प्लेट हीट एक्सचेंजर के लिए गैस्केट: वे क्या से बने हैं?

प्लेट हीट एक्सचेंजर (पीएचई) कॉम्पैक्ट डिवाइस हैं जो पतली धातु प्लेटों के ढेर के माध्यम से दो तरल पदार्थों के बीच गर्मी हस्तांतरित करते हैं।ए मेंगस्केट प्लेट गर्मी एक्सचेंजर, प्रत्येक प्लेट में ग्रोव होते हैं जो एक elastomeric gasket रखते हैं, और प्लेटों को एक फ्रेम में एक साथ क्लैम्प किया जाता है।यह डिजाइन दो तरल पदार्थों को वैकल्पिक चैनलों (अक्सर काउंटर-वर्तमान) में बहने के लिए मजबूर करता है, तापमान अंतर और गर्मी हस्तांतरण दक्षता को अधिकतम करता है।गस्केट लीक को रोकते हैं और गर्म और ठंडे तरल पदार्थों को अलग रखते हैं।

कई उद्योगों में पीएचई का उपयोग किया जाता है -एचवीएसी और रेफ्रिजरेशन के लिएरासायनिक प्रसंस्करण औरखाद्य/ पेय उत्पादन.स्वच्छता अनुप्रयोगों (डेयरी, भोजन, पेय, फार्मा), गैस्केट को सख्त स्वच्छता और एफडीए (फूड-ग्रेड) मानकों को पूरा करना चाहिए।गस्केट सामग्री की पसंद न केवल सीलिंग प्रदर्शन को प्रभावित करती है, बल्कि दीर्घकालिक विश्वसनीयता भी प्रभावित करती है।सामान्य गैस सामग्री शामिल हैईपीडीएम (एथिलेन-प्रोपाइलेन-डायेन मोनोमर),NBR (Nitrile-butadiene रबर) औरविटोन® (फ्लोरोएलास्टोमर, एफकेएम)प्रत्येक में अलग-अलग तापमान सीमाएं और रासायनिक संगतताएं हैं।

प्लेट हीट एक्सचेंजर में गैस्केट की भूमिका

गस्केट प्रत्येक जोड़ी के प्लेटों के बीच सील के रूप में काम करते हैं।जैसे-जैसे तरल पदार्थ इनलेट पोर्ट के माध्यम से प्लेट पैक में प्रवेश करते हैं, गैस्केट यह सुनिश्चित करते हैं कि वे अपने उचित चैनलों में रहते हैं और सही आउटलेट के माध्यम से बाहर निकलते हैं।एक तंग सील बनाकर, गैस्केट दो तरल पदार्थों को पूरी तरह से अलग रखते हैं और किसी भी मिश्रण को रोकते हैं।यह पृथक्करण महत्वपूर्ण है: किसी भी रिसाव या क्रॉस-प्रदूषण ने थर्मल दक्षता को काफी कम कर दिया है और उत्पाद की गुणवत्ता को बर्बाद कर सकता है।

आसान रखरखाव के लिए नाइट्रिल / ईपीडीएम / विटॉन गैस्केट।

एक गस्केट प्लेट गर्मी एक्सचेंजर का एक कटवे स्कीमैटिक।वैकल्पिक लाल और नीले चैनल गर्म और ठंडे तरल पदार्थ की धाराओं को दिखाते हैं, जो प्रत्येक प्लेट के बीच एलेस्टोमेरिक गैस्केट (गहरे ग्रे) द्वारा अलग होते हैं।प्लेट स्टैक बोल्ट द्वारा क्लैम्प किया जाता है और सलाखों को ले जाकर समर्थित किया जाता है।

