SE468916B

SE468916B - Packing for a plate heat exchanger

Info

Publication number: SE468916B
Application number: SE8802288A
Authority: SE
Inventors: R Aakerberg
Original assignee: Gislaved Ab
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1993-04-05
Also published as: SE8802288D0; SE8802288L

Abstract

Method of coating a packing made of an elastomer, in particular a plate heat exchanger packing, with an outer protective layer made of a thermoplastic. The method is initiated by the elastomer packing being preheated to a temperature which exceeds the melting temperature of the thermoplastic chosen to be the protective layer. The packing is then dipped completely or partly in a powder bed consisting of the thermoplastic in powder form. The packing is thus coated with a sintered of powder which melts together to form a continuous layer. A packing for a plate heat exchanger made using this method has a core 14 made of an elastomer which is completely or in certain parts surrounded by an outer protective layer 15 made of the thermoplastic. This forms a dense continuous layer which essentially has no adhesion to the elastomer core 14. <IMAGE>

Description

4 6 8 9% tidigare kända packningar. Ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen. 4 6 8 9% previously known gaskets. Additional objects and advantages of the invention will become apparent from the following description.

Samtliga uppnås genom de kännetecken som anges i efter- följande patentkrav.All are achieved by the features set forth in the following claims.

Enligt grundtanken med uppfinningen skall ett packningsämne av elastomert material förses med ett skyddsskikt av termo- plast t.ex. teflon med hjälp av pàsintring av termoplasten i pulverform. Sintringen àstadkommes genom att elastomerpack- ningen förvärmes till en temperatur överstigande termoplas- tens smälttemperatur och helt eller delvis doppas ned i ett pulverbad av termoplasten. Pà grund av packningens höga tem- peratur smälter det plastpulver som kommer i packningens närhet ihop till ett sammanhängande skikt. Vidhäftningen mellan packningen och dess skyddsskikt blir normalt mycket liten, vilket dock är en fördel bl a vid tillverkning av plattvärmeväxlarpackningar, eftersom elastomerkärnan då ges möjlighet till deformation utan att det styvare skyddsskiktet spricker.According to the basic idea of the invention, a packing blank of elastomeric material shall be provided with a protective layer of thermoplastic, e.g. Teflon by sintering the thermoplastic in powder form. The sintering is achieved by preheating the elastomer gasket to a temperature exceeding the melting temperature of the thermoplastic and completely or partially immersing it in a powder bath of the thermoplastic. Due to the high temperature of the gasket, the plastic powder that comes in the vicinity of the gasket melts together into a coherent layer. The adhesion between the gasket and its protective layer is normally very small, which, however, is an advantage, among other things, in the manufacture of plate heat exchanger gaskets, since the elastomer core is then given the possibility of deformation without the stiffer protective layer cracking.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas under hänvisning till det bifogade ritningsbladet, pá vilket Fig. 1 är en planvy på en packning för plattvärmeväxlare enligt uppfinningen och Fig. 2-6 ett tvärsnitt genom packningen visande olika förslag till grundform på elastomerkärnan.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing sheet, on which Fig. 1 is a plan view of a gasket for plate heat exchangers according to the invention and Figs. 2-6 a cross-section through the gasket showing various proposals for basic shape of the elastomer core.

En lämplig metod för framställning av packningar för platt- värmeväxlare kan tillgà enligt följande. Utgángsmaterialet är valfritt utformade packningar av elastomermaterial såsom naturligt eller syntetiskt gummi, vilka framställts på sed- vanligt sätt genom kompression eller injektionspressning.A suitable method for producing gaskets for plate heat exchangers can be used as follows. The starting material is optionally designed gaskets of elastomeric material such as natural or synthetic rubber, which are produced in the usual way by compression or injection molding.

Processen inleds genom att elastomerpackningen förvärmes i ett värmeskåp eller en ugn till en temperatur, som överstiger smälttemperaturen för den termoplast som har IV. 468 9% valts till att bilda skyddsskiktet. Lämpliga sådana termoplaster är polytetrafluoreten. Teflon eller polypropen, som kan ersätta teflonet vid medelhöga temperaturer. När packningen uppnått lämplig temperatur, uttas den ur ugnen och doppas kortvarigt i ett sintringskar fyllt med termoplasten i pulverform. Den i packningen magasinerade värmen smälter ut den påsintrade termoplasten till ett slätt och porfritt heltäckande skikt. Under doppningen som kan pågå under 5-15 sekunder hålls packningen under rörelse så att påsintringen blir så jämn som möjligt runt hela tvär- nittet. Den efterföljande utsmältningen bör till huvuddelen ske utanför pulverbadet för att undvika bildning av klumpar.The process is started by preheating the elastomer gasket in a heating cabinet or oven to a temperature that exceeds the melting temperature of the IV thermoplastic. 468 9% selected to form the protective layer. Suitable such thermoplastics are polytetrafluoroethylene. Teflon or polypropylene, which can replace Teflon at medium temperatures. When the gasket has reached a suitable temperature, it is taken out of the oven and dipped briefly in a sintering vessel filled with the thermoplastic in powder form. The heat stored in the gasket melts the sintered thermoplastic into a smooth and pore-free solid layer. During the dipping, which can last for 5-15 seconds, the gasket is kept in motion so that the sintering is as even as possible around the entire cross-section. The subsequent melting should for the most part take place outside the powder bath to avoid the formation of lumps.

