Kleje do wymienników ciepła
Aleksander Łychin
Kleje do wymienników ciepła oferują inżynierom – projektantom możliwość wyboru lekkich, ale trwałych podłoży niemetalowych. Ponadto umożliwiają łączenie różnych materiałów bez utraty wymagań użytkowych. Kleje są ekonomicznym rozwiązaniem do uszczelniania rur wymienników ciepłą na płytach końcowych i są popularną alternatywą dla spawania lub lutowania twardego. W rezultacie uzyskuje się doskonały, pozbawiony wycieków zespół. Kleje można również stosować do klejenia żeberek wymienników ciepła i uszczelek gumowych do płaskich wymienników ciepła. Kleje Permabond zapewniają doskonałą odporność na oleje, wodę, chłodziwa i inne gazy. Dzięki temu nadają się do montażu i naprawy wymienników ciepła dowolnej wielkości w różnych gałęziach przemysłu, takich jak motoryzacja, HVAC (ciepłownictwo, ogrzewnictwo, wentylacja i gazownictwo) i przemysł morski.
Typowe zastosowania:
- Klejenie
- Uszczelnianie
- Wypełnianie
Kleje do wymienników ciepła - Kluczowe cechy:
- Mniej umiejętności – nie ma potrzeby zatrudniania przeszkolonego spawacza
- Mniejsze ryzyko w miejscu pracy – nie ma potrzeby stosowania tlenu i acetylenu
- Brak dziur po spawaniu; ulepszone uszczelnienie
- Większy wybór w zakresie stosowania odmiennych materiałów, tworzyw sztucznych i metali
- Kleje dostępne w kolorze metalicznym, zapewniającym estetyczny wygląd
- Obniżają koszty
Rury i płyty końcowe wymienników ciepła są tradycyjnie uszczelniane poprzez spawanie, lutowanie twarde lub lutowanie. Dostępne są kleje, które można zastosować do uszczelnienia wymienników ciepła w miejsce procesów spawalniczych. Oto kilka głównych korzyści przejścia na uszczelnianie klejem:
1. Oszczędności
Spawanie i lutowanie to zajęcie wymagające wysokich kwalifikacji, które wymaga zazwyczaj wyższej stawki godzinowej niż w przypadku średnio wykwalifikowanych pracowników produkcyjnych nakładających klej. Stosowanie kleju do uszczelniania wymienników ciepła może również zmniejszyć ilość miejsca w produkcji. (Ktoś korzystający ze sprzętu spawalniczego potrzebuje wokół siebie dość dużego stanowiska).
2. Zdrowie i bezpieczeństwo
Wyeliminowanie sprzętu spawalniczego w miejscu pracy jest ogromną korzyścią w przypadku przejścia na uszczelnianie wymienników ciepła za pomocą kleju. Butle z tlenem i acetylenem stanowią duże ryzyko w miejscu pracy i mogą eksplodować w przypadku pożaru. Niektóre rodzaje spawania mogą spowodować porażenie prądem, oparzenia skóry, uszkodzenie oczu i potencjalną emisję substancji toksycznych. Występuje również dyskomfort spowodowany hałasem, jasnym światłem i oparami.
W porównaniu z tym ryzyko związane z klejem jest dość minimalne; użytkownicy powinni nosić rękawiczki jednorazowe, aby zapobiec kontaktowi ze skórą i unikać kontaktu z oczami. Do wyjmowania podzespołów z piekarnika w przypadku epoksydów utwardzanych ciepłem wymagane są rękawice kuchenne, ale nie jest to gorsze od odgrzania obiadu! W przypadku klejów utwardzanych promieniami UV należy pamiętać o zastosowaniu ochrony oczy przed promieniowaniem UV.
3. Wolność wyboru materialnego
Spawanie, lutowanie twarde i lutowanie ograniczają liczbę materiałów, które można połączyć. Obie części muszą być metalowe. Używając kleju do uszczelniania wymienników ciepła, można rozważyć zastosowanie innych materiałów, na przykład nylonowych płyt końcowych, które mogą pomóc w obniżeniu kosztów i masy komponentów. Obecnie producenci części samochodowych zawsze szukają lżejszych komponentów, które pomogą zmniejszyć masę pojazdu i zmniejszyć zużycie paliwa. Kleje zapewniają również lepszy rozkład naprężeń, a w przypadku klejenia różnych metali lub różnych materiałów, w których występują różne naprężenia rozszerzalności cieplnej i kurczenia, kleje mogą to kompensować.