सीलिंग के अलावा, गस्केट प्लेट किनारों को मलबे और सफाई रसायनों से बचाते हैं।एक अच्छी तरह से चुने गए गैस्केट सामग्री फाउलिंग और सफाई प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले कस्टिक या एसिडिक समाधानों का विरोध करती है।प्रभावी रूप से, गैस्केट स्वच्छ प्रवाह मार्गों को बनाए रखने में मदद करते हैं और रखरखाव और डाउनटाइम को कम करके उपकरण जीवन का विस्तार करते हैं।विश्वसनीय गैस्केट के बिना, एक प्लेट एक्सचेंजर जल्दी से दक्षता खो देता है या लगातार अनसूचित सेवा की आवश्यकता होती है।

प्लेट हीट एक्सचेंजर के गैकेट सामग्री

प्लेट हीट एक्सचेंजर गैस्केट आमतौर पर तीन elastomer परिवारों में से एक से बने होते हैं।प्रत्येक को तरल पदार्थों और स्थितियों के आधार पर चुना जाता है जो इसे सामना करना चाहिए:

ईपीडीएम (एथिलेन-प्रोपाइलेन-डायेन मोनोमर) - ईपीडीएम एक सिंथेटिक रबर है जो गर्मी, पानी और भाप के प्रतिरोध के लिए मूल्यवान है।यह आम तौर पर सेवा तापमान को लगभग -25 °C से लगभग 150-180 °C तक संभाल सकता है।ईपीडीएम गर्म पानी, भाप, कई एसिड और क्षारीय (मजबूत ऑक्सीडायज़र को छोड़कर), और यहां तक कि ओजोन या सूरज की रोशनी का विरोध करता है।यह इसे गर्म पानी के हीटिंग, कम दबाव वाले भाप, रेफ्रिजरेशन (ग्लिकॉल लूप) और स्वच्छ (खाद्य / डेयरी) प्रक्रियाओं में आम बनाता है।हालांकि, ईपीडीएम पर पेट्रोलियम तेल और कार्बनिक सॉल्वेंट्स द्वारा हमला किया जाता है - यह सूजन और खराब हो जाएगा यदि ईंधन के संपर्क में है।

एनबीआर (नाइट्रिल-बुटाडीन रबर) - नाइट्रिल (बुना-एन) अपने तेल और ईंधन प्रतिरोध के लिए सम्मानित है।यह लगभग -15 डिग्री सेल्सियस से लगभग 110-140 डिग्री सेल्सियस तक स्थिर और लोचदार रहता है।एनबीआर गैस्केट आमतौर पर तब उपयोग किए जाते हैं जब तरल पदार्थों में तेल, ईंधन, लुब्रिकेंट या पानी-मिश्र्य कूलेंट शामिल होते हैं।वे इंजन तेल कूलर, हाइड्रोलिक तेल गर्मी एक्सचेंजर और ईंधन-हैंडलिंग सिस्टम में अच्छी तरह से सील करते हैं।एनबीआर गर्म पानी और नमकीन पानी को संभाल सकता है, लेकिन यह मजबूत एसिड में गिरावट करता है और उच्च तापमान के भाप का सामना नहीं कर सकता है।

विटन® (फ्लोरोईलास्टोमर, एफकेएम) - विटन एक उत्कृष्ट थर्मल और रासायनिक प्रतिरोध के साथ प्रीमियम रबर है।यह एक विस्तृत श्रृंखला (आमतौर पर -15 °C से लगभग 180 °C तक) को सहन करता है।विटन गैस्केट मजबूत एसिड (उदाहरण के लिए सल्फ्यूरिक एसिड), क्षीण समाधान ( सोडियम हाइड्रॉक्साइड), हाइड्रोकार्बन, ईंधन, और उच्च तापमान के गर्मी हस्तांतरण तेल का विरोध करते हैं।वे आमतौर पर रासायनिक संयंत्रों, रिफाइनरियों, और कहीं भी प्रक्रिया तरल पदार्थ अत्यधिक आक्रामक हैं में उपयोग किया जाता है।विटन के डाउनसाइड्स उच्च लागत और कठोरता हैं: इसे संपीड़ित करना कठिन है और उच्च क्लैपिंग बल की आवश्यकता होती है।

व्यवहार में, गस्केट विकल्प अक्सर मीडिया का पालन करता है:

