Materiály pre textilné kompenzátory: PTFE, silikón, sklolaminát a oxid kremičitý

Výkon tkaninového kompenzátora závisí vo veľkej miere od jeho materiálovej konštrukcie. PTFE, sklené vlákno potiahnuté silikónom, tkané sklené vlákno a kremičitá tkanina sa môžu použiť v nekovových kompenzačných systémoch, ale nevykonávajú rovnakú funkciu.

PTFE sa zvyčajne vyberá tam, kde je kritické tesnenie plynov a chemická odolnosť. Sklené vlákno potiahnuté silikónom poskytuje flexibilitu, odolnosť voči poveternostným vplyvom a užitočné tesniace vlastnosti. Sklené vlákno zabezpečuje spevnenie a tepelnú stabilitu. Kremičitá tkanina je spravidla vyhradená pre najhorúcejšie oblasti konštrukcie, kde priame tepelné zaťaženie presahuje praktický rozsah konvenčných systémov zo sklených vlákien.

V mnohých priemyselných aplikáciách preto správnym riešením nie je PTFE versus silikón versus sklené vlákno versus kremičitý materiál. Ide o starostlivo navrhnutú kombináciu viacerých materiálov, pričom každá vrstva je umiestnená tam, kde sú jej vlastnosti najužitočnejšie.

Spoločnosť BSTFLEX vyrába zákazkové nekovové tkaninové kompenzátory s použitím kombinácií materiálov špecifických pre konkrétnu aplikáciu pre teplovzdušné, výfukové, dymovodné a priemyselné potrubné systémy.

Prečo je výber materiálu pre tkaninové kompenzátory zložitejší, než sa zdá

Častá otázka pri nákupe znie:

„Aký je najlepší materiál pre tkaninový kompenzátor?“

Univerzálna odpoveď neexistuje, pretože kompenzátor musí súčasne plniť niekoľko rôznych funkcií.

Ohybný prvok môže musieť:

• Zadržiavať procesný plyn
• Absorbovať osiaci a priečny pohyb
• Zostať flexibilný aj po opakovaných tepelných cykloch
• Odolávať chemickým vplyvom
• Odolávať vysokej teplote
• Chrániť pred dažďom a vonkajšími vplyvmi
• Odolávať vibráciám
• Poskytovať mechanické spevnenie
• Odolávať abrazívnemu opotrebovaniu časticani

Žiadna jednotlivá textília nie je ideálna pre každú z týchto úloh.

Preto sa priemyselné materiály pre textilné kompenzátory zvyčajne vyberajú podľa funkcie, a nie jednoducho podľa najvyššej teplotnej odolnosti.

Rozmýšľajte vo funkciách, nie len v názvoch materiálov

Praktický spôsob, ako pochopiť konštrukciu kompenzátora, je rozdeliť materiálový systém na funkčné zóny.

Skutočné poradie a počet vrstiev sa líšia podľa aplikácie, ale tento model vysvetľuje, prečo sa v jednom kompenzátore môže objaviť niekoľko rôznych technických textílií.

Napríklad silika môže chrániť najhorúcejšiu stranu, sklolaminát môže poskytovať štrukturálnu výstuž, izolácia môže znižovať teplotu a PTFE môže poskytovať konečnú plynotesnú chemickú bariéru.

Materiály pre PTFE textilné kompenzátory

PTFE textilný kompenzátor materiály sa široko používajú tam, kde sú chemická odolnosť a plynotesnosť dôležitejšie ako priame vystavenie extrémnym procesným teplotám.

V kompenzátoroch sa PTFE bežne kombinuje s tkaným sklolaminátovým substrátom. Sklolaminát poskytuje mechanickú pevnosť, zatiaľ čo PTFE povlak alebo laminovaná membrána vytvára povrch s nízkou pórovitosťou a chemickou odolnosťou.

Kde PTFE funguje dobre

Materiály na báze PTFE sú obzvlášť atraktívne v prostrediach zahŕňajúcich:

• Korozívne spaliny
• Chemické procesné plyny
• Prevádzka s mokrým plynom
• Kyslý kondenzát
• Zariadenia na čistenie spalín
• Systémy na kontrolu znečistenia

Chemická odolnosť PTFE ho robí užitočným, keď môže byť flexibilná plynová bariéra vystavená agresívnym procesným zložkám.

Čo PTFE zvyčajne robí vo vnútri kompenzátora

Vrstva PTFE môže fungovať ako:

• Plynotesná membrána
• Chemická bariéra
• Flexibilný vonkajší pás
• Ochranná laminovaná vrstva

Dôležité teplotné obmedzenie

PTFE by sa nemal automaticky umiestňovať priamo proti plynu s extrémne vysokou teplotou len preto, že celkový kompenzátor je opísaný ako „vysokoteplotný“.

