکیبات آلیفاتیک، هیدروکربن های کلرینه شده و آروماتیک حلال های غیرقطبی و اسید و باز. همچنین  مقدار تورم آمیزه های پخت شده  FKM  در متانول ،کتون ها، استرها، و اترها بیشتر از روغن های معدنی و سوخت های موتور است.به این علت که مقاومت در برابر تورم با افزایش درصد فلوئور در FKM  بهتر دیده می شود بنابراین برای کاربردهای تماس در روغن موتورهای دارای متانول استفاده از گونه های FKM  دارای بالاترین مقدار فلوئور ترجیح داده می شود.همچنین  وایتون مقاومت خوبی در برابر سوخت های پراکسید موتوردار و نیز سولفیدهای هیدروژن که در روغن موجود هستند ،دارند.اسیدهای داغ هیدروفلوئوریک و کلروسولفینیک به آمیزه پخت شده وایتون حمله می کنند . در صورت قرارگرفتن الاستومرهای وایتون در معرض دماهای پایین، می‌توانند کاملا سخت شوند (۴- درجه فارنهایت) اما از قابلیت سرویس‌دهی در دماهای پایین برخوردارند.

معایب:  درهر صورت، کامپاندهای وایتون FKM/ Viton  برای کاربردهایی که به انعطاف‌پذیری خوب در دمای پایین نیازدارند، توصیه نمی‌شوند.

محدوده دمایی: -45 – +225))

مقاومت دمایی : 300-200 درجه سانتیگراد

نام تجاری: Viton®

 

مشخصات فنی لاستیک وایتون  Viton

  • سختی: 50-99 A Shore
  • استحکام کششی: 2000- 5000 پاسکال
  • جهندگی (%):500-400%
  • مقاومت سایشی: نسبتاً خوب تا خوب
  • چسبندگی به فلز: عالی
  • چسبندگی به مواد سخت: نسبتاً خوب تا خوب
  • مانای فشار: خوب تا عالی
  • مقاومت در برابر شکستگی: نسیتاً خوب- خوب
  • مقاومت ضربه ای:خوب جهندگی / حرکت ارتجاعی:ضعیف تا نسبتاً خوب
  • مقاومت پارگی: نسبتاً خوب تا خوب
  • لرزه گیری: نسبتاً خوب تا خوب

 

واحد کامپاندینگ (آمیزه سازی):

وظیفه این واحد طراحی وساخت یک کامپاند با فرمولاسیون دقیق جهت دستیابی به بهترین خواص فیزیکی ومشخصات فنی مشتری میباشد.

مراحل کامپاندینگ:

-مهمترین مرحله انتخاب نوع الاستومر با توجه به شرایط فیزیکی.مقاومت شیمیایی وشرایط محیطی قطعه از بین الاستومرهای (EPDM-CR-SILICON-NR-SBR-PBR-VITON-,…)
-انتخاب فیلر به منظور بهبود وتقویت خواص فیزیکی (شامل پرکننده های دودهای وغیر دودهای)
-انتخاب نرم کننده(PLASTISIZER): منظور فرایندپذیری بهتر آمیزه در زمان ساخت کامپاند که متناسب با نوع الاستومر وسازگاری با آن از گروههای :اروماتیک-پارافینیک-نفتیک-معدنی و….انتخاب میشود.
-انتخاب فعال کننده:
عواملی هستند که با بالا بردن pH آمیزه منجر به فعال شدن ولکانیزاسیون(پخت)میشود و از بین گروههای اکسیدهای فلزی(اکسید روی ومنیزیم) وغیر فلزی(اسید استئاریک )انتخاب میشوند.
-انتخاب عوامل ولکانیزاسیون:
وظیفه انها تبدیل کننده ملکولهای بلند الاستومر به یک شبکه الاستومری توسط تشکیل اتصالات عرضی یا به عبارت ساده تر تبدیل الاستومر از حالت ترموپلاستیک به ترمو الاستیک.که به پختهای گوگردی-پراکسییدی وایزوسیاناتی و….تقسیم میشوند.وانتخاب سیستم پخت ومیزان درصد وزنی متفاوت خواص فیزیکی متفاوتی را رقم میزند.

-عوامل ویژه:
جهت مصارف خاص کاربرد دارند واز جمله پروفورها –واکس ها-کلوفانها و….وعوامل اتصال دهنده فلزی وغیر فلزی
مرحله اخر کامپاندینگ میکس کردن اجزا یاد شده با ترکیب درصد وزنی محاسبه شده جهت ارسال به بمبوری , ساخت کامپاند نهایی

آگهی تبلیغات صنعت پلاستیک

بدون برچسب

34 بازدید کل ، 1 امروز

  

ارسال نظر

انتخاب مکان برای جستجوی دقیق تر