गर्म पानी या स्टीम? EPDM का उपयोग करें।

तेल या गैसोलीन? NBR का उपयोग करें।

कठोर रसायन या बहुत अधिक गर्मी?विटामिन का उपयोग करें।

गैसकेट सामग्री को तरल पदार्थों के साथ मिलाना समय से पहले गिरावट को रोकता है और एक विश्वसनीय सील सुनिश्चित करता है।

गस्केट चयन में तकनीकी विचार

डिजाइन तापमान और दबावः

प्रत्येक एक्सचेंजर के पास अधिकतम ऑपरेटिंग शर्तें हैं।उदाहरण के लिए, कई गैस्केटेड पीएचई को ~ 180 °C और 36 बार तक रेटेड किया जाता है।गस्केट सामग्री को अधिकतम प्रक्रिया तापमान (सुरक्षा मार्जिन के साथ) सहन करना चाहिए।ईपीडीएम की ऊपरी सीमा ~ 150-180 °C, एनबीआर के ~ 110-140 °C, और विटन के ~ 180 °C है।इसी तरह, गस्केट को सिस्टम के दबाव के तहत सील करना चाहिए; बहुत उच्च दबाव (डब्ंस बार) एक टिकाऊ एलेस्टोमर की मांग करता है जो extrude या रिसाव नहीं करेगा।

रासायनिक प्रतिरोध और सफाई संगतता: औद्योगिक हीट एक्सचेंजर अक्सर मजबूत क्षारीय, एसिड और डिटर्जेंट के साथ स्वचालित सफाई से गुजरते हैं।गैजेट को प्रक्रिया तरल पदार्थों और सफाई एजेंटों दोनों का विरोध करना चाहिए।ईपीडीएम कई क्षारीय क्लीनर और हल्के एसिड को सहन करता है जो आमतौर पर सीआईपी सफाई समाधान में उपयोग किए जाते हैं, साथ ही भाप धोने के साथ-साथ।एनबीआर क्षारीय / अम्लीय क्लीनर के लिए कम प्रतिरोधी है और सॉल्वेंट द्वारा हमला किया जाता है।विटन लगभग सभी सीआईपी रसायनों को नुकसान के बिना सहन कर सकता है।

खाद्य ग्रेड और विनियामक आवश्यकताएंः खाद्य, डेयरी, पेय, और फार्मा अनुप्रयोगों में, गस्केट को एफडीए या यूरोपीय संघ के खाद्य-संपर्क मानकों को पूरा करना चाहिए।खाद्य-ग्रेड ईपीडीएम और एनबीआर यौगिकों (अक्सर सफेद या प्रमाणित काले रबर) व्यापक रूप से उपलब्ध हैं और एफडीए 21 सीएफआर या यूरोपीय संघ के नियमों के अनुरूप हैं।विशेषज्ञता विटन ग्रेड (उदाहरण के लिए, सफेद एफडीए-अनुमोदित एफकेएम) भी स्वच्छता सेवाओं के लिए पेश किए जाते हैं।हमेशा सत्यापित करें कि गस्केट सामग्री के लिए आवश्यक खाद्य-सुरक्षा प्रमाणन है।

थर्मल और मैकेनिकल स्थिरता: गैस्केट एलेस्टोमर हैं और समय के साथ उम्र बढ़ेगी, विशेष रूप से गर्मी और यांत्रिक तनाव में।प्रमुख गुणों में संपीड़न सेट (कंपने के बाद स्थायी विरूपण) और थर्मल उम्र बढ़ने के प्रति प्रतिरोध शामिल हैं।EPDM और Viton जैसे Elastomers अच्छे उम्र बढ़ने के प्रदर्शन के लिए तैयार किए जाते हैं; उच्च तापमान पर NBR अधिक जल्दी लोच खो सकता है।कठोरता (ड्यूरोमीटर) भी महत्वपूर्ण है: विशिष्ट पीएचई गस्केट लगभग 60-75 शोर ए हैं।गस्केट आकार (क्लिप-ऑन, फुल-फेस आदि)प्लेट के डिजाइन से मेल खाना चाहिए और बिना extruding सील करने के लिए उचित संपीड़न की अनुमति देना चाहिए।