V teplejších aplikáciách môže kompenzátor vyžadovať izoláciu a ochranu horúcej strany, aby PTFE membrána pracovala pri podstatne nižšej teplote, než je teplota procesného plynu.

Tento rozdiel je základom dobrého návrhu kompenzátora.

Kedy by sa mal zvážiť PTFE?

Konečnú triedu, hrúbku, vystuženie a usporiadanie izolácie by ste mali stále vyberať na základe skutočných prevádzkových podmienok.

Materiály pre silikónové tkaninové kompenzátory

A silikónový tkaninový kompenzátor zvyčajne používa silikónový kaučuk nanesený na tkaný podklad zo sklenených vlákien.

Táto konštrukcia kombinuje rozmerovú pevnosť sklenených vlákien s flexibilitou a odolnosťou silikónového kaučuku voči vplyvom prostredia.

Prečo je silikónom potiahnutá sklenená tkanina obľúbená

Silikónom potiahnutá sklenená tkanina poskytuje užitočnú rovnováhu:

• Flexibilita
• Odolnosť voči poveternostným vplyvom
• Odolnosť voči ozónu
• Odolnosť voči vlhkosti
• Schopnosť odolávať mierne vysokým teplotám
• Dobré manipulačné vlastnosti

Vďaka tomu je obzvlášť užitočná pre priemyselné potrubné systémy s čistým vzduchom a miernymi teplotami.

Typické úlohy

Silikónom potiahnutá tkanina sa môže použiť ako:

• Vonkajší flexibilný kryt
• Flexibilná tesniaca vrstva
• Vonkajšia vrstva odolná voči poveternostným vplyvom
• Súčasť vystuženého jednovrstvového pásu

Kedy by sa mal zvážiť silikón?

Silikónom potiahnutá sklenená tkanina je často vhodná tam, kde aplikácia kombinuje:

• Horúci vzduch
• Čistý odpadový plyn
• Mierna teplota
• Vonkajšie prostredie
• Častý pohyb
• Vibrácie ventilátora alebo dúchadla

Je obzvlášť užitočná tam, kde je dôležitá flexibilita a odolnosť voči vplyvom prostredia, ale vysoko agresívna chemická odolnosť nie je primárnou požiadavkou.

Kedy silikón nemusí byť najlepšou voľbou

Silikónom potiahnutá tkanina by sa nemala automaticky vyberať pre každé horúce potrubie.

Potenciálne obmedzenia môžu nastať, keď:

• Prevádzková teplota prekročí vhodný rozsah povlaku
• Sú prítomné silné chemikálie
• Dochádza k priamemu pôsobeniu plameňa
• Pás zasahujú drsné abrazívne častice
• Zloženie plynu je nekompatibilné so silikónom

Za týchto podmienok sa silikón môže stále objaviť v chladnejšej vonkajšej oblasti viacvrstvového spoja, namiesto na horúcej strane.

Materiály pre kompenzátory zo sklenenej tkaniny

Tkanina zo sklených vlákien je jedným zo základných výstužných materiálov používaných v nekovových kompenzátoroch.

Jej hodnota spočíva v kombinácii:

• Vysokej pevnosti v ťahu
• Rozmerovej stability
• Nehorľavosti skleného vlákna
• Užitočnej teplotnej odolnosti
• Kompatibility s viacerými systémami povrchových úprav

Sklené vlákno je tiež výstužný substrát používaný pod mnohými PTFE a silikónovými povrchovými úpravami.

Neupravené sklené vlákno vs. upravené sklené vlákno

S týmito by sa nemalo zaobchádzať ako s rovnakým materiálom.

Neupravená tkanina zo sklených vlákien poskytuje výstuž a tepelnú odolnosť, ale je relatívne porézna a sama osebe nevytvára vhodnú plynotesnú bariéru pre mnohé aplikácie potrubí.

Upravené sklené vlákno mení povrchové vlastnosti tkaniny a v závislosti od povrchovej úpravy môže poskytnúť lepšie plynotesné tesnenie, chemickú odolnosť alebo ochranu pred vplyvmi prostredia.

Typické úlohy sklených vlákien v kompenzátore

BSTFLEX vyrába širokú škálu vysokoteplotných technických tkanín ktoré možno posúdiť pre rôzne funkcie v rámci zákazkových systémov kompenzátorov.

Materiály kompenzátorov z kremíkovej tkaniny

Kremíková tkanina sa vyberá vtedy, keď tepelné požiadavky presahujú praktický rozsah priamej prevádzky štandardných textilných vrstiev na báze sklených vlákien.