När packningen tagits upp och svalnat, är den direkt färdig att användas. Någon efterföljande bearbetning såsom tvätt- ning eller rensning behövs således inte. För att uppnå önskad tjocklek kan det ibland vara nödvändigt att upprepa värmebehandling och doppning en eller flera gånger.When the gasket has been picked up and cooled, it is immediately ready for use. Thus, no subsequent processing such as washing or cleaning is needed. To achieve the desired thickness, it may sometimes be necessary to repeat heat treatment and dipping one or more times.

Vanligtvis räcker dock en eller två behandlingar.Usually, however, one or two treatments are enough.

Lämpligen används någon virvelsintringsmetod för beläggning av packningen, varvid i princip samma sintringskar kan an- vändas som för traditionell beläggning av metaller. Sådana kar består av en behållare med en porös mellanbotten, genom vilken luft blåses in i det ovanpåliggande pulvret. Luften lyfter upp pulvret och håller det svävande i en viss rörelse så att pulverluftblandningen närmast beter sig som en vätska. Detta möjliggör neddoppning utan deformation av den uppvärmda och mycket mjuka packningen.Suitably, some vortex sintering method is used for coating the gasket, whereby in principle the same sintering vessel can be used as for traditional coating of metals. Such vessels consist of a container with a porous intermediate bottom, through which air is blown into the superimposed powder. The air lifts the powder and keeps it floating in a certain movement so that the powder-air mixture almost behaves like a liquid. This allows immersion without deformation of the heated and very soft gasket.

Skyddsskiktets uppgift är som nämnts att skydda elastomer- packningen från skadlig inverkan av kemikalier och/eller hög temperatur. Detta kan endast åstadkommas med hjälp av termo- plaster såsom teflon, polypropen eller polyamid, vilka dock har egenskapen att vara oelastiska samt ha dålig vidhäft- ningsförmåga mot andra polymerer. I föreliggande fall inne- bär detta att termoplasten bildar ett löst skyddsskikt runt elastomerkärnan, vilket här är en förutsättning för att \ J C32) ~c ...à Ü\ möjliggöra kompression av packningen. Om vidhäftning erhål- lits skulle den mer eller mindre kristallina termoplasten spricka sönder under kompressionen, som normalt uppgår till 20-30%. Vid applicering av högkristallina termoplaster kan i vissa fall krävas att elastomerkärnan utformas så att skyddsskiktets omkrets blir extra stor i förhållande till kärnans tvärsnittsform. Detta kan exempelvis åstadkommas genom att förse elastomerkärnan med åsar, utsprång, kammar el dyl., vilka antingen kan ge skyddsskiktet en eftergivlig bälgliknande form eller skapa ett fritt utrymme innanför skiktet. Härvid kan packningen komprimeras på avsett sätt utan att riskera att skyddshöljet sprängs sönder.The task of the protective layer is, as mentioned, to protect the elastomer gasket from the harmful effects of chemicals and / or high temperatures. This can only be achieved with the help of thermoplastics such as Teflon, polypropylene or polyamide, which, however, have the property of being inelastic and having poor adhesion to other polymers. In the present case, this means that the thermoplastic forms a loose protective layer around the elastomer core, which here is a prerequisite for enabling compression of the gasket. If adhesion was obtained, the more or less crystalline thermoplastic would rupture during compression, which normally amounts to 20-30%. When applying highly crystalline thermoplastics, it may in some cases be required that the elastomer core be designed so that the circumference of the protective layer becomes extra large in relation to the cross-sectional shape of the core. This can be achieved, for example, by providing the elastomer core with ridges, projections, cams, etc., which can either give the protective layer a resilient bellows-like shape or create a free space inside the layer. In this case, the gasket can be compressed in the intended manner without the risk of the protective cover bursting.

