Vòng đệm trao đổi nhiệt là gì?

Nói một cách đơn giản, miếng đệm trao đổi nhiệt là các bộ phận chính được lắp đặt giữa các tấm kim loại của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm để bịt kín, ngăn chặn rò rỉ và dẫn hướng dòng chảy của môi chất. Mặc dù chúng không trực tiếp tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt nhưng chúng rất quan trọng cho hoạt động hiệu quả, ổn định và không bị rò rỉ của toàn bộ hệ thống.

1. Chức năng của Vòng đệm trao đổi nhiệt

Niêm phong lõi: Đây là chức năng cơ bản nhất của miếng đệm. Thông qua biến dạng đàn hồi, nó lấp đầy những chỗ không đồng đều nhỏ giữa các tấm, tạo thành một lớp bịt kín để ngăn chặn sự trộn lẫn của hai chất lỏng (như nước nóng và lạnh, hơi nước và chất lỏng xử lý) và ngăn rò rỉ ra môi trường bên ngoài.

Kênh dẫn hướng dòng chảy: Miếng đệm không phải là một vòng vuông đơn giản; nó có các khu vực mở và niêm phong được thiết kế cẩn thận. Các cấu trúc này cùng nhau xác định đường dẫn dòng chảy của chất lỏng giữa các tấm, đảm bảo môi trường nóng và lạnh luân phiên và ngược chiều, từ đó đạt được hiệu suất trao đổi nhiệt cao nhất.

Duy trì khe hở: Độ dày của miếng đệm quyết định kích thước khe hở giữa các tấm liền kề; khoảng trống này là kênh chất lỏng. Khoảng cách thích hợp là rất quan trọng để duy trì tốc độ dòng chảy tối ưu và giảm áp suất.

Đệm và cách nhiệt: Các miếng đệm có độ đàn hồi nhất định, hấp thụ các dịch chuyển nhỏ của các tấm gây ra bởi sự dao động nhiệt độ và thay đổi áp suất, do đó hoạt động như một bộ đệm. Đồng thời, chúng đóng vai trò là lớp cách điện giữa các tấm, giúp chống ăn mòn điện hóa.

2. Đặc điểm và phân loại chính

Ứng dụng dựa trên vật liệu Các đặc tính của miếng đệm trao đổi nhiệt chủ yếu được xác định bởi vật liệu và cấu trúc của chúng.
Phân loại theo chất liệu (Đây là lựa chọn quan trọng nhất):
Cao su Nitrile: Một trong những vật liệu đệm được sử dụng phổ biến nhất, có khả năng chống dầu và chất lỏng gốc khoáng tuyệt vời, phù hợp với hầu hết các điều kiện vận hành thông thường như nước, dầu, nước nóng và hơi nước (thường ở -15°C đến 130°C).
Cao su Ethylene Propylene Diene Monomer (EPD): Khả năng chịu nhiệt, kháng ozon và chống lão hóa vượt trội, đặc biệt thích hợp với nước nóng nhiệt độ cao, hơi nước quá nhiệt và một số môi trường hóa học nhất định (như dung dịch kiềm và xeton), với phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn (lên tới khoảng 150°C - 170°C). Cao su Fluororubber: Được mệnh danh là "Vua của các miếng đệm", nó có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời (lên đến 200°C trở lên) và khả năng chống ăn mòn hóa học, chống lại hầu hết các loại dầu, nhiên liệu, dung môi và axit mạnh. Tuy nhiên, nó cực kỳ đắt tiền và chỉ được sử dụng trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt.
Hypalon: Cung cấp khả năng chống chịu tốt với khí axit và môi trường oxy hóa, thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp xử lý clo, sulfur dioxide và các môi trường tương tự khác.

Phân loại theo phương pháp cài đặt:
Keo dán: Loại phổ biến nhất, sử dụng keo chuyên dụng để liên kết chắc chắn gioăng với rãnh gioăng trong tấm. Việc cài đặt đòi hỏi kỹ năng, nhưng việc cố định là đáng tin cậy.
Loại gắn vào: Bản thân miếng đệm có cấu trúc gắn vào, cho phép gắn chặt trực tiếp vào tấm mà không cần keo. Việc lắp đặt và thay thế rất thuận tiện, giúp giảm đáng kể thời gian và chi phí bảo trì, thể hiện xu hướng hiện đại.

3. Bảo trì và thay thế

Gaskets are the most vulnerable parts in heat exchangers that require the most attention and maintenance.
Khi nào cần thay thế? (Dấu hiệu chung)
Rò rỉ có thể nhìn thấy: Rò rỉ chất lỏng được tìm thấy ở bên ngoài thiết bị hoặc tại các kết nối.
Trộn trung bình: Sự thay đổi nhiệt độ không tự nhiên hoặc sự nhiễm bẩn giữa chất lỏng nóng và lạnh ở đầu ra cho thấy vòng đệm bên trong bị hỏng.
Lão hóa vòng đệm: Vòng đệm cứng lại, mất tính đàn hồi, biểu hiện biến dạng nén vĩnh viễn, nứt bề mặt hoặc mất độ bám dính.
Bảo trì theo kế hoạch: Thay thế định kỳ phòng ngừa dựa trên thời gian vận hành thiết bị, nhiệt độ và đặc tính môi trường.

Điểm bảo trì:
Vệ sinh: Khi thay gioăng phải vệ sinh thật kỹ các rãnh gioăng trên các tấm để đảm bảo không còn sót keo hay bụi bẩn cũ, đảm bảo hiệu quả bịt kín của gioăng mới.
Siết chặt: Trong quá trình lắp ráp thiết bị, siết chặt các bu lông dần dần và đều theo mômen xoắn và trình tự do nhà sản xuất cung cấp, tránh lực căng một bên có thể làm hỏng gioăng hoặc gây ra tình trạng bịt kín không đều.
Bảo quản: Các miếng đệm dự phòng nên được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh xa nguồn ozone (như động cơ) và đậy kín trong túi nhựa để làm chậm quá trình lão hóa tự nhiên của chúng.