Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Разместить статью
Черные, красные и белые уплотнительные кольца из термопластичных эластомеров | Buss AG
Черные, красные и белые уплотнительные кольца из термопластичных эластомеров | Buss AG

Уплотнители из эластомеров в системах жидкостного отопления

Оборудование и материалы

Опубликовано: 23.11.2021

Обновлено: 23.11.2021

 420

Рассматривая жидкости-теплоносители, инженеры и технический персонал часто задаются вопросом их совместимости с уплотнителями-эластомерами. Выбирать приходится, когда проектируются новые или модернизируются существующие системы. Несовместимость материалов провоцирует утечки и отказ оборудования. Важно поддерживать его целостность и производительность в заданных диапазонах рабочих температур.

Из-за многообразия химикатов и теплоносителей непросто определить совместимые с ними эластомеры. Несмотря на то, что механика материалов и химия полимеров являются зрелыми дисциплинами, не хватает литературы о том, как ведут себя общеизвестные эластомеры с жидкими теплоносителями. Доступные ресурсы в основном предлагают лишь универсальные решения или ориентируются на промышленные смазочные материалы.

Обзор теплоносителей

В общих чертах жидкие теплоносители различают по условиям эксплуатации и составу. Выделяют базовый химический состав, диапазон рабочих температур и назначение жидкости. Первые два показателя влияют на совместимость теплоносителей с эластомерами больше всего.

Жидкие теплоносители состоят из относительно небольшого количества основных химических компонентов:

  • Минеральные масла на нефтяной основе рафинированные;
  • Ароматические соединения, такие как частично гидрированные терфенилы и алкилбензол, дифенил или дифенилоксид;
  • Гликоли, такие как этиленгликоль и пропиленгликоль;
  • Полиалкиленгликоль;
  • Силиконовые жидкости (полидиметилсилоксан);
  • Полиальфаолефины;
  • Расплавленные соли (например, нитрат натрия или нитрат калия). Их используют реже.

Разные жидкости проникают в эластомеры (атакуют) на различную глубину. Показатели химической стойкости обычных уплотнительных материалов указываются производителями относительно температуры окружающей среды. Однако рабочие условия в большинстве случаев имеют другие значения.

При высоких температурах эластомер набухает и теряет свою прочность. Поэтому, когда теплоноситель сильно нагрет или переохлажден, надо учитывать температурную чувствительность материала.

Выбор эластомера

Эластомеры - это полимеры, которые проявляют вязкоупругие свойства. Они гибкие, упругие и способны преобразовывать тепловую энергию в механическую. Благодаря этим свойствам из них делают уплотнительные кольца и прокладки для технологического или производственного оборудования, такого как насосы, клапаны, воздушные компрессоры и трубопроводы.

Типичными эластомерами являются тетрафторэтиленпропилен, нитрильный каучук, силикон, неопрен и фторсиликон. Часто уплотнения из этих материалов прямо контактируют с теплоносителями в статических и динамических системах. В полимерные материалы, из которых изготовлены уплотнения, проникает теплоноситель, и они разрушаются в его среде. Несовместимые химические составы вызывают набухание, усадку, образуют пузыри или расслаивают уплотнения, что приводит к утечкам.

Необходимо учитывать, что характеристики теплоносителей со временем ухудшаются, появляются побочные продукты, которые также влияют на совместимость материалов. Когда теплоносители взаимодействуют с воздухом, то многие из них окисляются и образуют темный углеродистый осадок - смесь альдегидов и пероксидов.

В других случаях, когда температура теплоносителя поднимается выше максимального значения, происходит термический крекинг - текучая среда разделяется на низкокипящие и высококипящие фракции. В динамических системах эти неблагоприятные реакции ухудшают характеристики эластомера и, в конечном итоге, повреждают уплотнение.

Эластомер, взаимодействуя с теплоносителем, должен сдерживать адсорбцию и абсорбцию его молекул в свою структуру. Производители уплотнений, характеризуя эластомеры, чтобы специалисты смогли принять правильное решение, оценивают эти функции и присваивают материалам классы. Один из таких примеров:

  • Класс А означает отличную стойкость к теплоносителю. Объем материала меняется в минимальных пределах (менее 10 %). Эластомер с таким рейтингом наиболее полно соответствует характеристикам среды;
  • Класс B - материал хорошо сопротивляется и набухает незначительно (от 10 до 20 %);
  • Класс C - сопротивление удовлетворительное, а набухание значительное (от 20 до 40 %);
  • Класс D присваивается эластомерам с плохой стойкостью к теплоносителю. Из-за того, что эластомер сильно набухает (более 40 %) и значительно меняет свои физические свойства, он непригоден для указанного теплоносителя.

Силиконовые теплоносители несовместимы с силиконовыми эластомерами. У них схожий молекулярный состав и параметр растворимости. Тепловое воздействие жидкости на эластомер происходит по принципу диффузии раствора. Молекулы растворителя заполняют полимерную сетку эластомера до тех пор, пока не достигнут точки равновесного насыщения. Это ухудшает твердость материала, его прочность на разрыв и относительное удлинение.

 

Источник: Process Heating

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Фото с сайта https://www.hometree.co.uk

Терморегулятор для радиатора, изменение тепловой мощности

Обновлено: 19.06.2019
 817
Фото: Параболическая тарелка после изготовления. AIP Conference Proceedings

Выработка электроэнергии с параболической технологией

Обновлено: 07.05.2020
 1272
Фото: Один, покрытый кремнием, метаматериал меняет свои свойства при электрохимической зарядке. Другой, имея вместо внутренней прямоугольной кристаллической решетки структуру с изогнутыми полостями и выпуклостями, теряет хрупкость и становится упругим. ETH Zurich/Dennis Kochmann Group

Метаматериалы обладают свойствами, которых нет в природе

Обновлено: 10.04.2022
 1987

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  274
    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  736
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  714

    Популярные категории

    • Системы отопления и охлаждения55
    • Природные ресурсы, экология и строительство91
    • Новости, обзоры, события113
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Альтернативная энергия57

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.