I fig. 1 visas en typ av packning för plattvärmeväxlare som med fördel kan beläggas med ett skyddsskikt enligt ovan- stående metod. Packningens verksamma delar består på vanligt sätt av en större tätningsring 11 samt två mindre ringar 12, vilka via förbindelsedelar 13 sammanhänger med den stora tätningsringen 11. Delarna 13 har ej någon verksam tätnings- funktion, varför gripdon utan olägenhet kan lyfta packningen i dessa delar under doppningsbehandlingen. I en plattvärme- växlare läggs dessa packningar på känt sätt växelvis orien- terade mellan varje plattpar. Konstruktioner innefattande mer än 500 packningar är inte ovanliga, vilket givetvis ställer stora krav på packningens hanterbarhet såväl vid första montering som efterföljande renoveringar. Det kring elastomerkärnan 14 pålagda skyddsskiktet 15 är endast någon tiondels mm tjockt men är ändock fullt tillräckligt för att ge packningen avsevärt förbättrade egenskaper vad gäller motståndskraft och åldring, vilket förutom tidigare nämnda fördelar även leder till att serviceintervallen mellan byte av packningar kan förlängas. Packningarnas tvärsnitt kan variera inom vida gränser för anpassning till olika typer av värmeväxlare och olika krav på deformerbarhet. Således finns både platta, fig. 2, och avrundade former, fig. 3, samt utföranden med utskjutande åsar 16 eller liknande, fig 4. Åsarna 16 förlänger härvid omkretsen på skyddsskiktet 15 så att elastomerkärnan 14 kan pressas längre ut åt sidorna.Fig. 1 shows a type of gasket for plate heat exchangers which can advantageously be coated with a protective layer according to the above method. The active parts of the gasket usually consist of a larger sealing ring 11 and two smaller rings 12, which via connecting parts 13 are connected to the large sealing ring 11. The parts 13 have no effective sealing function, so grippers without inconvenience can lift the gasket in these parts during the dipping treatment. In a plate heat exchanger, these gaskets are placed alternately oriented in a known manner between each pair of plates. Constructions comprising more than 500 gaskets are not uncommon, which of course places great demands on the handling of the gasket both during the first assembly and subsequent renovations. The protective layer 15 applied around the elastomer core 14 is only a few tenths of a mm thick but is still fully sufficient to give the gasket considerably improved properties in terms of resistance and aging, which in addition to the previously mentioned advantages also leads to the service intervals between changing gaskets can be extended. The cross-sections of the gaskets can vary within wide limits for adaptation to different types of heat exchangers and different requirements for deformability. Thus, there are both plate, Fig. 2, and rounded shapes, Fig. 3, as well as embodiments with projecting ridges 16 or the like, Fig. 4. The ridges 16 thereby extend the circumference of the protective layer 15 so that the elastomer core 14 can be pressed further out to the sides.

Motsvarande egenskaper kan uppnås via fria expansionsut- rymmen 17 i tvärsnittet, som i vissa fall beroende på plasternas egenskaper kan åstadkommas av kammar eller utsprång, fig. 5 och 6. Gemensamt för alla utföringsformer är dock att skyddsskiktet 15 väsentligen saknar vidhäftning mot elastomerkärnan 14, vilket möjliggör den nödvändiga deformeringen vid packningens montering.Corresponding properties can be achieved via free expansion spaces 17 in the cross section, which in some cases depending on the properties of the plastics can be achieved by combs or projections, Figs. which enables the necessary deformation during assembly of the gasket.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till de visade ut- föringsexemplen utan kan varieras på mángahanda sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.The invention is of course not limited to the exemplary embodiments shown, but can be varied in many ways within the scope of the appended claims.

Claims

4.68 916 6 Patent claims

Gasket for plate heat exchanger comprising an elastomeric material provided with an outer protective layer (15) of thermoplastic, characterized in that said protective layer completely or to some extent encloses a core (14) of the elastomeric material and is formed by sintering plastic powder which is fused together into a tightly cohesive layer and that the layer is loosely applied around the elastomer core with little adhesion thereto.

Gasket according to Claim 1, characterized in that the protective layer (15) consists of polytetrafluoroethylene (Teflon).

Gasket according to Claim 1 or 2, characterized in that the elastomer core (14) is formed with axes, projections, combs or the like (16) for providing a protective layer whose circumference is as large as possible in relation to the cross section of the elastomer core.

Gasket according to Claim 3, characterized in that a free space (17) is arranged between the elastomer core (14) and the protective layer (15).

Gasket according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomer core (14) is made of rubber or rubber-like material.

Gasket according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer (15) consists of polypropylene or polyamide.