HeatEx Direct

Материалы прокладок пластинчатых теплообменников: NBR, EPDM, HNBR или FKM?

Автор: Редакция HeatEx Direct
Время чтения: 8 минут
Материалы прокладок пластинчатых теплообменников: NBR, EPDM, HNBR или FKM?

В разборном пластинчатом теплообменнике пластины обычно делают из нержавеющей стали или титана, и они редко выходят из строя первыми. Прокладки — резиновые. Если резина набухает, твердеет или теряет эластичность, аппарат начинает течь, поэтому от выбора материала прокладок часто зависит, выдержит ли пластинчатый теплообменник конкретный режим работы. Этот выбор — прежде всего вопрос химии и лишь затем вопрос температуры.

В этом руководстве сравниваются четыре эластомера, из которых делают большинство прокладок пластинчатых теплообменников, — NBR, HNBR, EPDM и FKM, — и перечислено, что сообщить поставщику, чтобы он предложил подходящий. В каталоге продукции на этом сайте есть разборные пластинчатые теплообменники Shanghai Heat Transfer Equipment с прокладками из NBR, HNBR, EPDM, H-EPDM и FKM, а также аппараты KDP и Lanshi. Для конкретного режима отправьте данные обеих сред через форму запроса предложения.

1. Коротко

Таблица обобщает данные о материалах, опубликованные Gislaved Gummi, производителем прокладок для пластинчатых теплообменников, и температурные диапазоны из руководства по прокладкам Heat Exchanger World.

МатериалХорошо стоек кНе применять сТипичный температурный диапазон
NBR (нитрил)Воде, минеральным маслам, топливу, углеводородным растворителям, растительным маслам и животным жирамАминами, кетонами, альдегидами, низкомолекулярными сложными эфирами, органическими кислотами, щелочами и кислотами, например соляной, азотной или серной; озономПримерно от -10 °C до 110 °C
HNBR (гидрированный нитрил)Тем же маслам и углеводородам, что и NBR, при гораздо лучшей стойкости к тепловому старениюТеми же веществами, что и NBR; хуже работает при низких температурахПримерно от -10 °C до 160 °C в паре
EPDMВоде, пару, многим кислотам и щелочам (отлично — к гидроксиду натрия), спиртам, гликолям, кетонам, альдегидам, аминамМинеральными маслами, топливом, углеводородными растворителями и теплоносителями, растительными маслами и животными жирами; сильными кислотами-окислителями, например азотнойПримерно от -10 °C до 150 °C; специальные марки для пара — выше
FKM (фторкаучук)Сильным кислотам, солевым растворам, ароматическим углеводородам и органическим теплоносителям, хлорированным углеводородам; воде и пару — для подходящих марокЩелочами, низкомолекулярными сложными эфирами, кетонами, простыми эфирами, альдегидами; аминами и аммиаком даже на уровне ppmВниз примерно до -15 °C; длительная работа до 200 °C для подходящих марок

Это общие оценки. У каждого производителя прокладок свои резиновые смеси со своими пределами, поэтому окончательная проверка — всегда паспорт предлагаемой смеси.

2. Проверяйте обе среды, а не одну

В разборном пластинчатом теплообменнике каждая прокладка уплотняет свой канал, а вместе с кольцевыми прокладками вокруг отверстий — и другую среду, проходящую через эти отверстия. Поэтому каждая прокладка контактирует с обеими средами, а в пакете пластин обычно используется один материал прокладок. Этот материал должен подходить для обеих сред.

Учтите также всё остальное, что будет проходить через аппарат:

  • Моющие средства. Укажите вещество, концентрацию, температуру и периодичность промывки. Прокладка, стойкая к рабочей среде, всё равно может пострадать от цикла промывки.
  • Реагенты водоподготовки. Gislaved Gummi предупреждает, что органические амины, входящие во многие ингибиторы коррозии, а также этаноламины и аммиак разрушают FKM даже на уровне ppm. Такое разрушение FKM может вызвать и коррозионное растрескивание под напряжением пластин из нержавеющей стали при высокой температуре.
  • Нештатные режимы. Если при пуске, промывке или сбое процесса в аппарат может попасть другая среда, сообщите об этом.

3. Температура: предел и срок службы

Температурный предел — это наибольшая температура, на которую рассчитана смесь, а не температура, при которой она прослужит так же долго, как при более низкой. Резина стареет быстрее, когда работает горячей: она твердеет, получает остаточную деформацию и слабее прижимается к пластинам. Оставляйте запас между рабочей температурой и пределом и спрашивайте у поставщика ожидаемый срок службы прокладок при вашей фактической температуре.

Пределы для одного и того же материала различаются у разных смесей. В отраслевой статье журнала Processing описана смесь EPDM, способная проработать не менее года при 175 °C в горячей воде или паре, и марка HNBR для морских маслоохладителей с длительной работой до 175 °C. Это конкретные смеси, а не общие пределы для EPDM или HNBR. О нагреве паром читайте в статье можно ли греть пластинчатый теплообменник паром.