4. Możliwość uszczelnienia
Otwory nakłute to odwieczny problem związany ze spawaniem. Unikaj ich, uszczelniając wymienniki ciepła klejem. Istnieją również kleje wchłaniające wilgoć o niskiej lepkości, które można nakładać po złączach spawanych w celu uszczelnienia porowatości spoiny – więc nawet jeśli nie jesteś gotowy na duże przejście ze spawania na uszczelnianie klejem, warto rozważyć ten dodatek produkt redukujący czas poprawek i poprawiający niezawodność uszczelnienia złączy spawanych.
Zastosowania wymienników ciepła
Wymienniki ciepła są powszechnie stosowane w urządzeniach klimatyzacyjnych i grzewczych, płynach chłodzących (takich jak chłodnice samochodowe, przez które przepływa płyn chłodzący silnik w celu odprowadzenia ciepła z silnika), lodówkach, zakładach chemicznych i elektrowniach, żeby wymienić tylko kilka. Wykorzystują metale przewodzące ciepło, aby rozproszyć ciepło na dużym obszarze. Zwykle chłodziwo przepływa przez rurki pokryte metalowymi żebrami, w których ciepło jest rozpraszane. Kleje uszczelniają wierzchołki rur w miejscach styku z płytami końcowymi. Można je nakładać w celu utworzenia menisku wokół każdej rurki, co zapewnia widoczne uszczelnienie (często kleje są zabarwione tak, aby pasowały do metalowych rurek i wyglądały bardziej jak lut lub spaw). Alternatywnie można zastosować kleje do wbudowania rur w płytę końcową. Klej musi otaczać (opływać) każdą rurkę, aby zapewnić odpowiednie uszczelnienie.
Przykład 1.
W zależności od dopasowania tubek przy wyborze kleju należy wziąć pod uwagę lepkość i wypełnienie szczelin produktu – jeśli chcesz, aby produkt spłynął pomiędzy rurkami lub jeśli chcesz, aby znajdował się wokół niego w formie menisku połączenie – lub możesz nawet potrzebować kombinacji tych dwóch. Klej epoksydowy utwardzany ciepłem jest dostępny w wyglądzie przypominającym metal oraz w różnych charakterystykach lepkości i reologii (np. płynie podczas utwardzania na gorąco lub nie osypuje się, nawet podczas procesu utwardzania na gorąco). Epoksydy utwardzane ciepłem zapewniają doskonałą odporność chemiczną i temperaturową. Można je łatwo nakładać i utwardzać poprzez ogrzewanie w komorze cieplnej lub poprzez proces utwardzania indukcyjnego, który zajmuje tylko kilka minut.
Przyklad 2.
Jeśli nie jest możliwe użycie piekarnika lub sprzętu do utwardzania indukcyjnego, należy rozważyć podwójnie utwardzane środki anaerobowe UV. Nie wymagają one utwardzania ciepłem. Klej wchłania się pomiędzy rurki i płytę końcową, a następnie uszczelnia pomiędzy ściśle dopasowanymi częściami metalowymi. Nadmiar „zaokrąglenia” lub menisk kleju utwardza się szybkim błyskiem światła UV. Klej zawiera znacznik UV, co sprawia, że kontrola jakości na linii produkcyjnej jest bardzo łatwa w czarnym świetle UV. Mechanizmy utwardzania beztlenowego utwardzają zacienione obszary.
Przykład 3.
Płyta końcowa tej chłodnicy oleju ma małą wargę na obwodzie, która stanowi zbiornik na klej epoksydowy o niskiej lepkości. Klej przepływa wokół rurek, zapewniając 100% uszczelnienie. W zależności od objętości żywicy epoksydowej może być istotne zastosowanie niższej temperatury zgodnie z zalecanym harmonogramem utwardzania. Zamiast tego można skleić żebra ze złączami lub rowkami w kształcie litery L, które zwykle są spawane lub klejone. Płytowe wymienniki ciepła generalnie wymagają znacznie mniej spawania, ale wymagają klejenia gumowych uszczelek; można to zrobić za pomocą kleju cyjanoakrylowego odpornego na wysokie temperatury. Uszczelniacze anaerobowe o wysokiej wytrzymałości szybko i skutecznie uszczelniają rury w lodówkach i urządzeniach klimatyzacyjnych. Utwardza się w ciasnej szczelinie pomiędzy metalowymi rurkami. Ważne jest, aby wybrać produkt o wysokiej wytrzymałości. Gazy chłodnicze są szczególnie „poszukujące dróg ujścia” i nie należy dopuścić do ich wycieku!
Ten blog jest inspirowany artykułem z firmy Permabond.
