板式換熱器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)板換器)有效的熱交換不僅在板片之間狹小的空間中進(jìn)行，而且在板片之間的許多墊片中也發(fā)生熱交換。實(shí)際應(yīng)用中，板式換熱器密封墊墊片被認(rèn)為是板換器中重要和需要對(duì)其進(jìn)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(hù)的橡膠和專(zhuān)門(mén)處理過(guò)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(guò)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(chēng)生膠)、硫化劑、填充劑(用于增強(qiáng))、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(shuō)的橡膠，因?yàn)楦叻肿泳酆衔锏姆肿渔溸€沒(méi)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(guò)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(guò)程。硫磺、有機(jī)樹(shù)脂和有機(jī)過(guò)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(qiáng)度及撕裂強(qiáng)度等，需要加入增強(qiáng)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(jià)格大為降低。橡膠墊片象其它所有的有機(jī)體系一樣，當(dāng)其被暴露在有害的熱、氧等環(huán)境中就會(huì)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(zhǎng)橡膠墊片 的壽命。加工助劑(軟化 劑、脫模劑等)雖然不能延長(zhǎng)橡膠墊片的壽命 ，但對(duì)改善墊片制造過(guò)程中的混煉 、擠出和模壓性能很有作用。
對(duì)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(guò)程大體上包括如下幾個(gè)步驟和質(zhì)量控制點(diǎn)。
(1)混煉膠的混煉
準(zhǔn)確稱(chēng)量原材料，在密閉或開(kāi)放式煉膠機(jī)中進(jìn)行混煉。使按配方稱(chēng)量的各個(gè)原料組分混合均勻，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)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(zhǎng)短不同，可以通過(guò)擠出機(jī)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(jī)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(jìn)行硫化，模壓溫度為160—185℃，時(shí)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(guò)程中不全部完成，將模壓硫化過(guò)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(shí)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(guò)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(yàn)
從每一爐烘箱中抽取成品墊片，在實(shí)驗(yàn)室中按成品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。
2、密封原理
常見(jiàn)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?yàn)閷?duì)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(yùn)行主要取決于橡膠墊片因壓縮而產(chǎn)生的瞬時(shí)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(dá)到高而且保持盡可能長(zhǎng)的時(shí)間。
板式換熱器密封墊橡膠與金屬?gòu)椈傻膹椥圆煌?，它?種粘彈材料。這就意味著橡膠在長(zhǎng)期變形的情況下會(huì)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(huì)隨時(shí)間的延長(zhǎng)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。
