Plakalı Eşanjör Contaları: Hangi Maddelerden Yapılırlar?

Plakalı ısı eşanjörleri (PHE'ler), ince metal plakalardan oluşan bir yığın aracılığıyla iki akışkan arasında ısı transferi yapan kompakt cihazlardır.contalı plakalı ısı eşanjörüHer plakada elastomer bir contayı tutan oluklar bulunur ve plakalar bir çerçeve içinde birbirine kenetlenir. Bu tasarım, iki akışkanın dönüşümlü kanallarda (genellikle ters akımla) akmasını sağlayarak sıcaklık farkını ve ısı transfer verimliliğini en üst düzeye çıkarır. Contalar sızıntıları önler ve sıcak ve soğuk akışkanları ayrı tutar.

PHE'ler birçok endüstride kullanılır -Isıtma, havalandırma ve iklimlendirmeve soğutmakimyasal işlemeVeyiyecek/içecek üretimiHijyenik uygulamalarda (süt ürünleri, gıda, içecek, ilaç), contalar sıkı temizlik ve FDA (gıda sınıfı) standartlarını karşılamalıdır. Conta malzemesi seçimi sadece sızdırmazlık performansını değil, aynı zamanda uzun vadeli güvenilirliği de etkiler. Yaygın conta malzemeleri şunlardır:EPDM(etilen-propilen-dien monomeri),NBR(nitril-bütadien kauçuk) veViton®(floroelastomer, FKM). Her birinin farklı sıcaklık limitleri ve kimyasal uyumlulukları vardır.

Plakalı Isı Eşanjörlerinde Contaların Rolü

Contalar, her bir plaka çifti arasında sızdırmazlık görevi görür. Sıvılar giriş portlarından plaka paketine girerken, contalar uygun kanallarda kalmalarını ve doğru çıkışlardan çıkmalarını sağlar. Sıkı bir sızdırmazlık oluşturarak, contalar iki sıvının tamamen ayrı kalmasını ve karışmasını önler. Bu ayrım çok önemlidir: herhangi bir sızıntı veya çapraz bulaşma, termal verimliliği önemli ölçüde düşürebilir ve ürün kalitesini bozabilir.

Kolay bakım için Nitril/EPDM/Viton contalar.

Contalı bir plakalı ısı eşanjörünün kesit şeması. Kırmızı ve mavi kanallar, her plaka arasında elastomer contalarla (koyu gri) ayrılmış sıcak ve soğuk akışkan akışlarını göstermektedir. Plaka grubu cıvatalarla sabitlenmiş ve taşıyıcı çubuklarla desteklenmiştir.

Contalar, sızdırmazlığın yanı sıra plaka kenarlarını kalıntılardan ve temizlik kimyasallarından da korur. İyi seçilmiş bir conta malzemesi, kirlenmeye ve temizlik işlemlerinde kullanılan yakıcı veya asidik çözeltilere karşı direnç sağlar. Contalar, bakım ve arıza sürelerini en aza indirerek akış kanallarının temiz kalmasına ve ekipman ömrünün uzamasına yardımcı olur. Güvenilir contalar olmadan, plakalı eşanjör hızla verim kaybeder veya sık sık plansız bakıma ihtiyaç duyar.

Plakalı Isı Eşanjörünün Conta Malzemesi

Plakalı ısı eşanjörü contaları genellikle üç elastomer ailesinden birinden üretilir. Her biri, dayanması gereken akışkanlara ve koşullara göre seçilir:

EPDM (Etilen-Propilen-Dien Monomer)– EPDM, ısıya, suya ve buhara dayanıklılığıyla değer verilen sentetik bir kauçuktur. Genellikle yaklaşık -25°C ile yaklaşık 150–180°C arasındaki çalışma sıcaklıklarına dayanıklıdır. EPDM, sıcak suya, buhara, birçok asit ve alkaliye (güçlü oksitleyiciler hariç) ve hatta ozona veya güneş ışığına dayanıklıdır. Bu özelliği, onu sıcak su ısıtma, düşük basınçlı buhar, soğutma (glikol devreleri) ve sıhhi tesisat (gıda/süt ürünleri) proseslerinde yaygın olarak kullanılmasını sağlar. Ancak EPDM, petrol yağları ve organik çözücülerden etkilenir; yakıtlara maruz kaldığında şişer ve bozulur.