Vysokokremíková tkanina obsahuje výrazne vyšší obsah oxidu kremičitého ako bežná tkanina z E-skla a zachováva si textilnú integritu pri podstatne zvýšených teplotách.

Vďaka tomu je kremík obzvlášť užitočný v blízkosti horúcej strany vysokoteplotného kompenzátora.

Kde možno použiť kremík

Možné aplikácie zahŕňajú:

• Výfukové potrubia kotlov
• Priemyselné pece
• Pece
• Vysokoteplotné dymovody
• Spaľovacie systémy
• Výfukové systémy na spracovanie kovov

Typická úloha kremíkovej tkaniny

Kremík je zvyčajne vhodnejší na:

• Ochranu horúcej strany
• Tepelnoizolačné vrstvy
• Utesnenie izolácie
• Ochranu vonkajších materiálov s nižšou teplotnou odolnosťou

Zvyčajne sa nevyberá výlučne ako membrána na utesnenie plynov.

To je dôležitý rozdiel: vynikajúca tepelná odolnosť automaticky neznamená vynikajúcu tesnosť voči plynom alebo chemickú odolnosť.

96% kremíková tkanina verzus konvenčné sklolaminátové vlákno

Pre obzvlášť náročné tepelné expozície môžu kremíkové tkaniny s vyššou čistotou ponúknuť podstatne vyššiu tepelnú kapacitu ako štandardné sklolaminátové vlákno.

BSTFLEX vyrába 96% vysokoteplotnú kremíkovú tkaninu pre náročné aplikácie tepelnej ochrany.

V systéme kompenzátorov sa takýto materiál môže posudzovať pre horúcu stranu, kde je cieľom chrániť izoláciu, výstuž alebo vrstvy tesniace plyn pred nadmerným teplom.

Konečné použitie by sa stále malo navrhovať s ohľadom na celý kompenzátor, a nie vyberať len na základe teplotného menovitého výkonu textílie.

PTFE verzus silikón pre textilné kompenzátory

Toto je jedno z najbežnejších porovnaní materiálov.

Rozhodnutie by sa nemalo zakladať iba na cene.

Ak systém obsahuje korozívny vlhký plyn, pri výbere môže dominovať chemická odolnosť. Ak systém spracováva relatívne čistý horúci vzduch a vyžaduje si vynikajúcu flexibilitu a odolnosť voči poveternostným vplyvom, praktickejšou možnosťou môže byť silikón.

Sklolaminát verzus oxid kremičitý vo vysokoteplotných dilatačných spojoch

Sklolaminát a oxid kremičitý sú anorganické textilné materiály na báze skla, ale v teplotnom spektre zaujímajú odlišné pozície.

Sklolaminát sa široko používa, pretože ponúka vynikajúcu rovnováhu medzi pevnosťou, flexibilitou, dostupnosťou a tepelnou odolnosťou.

Oxid kremičitý sa vyberá vtedy, keď sa priame tepelné zaťaženie stáva závažnejším.

Prečo viacvrstvové dilatačné spoje často fungujú lepšie

Zvážte systém spalín, kde je teplota procesu príliš vysoká pre preferovanú chemicky odolnú tesniacu membránu.

Namiesto upustenia od tohto tesniaceho materiálu možno spoj navrhnúť tak, aby materiály na horúcej strane znížili teplotu predtým, než k nej teplo dorazí.

Konceptuálna viacvrstvová konštrukcia by preto mohla vyzerať takto:

Tento príklad má za cieľ demonštrovať funkcie materiálov, nie predpisovať jednu univerzálnu konštrukciu kompenzátora.

Skutočné poradie vrstiev, hrúbka a trieda materiálu musia byť určené na základe prevádzkových údajov.

Výber materiálu pre potrubia čistého horúceho vzduchu

Potrubie čistého horúceho vzduchu vo všeobecnosti spôsobuje menej chemických problémov a problémov s oderom ako systém znečistených spalín.

Pre mierne teploty môže byť v závislosti od tlaku a pohybu postačujúca konštrukcia založená na vystuženom sklenenom vlákne potiahnutom silikónom.

Priority výberu sú zvyčajne:

• Flexibilita
• Teplota
• Odolnosť voči vibráciám
• Vystavenie poveternostným vplyvom
• Mechanická odolnosť

Ťažké chemické bariéry alebo vysokoteplotné vrstvy z oxidu kremičitého nemusia byť potrebné.

Výber materiálu pre mokré korozívne spaliny

Toto prostredie mení priority.

Hlavnými konštrukčnými obavami sa môžu stať:

• Chemická kompatibilita
• Plynotesnosť
• Kondenzácia
• Rosný bod kyseliny
• Prienik vlhkosti
• Teplota na membráne tesniacej plyn

Chemická bariéra na báze PTFE sa môže stať oveľa dôležitejšou než výber textílie s najvyššou priamou tepelnou odolnosťou.