ऑपरेटिंग प्रोफाइल ( तापमान, दबाव, रसायनों और सफाई व्यवस्था) के लिए गस्केट सामग्री को सावधानीपूर्वक मेल खाकर, एक सुनिश्चित करता है कि सील तंग रहता है और एक्सचेंजर कुशलता से प्रदर्शन करता है।

सामग्री की तुलना: EPDM बनाम NBR बनाम Viton

नीचे दी गई तालिका तीन सामान्य गस्केट सामग्री की प्रमुख विशेषताओं और अनुप्रयोगों की तुलना करती है:

EPDM, NBR, और Viton gasket सामग्री के लिए विशिष्ट गुणों और मीडिया संगतताओं की तुलना।

ईपीडीएम गर्म पानी और भाप के साथ उत्कृष्टता (यह एचवीएसी या खाद्य पास्टरीज़ेशन के लिए आदर्श बनाता है),

NBR तेल और ईंधन के साथ उत्कृष्टता (ऑट्रोमोटिव या हाइड्रोलिक कूलर में आम),

औरविटोन आक्रामक रसायनों और उच्च गर्मी को संभालता है (रिफाइनरी और रासायनिक संयंत्रों में उपयोग किया जाता है)।उस सामग्री का चयन करना जो प्रक्रिया तरल पदार्थों और स्थितियों से मेल खाता है, समय से पहले गस्केट विफलता और रिसाव को रोकता है।

दक्षता और दीर्घायु सुनिश्चित करें

कुशल, लंबे समय तक चलने वाले ऑपरेशन के लिए सही गस्केट सामग्री का चयन करना महत्वपूर्ण है।एक ठीक से मिलान गैस्केट तेजी से गिरावट के बिना दबाव और गर्मी के तहत अपनी सील को बनाए रखता है।उदाहरण के लिए, एक तेल हीटर में ईपीडीएम का उपयोग करने से यह सूजन और रिसाव हो जाएगा; 150 डिग्री सेल्सियस भाप के साथ एनबीआर का उपयोग करने से यह सूख जाएगा और दरार हो जाएगी।दोनों गलतियां अनसूचित शटडाउन और महंगा मरम्मत की ओर ले जाती हैं।

जब एक गैकेट तरल पदार्थों और सफाई रसायनों के साथ संगत होता है, तो एक्सचेंजर न्यूनतम रिसाव और रखरखाव के साथ अपनी डिज़ाइन की क्षमता पर चलता है।इस तरह के गैस्केट लचीलापन को बनाए रखते हुए कई थर्मल चक्र और साफ-इन-प्लेस दिनचर्या को सहन करते हैं।यह ऊर्जा के नुकसान को कम करता है (लिसाइड को बाइप करने से) और तरल पदार्थों के क्रॉस-प्रदूषण को रोकता है।समय के साथ, सही गस्केट चयन अपटाइम को बढ़ाता है और रखरखाव अंतराल को बढ़ाता है।

सही गैस्केट सामग्री चुनें

गैस्केट प्लेट गर्मी एक्सचेंजर के छोटे भागों की तरह लग सकते हैं, लेकिन वे इसके कार्य के लिए आवश्यक हैं।प्लेटों को सील करके, गैस्केट कॉम्पैक्ट, उच्च दक्षता के गर्मी हस्तांतरण को सक्षम करते हैं जो पीएचई प्रदान करते हैं।सही गैकेट सामग्री अनुप्रयोग पर निर्भर करती है: तापमान, दबाव, रासायनिक वातावरण, सफाई प्रक्रियाओं और नियामक आवश्यकताओं पर विचार करना चाहिए।

जब उचित रूप से चुना और बनाए रखा जाता है, तो एक गैस्केट प्लेट गर्मी एक्सचेंजर वर्षों के लिए विश्वसनीय और कुशलता से चला जाएगा।

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