NBR (Nitril-Bütadien Kauçuk)– Nitril (Buna-N), yağ ve yakıt direnci nedeniyle değerlidir. Yaklaşık -15 °C'den 110–140 °C'ye kadar stabil ve elastik kalır. NBR contalar genellikle sıvılar yağ, yakıt, yağlayıcı veya suyla karışabilen soğutucular içerdiğinde kullanılır. Motor yağı soğutucularında, hidrolik yağ ısı eşanjörlerinde ve yakıt işleme sistemlerinde iyi sızdırmazlık sağlarlar. NBR sıcak ve tuzlu suya dayanıklıdır, ancak güçlü asitlerde bozulur ve yüksek sıcaklıktaki buhara dayanamaz.

Viton® (Floroelastomer, FKM)– Viton, olağanüstü termal ve kimyasal dirence sahip birinci sınıf bir kauçuktur. Geniş bir sıcaklık aralığına (genellikle -15 °C ile yaklaşık 180 °C arasında) dayanıklıdır. Viton contalar, güçlü asitlere (örneğin sülfürik asit), kostik çözeltilere (sodyum hidroksit), hidrokarbonlara, yakıtlara ve yüksek sıcaklıklı ısı transfer yağlarına dayanıklıdır. Genellikle kimya tesislerinde, rafinerilerde ve proses sıvılarının oldukça agresif olduğu her yerde kullanılırlar. Viton'un dezavantajları ise daha yüksek maliyeti ve sertliğidir: sıkıştırılması daha zordur ve daha yüksek sıkıştırma kuvveti gerektirir.

Pratikte conta seçimi genellikle medyayı takip eder:

Sıcak su mu, buhar mı? EPDM kullanın.

Petrol mü, benzin mi? NBR kullanın.

Sert kimyasallar mı yoksa çok yüksek ısı mı? Viton kullanın.

Conta malzemesinin sıvılara uygun olması erken bozulmayı önler ve güvenilir bir sızdırmazlık sağlar.

Conta Seçiminde Teknik Hususlar

Tasarım Sıcaklığı ve Basıncı:

Her eşanjörün maksimum çalışma koşulları vardır. Örneğin, birçok contalı PHE, ~180 °C ve 36 bar'a kadar dayanıklıdır. Conta malzemesi, maksimum proses sıcaklığına (bir güvenlik payıyla) dayanmalıdır. EPDM'nin üst sınırı ~150–180 °C, NBR'nin ~110–140 °C ve Viton'un ~180 °C'dir. Benzer şekilde, conta sistem basıncı altında sızdırmazlık sağlamalıdır; çok yüksek basınçlar (onlarca bar), ekstrüzyon veya sızıntı yapmayan dayanıklı bir elastomer gerektirir.

Kimyasal Direnç ve Temizlik Uyumluluğu:Endüstriyel ısı eşanjörleri genellikle güçlü alkaliler, asitler ve deterjanlarla otomatik temizliğe tabi tutulur. Contalar hem proses sıvılarına hem de temizlik maddelerine dayanıklı olmalıdır. EPDM, CIP temizleme solüsyonlarında yaygın olarak kullanılan birçok alkali temizleyiciye ve hafif asitlere ve buharlı yıkamalara dayanıklıdır. NBR, alkali/asidik temizleyicilere karşı daha az dirençlidir ve çözücülerden etkilenir. Viton, neredeyse tüm CIP kimyasallarına hasar görmeden dayanabilir.

Gıda Sınıfı ve Mevzuat Gereksinimleri:Gıda, süt ürünleri, içecek ve ilaç uygulamalarında contalar FDA veya AB gıda temas standartlarına uygun olmalıdır. Gıda sınıfı EPDM ve NBR bileşikleri (genellikle beyaz veya sertifikalı siyah kauçuklar) yaygın olarak bulunur ve FDA 21 CFR veya AB yönetmeliklerine uygundur. Özel Viton sınıfları (örneğin, FDA onaylı beyaz FKM) da sıhhi tesisat hizmetleri için sunulmaktadır. Conta malzemesinin, amaçlanan uygulama için gerekli gıda güvenliği sertifikasına sahip olduğundan daima emin olun.