4. Масла и углеводороды: NBR или HNBR

NBR — обычный выбор для охладителей смазочного и гидравлического масла и топлива. Его слабые места — тепловое старение и озон. HNBR стоек к тем же средам и гораздо лучше сохраняет свойства при высокой температуре, поэтому его применяют в охладителях горячего масла и в нефтегазовой отрасли. Gislaved Gummi указывает для своих марок HNBR предел 160 °C в паре и минимум -10 °C. Важное замечание из статьи Processing: горячая вода и пар могут повреждать HNBR сильнее, чем углеводороды, поэтому в маслоохладителе важна и водяная сторона.

Ни NBR, ни HNBR не подходят для щелочей, аминов, кетонов или сильных кислот.

5. Вода, пар и гликоли: EPDM

EPDM — стандартная прокладка для систем централизованного теплоснабжения, ОВК, горячего водоснабжения, гликолевых контуров и многих пароводяных подогревателей. Он стоек к воде, пару, гидроксиду натрия и многим кислотам и аминам, и его не разрушают ингибиторы коррозии, обычно применяемые в паровых системах. Его нельзя применять с маслами, топливом, углеводородными растворителями, углеводородными теплоносителями, растительными маслами и животными жирами.

Последний пункт застаёт врасплох некоторых покупателей. Прокладка, которая хорошо работает на водяной стороне пищевого предприятия, может быстро выйти из строя, если продукт содержит жир, поэтому для пищевых режимов с маслами или жирами нужна другая смесь.

6. Кислоты и агрессивные горячие режимы: FKM

FKM стоек к сильным кислотам, солевым растворам, ароматическим углеводородам, органическим теплоносителям и хлорированным углеводородам, а подходящие марки выдерживают воду и пар при высокой температуре. Он дороже NBR и EPDM. Его слабые места — щёлочи, сложные эфиры, кетоны, простые эфиры, альдегиды, амины и аммиак. Прежде чем выбрать FKM ради кислотостойкости, сверьте с этим списком моющие средства и добавки водоподготовки.

7. Пищевая, напиточная и фармацевтическая промышленность

Прокладкам, контактирующим с пищевыми продуктами, нужна смесь, допущенная к контакту с пищей, и декларация о соответствии. В ЕС материалы, контактирующие с пищевыми продуктами, регулирует Регламент (ЕС) № 1935/2004, а надлежащую производственную практику — Регламент (ЕС) № 2023/2006. В США резиновые изделия для многократного контакта с пищей регулирует FDA 21 CFR 177.2600. Alfa Laval, например, называет раздел 21 CFR FDA и оба регламента ЕС среди требований, которым соответствуют материалы её прокладок. Просите у поставщика декларацию именно на предлагаемую смесь, а не общее утверждение о материале.

8. Клеевые или клипсовые прокладки

Прокладки крепят к пластинам либо клеем, либо механически — клипсами, которые удерживают прокладку в пазу пластины. Бесклеевые прокладки можно заменить без удаления старого клея, что ускоряет переборку на месте. Способ крепления определяется конструкцией пластины, поэтому запасные прокладки должны соответствовать пластинам: клипсовая прокладка не подойдёт к пластине, рассчитанной на клеевые прокладки. В магазине запасных частей Alfa Laval, например, в зависимости от модели пластины предлагаются клипсовые, клеевые прокладки и прокладки на клейкой ленте.

9. Хранение запасных прокладок

NBR чувствителен к озону, поэтому запасные прокладки из NBR следует хранить в закрытых полиэтиленовых пакетах вдали от света и тепла. Gislaved Gummi оценивает озоностойкость EPDM и FKM как отличную, поэтому хранение таких прокладок в течение нескольких лет некритично. Каким бы ни был материал, соблюдайте инструкции производителя прокладок по хранению и записывайте дату изготовления каждого комплекта. О планировании запасных частей читайте в руководстве по закупке запчастей.

10. Что сообщить поставщику

ПунктЧто указать
Обе средыНазвание, состав и концентрацию, включая следовые компоненты
ТемпературыНормальную, максимальную и минимальную с каждой стороны, включая пуск и промывку
ДавленияРабочее и расчётное давление с каждой стороны
ПромывкаВещества, концентрации, температуры и периодичность
ДобавкиИнгибиторы коррозии, биоциды, тип гликоля
Контакт с пищейТребуемые регламенты и декларации
Режим работыНепрерывный или с частыми пусками и остановами
Существующий аппаратТекущий материал прокладок и срок их службы, если вы меняете прокладки

Что это значит для покупателей

Выбирайте прокладку по обеим средам и циклу промывки, а не только по основному продукту. Используйте NBR или HNBR для масел, EPDM для воды, пара и гликолей, а FKM — для кислот и горячих углеводородов, если нет щелочей, аминов и аммиака. Оставляйте температурный запас и просите указать в предложении название смеси и её паспорт, чтобы через несколько лет можно было заказать запасные прокладки из того же материала. При сравнении поставщиков другие вопросы перечислены в контрольном списке для выбора поставщика разборных пластинчатых теплообменников.

Источники и связанные страницы

Нужно такое оборудование?
Отправьте одну заявку с рабочими условиями. Мы проверим её и передадим подходящим китайским производителям.
Запросить цену