Penjelasan lengkap tentang mekanisme penyegelan gasket penukar panas: dari distribusi tekanan kontak hingga pemblokiran saluran kebocoran- Ningbo Rilson Sealing Material Co., Ltd

1. Teori dasar mekanisme penyegelan

Dasar fisik mekanisme penyegelan

Teori Tekanan Kontak

Inti dari penyegelan paking adalah untuk membangun tegangan kontak yang cukup untuk mengimbangi tekanan menengah

Tekanan penyegelan efektif minimum (koefisien y): tegangan tekan minimum untuk paking untuk mulai menghasilkan efek penyegelan

Koefisien Gasket (M): Rasio tekanan kontak yang diperlukan untuk mempertahankan segel dengan tekanan menengah (standar ASME PCC-1 yang disarankan nilai)

Interaksi permukaan

Area kontak aktual menyumbang hanya 5-15% dari area kontak yang jelas (Teori Permukaan Kasar Wickers)

Penyegel mikro dicapai dengan mengisi palung permukaan melalui deformasi plastik

Kekasaran permukaan RA harus dikontrol pada 3.2-6.3μm (standar ISO 4288)

Karakteristik Distribusi Tekanan Hubungi

Pembentukan bidang tekanan tiga dimensi

Distribusi tekanan makroskopik yang dihasilkan oleh beban baut flensa

Puncak tekanan kontak lokal (hingga 2-3 kali tekanan rata-rata)

Efek tepi: 15% Area Tekanan Atenuasi Tepi Luar Flange Mencapai 40%

Mekanisme pemblokiran saluran kebocoran

Prinsip penyegelan multi-skala

Skala Makroskopis: Sistem Flange-Gasket membentuk penghalang mekanis

Skala Mikroskopis: Bahan Gasket Mengisi Cacat Permukaan (＞ 90% kebocoran terjadi pada cacat permukaan level 10μm)

Skala Molekuler: Pemblokiran Permasi Rantai Polimer (terutama penting untuk molekul gas)

Proses penyegelan dinamis

Tahap kompresi awal: Ketebalan gasket berkurang 20-30%

Tahap relaksasi stres: 15-25% kehilangan preload dalam 8 jam pertama

Tahap Kerja: Perlu Bertemu: P_Contact ≥ M × P_Media Δp_thermal

2. Prinsip kerja paking penukar panas

Prinsip penyegelan dasar

Deformasi elastis dan tekanan kontak

Gasket mengalami deformasi elastis atau plastik di bawah aksi preload baut, mengisi ketidaksenapan mikroskopis antara flensa atau pelat (kekasaran permukaan biasanya membutuhkan RA≤3.2μm).

Area kontak bertekanan tinggi lokal terbentuk (gasket logam dapat mencapai 200-500MPA, gasket non-logam 50-150mpa), menghalangi jalur penetrasi sedang.

Mekanisme ikatan permukaan

Level Mikroskopis: Fleksibilitas bahan gasket (seperti grafit, PTFE) membuat puncak kekasaran permukaan bersatu, menghilangkan saluran kebocoran> 5μm.

Tingkat makroskopis: Struktur gasket (seperti bentuk gelombang, bentuk gigi) mengkompensasi deviasi paralelisme flensa melalui deformasi geometris (jumlah kompensasi biasanya 0,05-0.2mm).

Kemampuan beradaptasi dalam kondisi kerja yang dinamis

Kompensasi siklus termal

Gasket perlu memiliki kinerja rebound (standar ASTM F36 membutuhkan tingkat rebound ≥40%) untuk mengkompensasi perbedaan ekspansi termal dari flensa.

Adaptasi fluktuasi tekanan

Ketika tekanan internal meningkat, tekanan menengah bekerja pada tepi bagian dalam paking, membentuk efek penglihatan diri (koefisien pengencangan sendiri dari gasket luka logam M = 2.5-3.0).

Kondisi kerja getaran

Desain keausan anti-pembekuan (seperti pelapisan PTFE) dapat mengurangi keausan permukaan penyegelan yang disebabkan oleh getaran.

3. Gasket penukar panas FAQ

T1: Apa jenis utama gasket penukar panas?

Gasket penukar panas terutama dibagi menjadi tiga kategori:

Gasket non-logam: seperti karet nitril (NBR), EPDM, fluororubber, dll., Cocok untuk kondisi suhu sedang dan rendah (-50 ℃ ~ 200 ℃)

Gasket logam: termasuk gasket tembaga, gasket bergigi stainless steel, dll., Tahan terhadap suhu tinggi dan tekanan tinggi (hingga 800 ℃/25mpa)

Gasket semi-logam: seperti gasket luka logam (strip stainless steel graphite), yang memiliki elastisitas dan kekuatan dan cocok untuk kondisi siklus termal