Termal ve Mekanik Kararlılık:Contalar elastomerdir ve özellikle ısı ve mekanik stres altında zamanla eskir. Başlıca özellikleri arasında sıkıştırma seti (sıkıştırıldıktan sonra kalıcı deformasyon) ve termal yaşlanmaya karşı direnç bulunur. EPDM ve Viton gibi elastomerler iyi yaşlanma performansı için formüle edilmiştir; yüksek sıcaklıklarda NBR elastikiyetini daha hızlı kaybedebilir. Sertlik (durometre) de önemlidir: tipik PHE contaları 60-75 Shore A civarındadır. Conta şekli (klipsli, tam yüzeyli vb.), plakanın tasarımına uygun olmalı ve ekstrüzyon olmadan sızdırmazlık sağlamak için uygun sıkıştırmaya izin vermelidir.

Conta malzemesinin çalışma profiline (sıcaklık, basınç, kimyasallar ve temizlik rejimi) dikkatlice eşanjörle uyumlu hale getirilmesiyle, contanın sıkı kalması ve eşanjörün verimli bir şekilde çalışması sağlanır.

Malzeme Karşılaştırması: EPDM, NBR ve Viton

Aşağıdaki tabloda üç yaygın conta malzemesinin temel özellikleri ve uygulamaları karşılaştırılmaktadır:

EPDM, NBR ve Viton conta malzemelerinin tipik özelliklerinin ve ortam uyumluluklarının karşılaştırılması.

EPDMsıcak su ve buharla mükemmel uyum sağlar (HVAC veya gıda pastörizasyonu için idealdir),

NBRyağlar ve yakıtlar konusunda mükemmeldir (otomotiv veya hidrolik soğutucularda yaygındır),

VeVitonAgresif kimyasallara ve yüksek ısıya dayanıklıdır (rafinerilerde ve kimya tesislerinde kullanılır). Proses sıvılarına ve koşullarına uygun malzeme seçimi, contaların erken arızalanmasını ve sızıntısını önler.

Verimlilik ve Uzun Ömürlülüğün Sağlanması

Verimli ve uzun ömürlü bir çalışma için doğru conta malzemesini seçmek kritik öneme sahiptir. Doğru şekilde seçilmiş bir conta, basınç ve ısı altında hızlı bir bozulma olmadan sızdırmazlığını korur. Örneğin, bir yağ ısıtıcısında EPDM kullanılması, şişmesine ve sızdırmasına; 150°C buharlı NBR kullanılması ise kurumasına ve çatlamasına neden olur. Her iki hata da plansız duruşlara ve maliyetli onarımlara yol açar.

Bir conta, akışkanlar ve temizlik kimyasallarıyla uyumlu olduğunda, eşanjör minimum sızıntı ve bakımla tasarlanan kapasitesinde çalışır. Bu contalar, elastikiyetlerini korurken birçok termal çevrime ve yerinde temizleme rutinine dayanır. Bu, enerji kayıplarını (sızıntıların bypass edilmesinden kaynaklanan) en aza indirir ve akışkanların çapraz kontaminasyonunu önler. Doğru conta seçimi, zamanla çalışma süresini artırır ve bakım aralıklarını uzatır.

Doğru Conta Malzemesini Seçin

Contalar, plakalı ısı eşanjörünün küçük parçaları gibi görünse de, işlevi için olmazsa olmazdır. Plakaları sızdırmaz hale getirerek contalar, PHE'lerin sağladığı kompakt ve yüksek verimli ısı transferini sağlar. Doğru conta malzemesi uygulamaya bağlıdır: sıcaklık, basınç, kimyasal ortam, temizlik prosedürleri ve yasal gereklilikler göz önünde bulundurulmalıdır.

Doğru şekilde seçilip bakımı yapıldığında contalı plakalı ısı eşanjörleri uzun yıllar güvenilir ve verimli bir şekilde çalışacaktır.

Daha fazla danışmanlık ve tartışmaya ihtiyacınız varsa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.bize Ulaşın.

E-posta:info@shphe.com

WhatsApp / Cep: 86 15201818405