板式換熱器(以下簡稱板換器)有效的熱交換不僅在板片之間狹小的空間中進行，而且在板片之間的許多墊片中也發(fā)生熱交換。實際應(yīng)用中，板式換熱器密封墊墊片被認為是板換器中重要和需要對其進行苛刻要求的零件。墊片不僅要密封住介質(zhì)，使其不向外界環(huán)境中泄漏，而且還要防止熱交換介質(zhì)之間的互混。用于板換器密封墊片的材料有橡膠、壓縮石棉纖維、膨脹石墨、用聚四氟乙烯包覆防護的橡膠和專門處理過的聚四氟乙烯等。板式換熱器密封墊在板換器中的使用率超過98%。

1、材料組成和制造橡膠是比較復(fù)雜的高分子體系，由橡膠聚合物(或稱生膠)、硫化劑、填充劑(用于增強)、防老劑、加工助劑和稀釋劑等多種不同組分組成。聚合物制造商供應(yīng)的原料橡膠聚合物，還不是通常所說的橡膠，因為高分子聚合物的分子鏈還沒有交聯(lián)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是在硫化過程中形成的。起硫化反應(yīng)的硫化劑，在熱作用下引起橡膠聚合物之間的化學(xué)反應(yīng)，從而完成硫化過程。硫磺、有機樹脂和有機過氧化物等都是典型的硫化劑。為了改善橡膠墊片的物理性能，如硬度、扯斷強度及撕裂強度等，需要加入增強填充劑，而碳黑是常用的填充劑，碳黑不僅可改善橡膠墊片的物理性能，而且可使墊片的價格大為降低。橡膠墊片象其它所有的有機體系一樣，當(dāng)其被暴露在有害的熱、氧等環(huán)境中就會發(fā)生老化。因此還需要在混煉膠中加入一些有效的抗老化劑(抗氧劑、抗臭氧劑等)，以延長橡膠墊片 的壽命。加工助劑(軟化 劑、脫模劑等)雖然不能延長橡膠墊片的壽命 ，但對改善墊片制造過程中的混煉 、擠出和模壓性能很有作用。

對原材料及其配比的選擇將決定橡膠墊片材料的性能，板式換熱器用橡膠墊片的材料、制造及其密封原理板式換熱器密封墊片的制造過程大體上包括如下幾個步驟和質(zhì)量控制點。

(1)混煉膠的混煉

準確稱量原材料，在密閉或開放式煉膠機中進行混煉。使按配方稱量的各個原料組分混合均勻，經(jīng)實驗室檢測后，將混煉膠用于墊片生產(chǎn)。

(2)膠料毛坯

因橡膠墊片的橫截面積和長短不同，可以通過擠出機將膠料制成相應(yīng)毛坯——圓柱形膠條。

(3)模壓

板換器橡膠密封墊片是在壓機中用模壓的方法制造的，即將未硫化的橡膠膠條半成 品放入熱模具的型腔中，模具閉合 即進行硫化，模壓溫度為160—185℃，時間3—15 min，因不同的混煉膠品種而異，模壓壓力應(yīng)不小于9.8 MPa。

(4)后硫化

為了提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力 ，硫化在模壓過程中不全部完成，將模壓硫化過的墊片在靜態(tài)情況下置于烘箱中終完成硫化。烘箱內(nèi)的溫度必須均勻，其保溫時間因不同的混煉膠而異。后硫化是板換器橡膠密封墊片生產(chǎn)過程中極重要的一步。烘箱必須安裝帶有連續(xù)溫度記錄的裝置。

(5)成品檢驗

從每一爐烘箱中抽取成品墊片，在實驗室中按成品標準進行檢測。

2、密封原理

常見的橡膠0形環(huán)屬自密封原理，它的密封功能一直維持到0形環(huán)變形、軟化。這是因為對微小缺陷起密封作用的就是0形環(huán)所承受的壓力。板換器橡膠墊片的密封則不同。板換器得以密封運行主要取決于橡膠墊片因壓縮而產(chǎn)生的瞬時密封應(yīng)力和板換器操作壓力之間的比較。密封應(yīng)力大于操作壓力則可保持密封，反之則發(fā)生泄漏。因此，板換器密封重要的就是使密封應(yīng)力盡可能達到高而且保持盡可能長的時間。

板式換熱器密封墊橡膠與金屬彈簧的彈性不同，它是1種粘彈材料。這就意味著橡膠在長期變形的情況下會發(fā)生應(yīng)力松弛，即在不變的張力或壓力下，密封應(yīng)力會隨時間的延長而衰減。較高的應(yīng)力松弛是限制板換器橡膠墊片使用壽命的重要因素。