Výber materiálu pre veľmi horúci suchý plyn

Pre veľmi horúci, ale relatívne suchý a nekorozívny plyn môže dominovať tepelný manažment.

Konštrukcia môže klásť väčší dôraz na:

• Tkaninu z oxidu kremičitého pre horúcu stranu
• Vysokoteplotnú izoláciu
• Vystuženie sklenenými vláknami
• Ochranu proti sálavému teplu

Vonkajší materiál tesniaci plyn potom môže pracovať za tepelnou bariérou pri nižšej teplote.

Výber materiálu pre plyn zaťažený prachom

Od PTFE, silikónu, sklenených vlákien ani oxidu kremičitého nemožno očakávať, že prežijú donekonečna, ak abrazívne častice zasiahnu flexibilný pás pri vysokej rýchlosti.

V prašných systémoch musí byť preto výber materiálu kombinovaný s mechanickou ochranou.

Možné opatrenia zahŕňajú:

• Vnútornú prietokovú vložku
• Bariéru proti hromadeniu nečistôt
• Tkanina odolná proti oderu na horúcej strane
• Chránený izolačný balík

Toto je obzvlášť dôležité pre aplikácie v cementárstve, energetike, oceliarstve a spaľovniach.

Štyri otázky, ktoré si treba položiť pred výberom tkaniny

Nevyberajte kompenzátor iba podľa GSM

Hmotnosť tkaniny môže ovplyvniť pevnosť, hrúbku a manipuláciu, ale GSM nie je kompletná technická špecifikácia.

Dve tkaniny s podobnou hmotnosťou môžu mať veľmi odlišné:

• Chemické zloženie vlákien
• Konštrukciu väzby
• Typ povrchovej úpravy
• Hmotnosť povrchovej úpravy
• Pevnosť v ťahu
• Pórovitosť
• Flexibilitu
• Teplotnú odolnosť

To isté platí pre hrúbku. Hrubší materiál nie je automaticky lepším materiálom pre kompenzátor.

Nevyberajte iba podľa maximálnej teploty

Toto je ďalšia častá chyba.

Silikátová tkanina môže zniesť vyššie priame teplo ako tkanina potiahnutá PTFE, ale to neznamená, že by silikát mal nahradiť PTFE, keď je požadovanou funkciou chemické tesnenie.

Podobne, PTFE môže poskytovať vynikajúcu chemickú odolnosť, ale nemal by sa používať na mieste, kde by bola prekročená jeho prípustná teplota.

Správny návrh priradí správny materiál k správnej vrstve.

Matica výberu materiálu podľa aplikácie

Ako BSTFLEX pristupuje k výberu materiálu pre tkaninové kompenzátory

BSTFLEX neberie nekovový kompenzátor ako jeden generický kus potiahnutej tkaniny.

Materiálovú konštrukciu je možné posudzovať z hľadiska:

• Trvalá prevádzková teplota
• Maximálna teplota
• Zloženie procesného plynu
• Pretlak alebo podtlak
• Chemické zaťaženie
• Vlhkosť a kondenzácia
• Rýchlosť prúdenia plynu
• Abrazívne častice
• Axiálny pohyb
• Laterálny pohyb
• Uhlomerný pohyb
• Expozícia vo vonkajšom prostredí

Keďže BSTFLEX pracuje so sklolaminátom, tkaninami potiahnutými silikónom, tkaninami potiahnutými PTFE, kremičitými textíliami a vysokoteplotnými izolačnými materiálmi, je možné vyvinúť rôzne funkčné vrstvy prispôsobené požiadavkám konkrétneho projektu.

Aké informácie by ste mali poslať pre odporúčanie materiálu?

Pri žiadosti o odporúčanie materiálu uveďte viac než len požadované rozmery.

Materiály pre zákazkové textilné kompenzátory od BSTFLEX

Najlepší materiál pre textilné kompenzátory je ten, ktorý plní požadovanú funkciu na skutočnom mieste, kde sa používa.

PTFE poskytuje silný chemický a tesniaci výkon. Sklolaminát potiahnutý silikónom poskytuje flexibilitu a odolnosť voči vplyvom prostredia. Sklolaminát dodáva štrukturálne vystuženie. Oxid kremičitý chráni systém tam, kde je tepelné zaťaženie závažnejšie.

V náročných priemyselných aplikáciách môžu tieto materiály spolupracovať namiesto toho, aby si konkurovali.

BSTFLEX vyrába zákazkové nekovové textilné kompenzátory pre priemyselné potrubia, spaliny, horúci vzduch a výfukové aplikácie.