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          鈦在海水淡化設備上的應用

          2021/6/6

          淡水約占地球水資源的3%,經過海水淡化獲取新的淡水資源是往后國際用水的一大趨勢.現在,海水淡化已成為像中東這樣的水資源缺少區域獲取水源的首要方法.1、國際海水淡化情況  至1993年,國際各國在5738個區域的海水淡化設備共有9014臺,總容量為1.624X107m3/d,僅中東區域總容量就達8.91*106m3/d,占55%,美國為2.37*106m3/d,占重5%?! ≡缭?0年代,就已選用海水淡化方法出產淡水.海水淡化的首要方法有: ?、僬趄v法:多級閃蒸法、單級閃蒸法,立式多效法、橫式多效法、浸管法、蒸氣緊縮法; ?、冢弘娡肝龇?、逆滲透法; ?、蹚秃戏??! ∑溟g,蒸騰法占60%,逆滲透法占33%,電透析法占5.5%。表1為日本國內首要運用的海水淡化法及其有用份額?!       ?    表1 日本國內首要的海水淡化法及其有用份額                   飲用水  工業用水            逆滲透法   42%   56%            電透析法   37%   18%             蒸騰法   21%   26%

          2 鈦在海水淡化設備中的運用2.1海水淡化設備中的導熱管  原海水淡化設備導熱管首要用銅合金管,因為銅合金管存在許多缺乏,現已被可靠性高且免于維護的鈦管所替代.  (1)鈦管的壁厚  導熱管壁厚由運用條件,管板材料、擴管作業的施工才能、管端的焊接技能等來決議,因為導熱管直徑小,對強度要求不高,因而實踐運用中選用壁厚較薄的管材,一般,銅合金管等壁厚為0.9mm-1.2mm;用鈦管替代,在腐蝕性小的當地,可用壁厚為0.3mm的薄壁焊管?! 。?鈦管的導熱性  因為導熱管的原料不同,熱導率也不同,如鈦為17W/(m•k),鋁黃銅為lOOW/(m•k),90/10白銅為47W(m•k),70/30白銅為29W/(m•k),因而,可經過壁厚的改變操控導熱管的導熱作用。在以上材料中,鈦的熱導率最?。邕\用薄壁鈦焊管,導熱性盡管比鋁黃銅差,但與90/10白銅適當,比70/30白銅的要好?! ?3)鈦管的經濟性  鈦管的單位質量報價比銅合金貴2—6倍,但從性價比上考慮,鈦管報價可與銅合金管抗衡,因為鈦的密度低,壁厚相一起,平等長度的鈦管質量僅僅銅合金管的50%,當鈦管壁厚為銅合金管的50%時,相同傳熱面積的鈦管質量僅為銅合金管的1/4.按現在的報價水平,選用薄壁鈦焊管的全體報價與鋁銅管相同,比白銅管還廉價.可見,鈦管在報價方面是有競爭力的。2.2日本薄壁鈦焊管的開發和運用  鈦帶軋制技能的開發成功成為鈦焊管批量出產的根底。60年代,在法燒堿電解出產中,日本選用了鈦絲;90年代初,為避免污染,對燒堿出產工藝進行了改善,跟著隔閡法的選用,700多噸的鈦帶得以運用,以此為關鍵,日本研討開發了連續出產熱軋和冷軋鈦帶卷的技能,建立了海水淡化和電站冷凝器鈦薄壁焊管用的帶卷的批量出產系統,相應開發了薄壁焊管的出產技能?! ∪樟?,三菱及東芝出產的電站冷凝器,運用了厚0.5mm的鈦焊管,三菱、川崎、日立,三井以及神戶制鋼等公司出產的海水淡化設備,運用了厚0.5mm-0.7mm的鈦焊管。[next]  以電站運用為主,鈦焊管作為海水淡化、煉鐵、船只、粹、化工等范疇的傳熱管已廣泛運用。到1983年,在16年的時間里,日本出產了用于國際各地海水淡化設備的薄壁鈦焊管4038t,至今未發作因海水腐蝕而損壞的現象?! ?1)通風凝結器和噴發壓氣機  日本真實的海水淡化設備是1967年由松島碳礦株式會社建成的2650t/d海水淡化設備。該設備的通風凝結器及噴發壓氣機的傳熱管和管板,因為受海水中Br-的腐蝕,不能用銅合金,換用鈦后,沒發作過因腐蝕導致的毛病?! ?2)熱放出部冷凝器  多級閃蒸冷凝器是將海水作冷卻水,冷卻各級閃速室發作的水蒸氣,因為海水?;煊心嗌?、海生物,它們在傳熱管內及管端附著,腐蝕銅合金管。因而,現在簡直一切的MSF型海水淡化設備的傳熱冷凝器上都運用了鈦管。特別是為了死海水中的細菌,不得不注入氧時,更需運用耐蝕性好的鈦管?! ?3)熱收回部冷凝器  熱收回部冷凝器傳熱面積較大,因為經濟原因,現一般運用銅合金管,僅在特殊場合運用鈦管,如含有或等污染物的介質對銅合金的腐蝕劇烈。1977年,向德國出口的3600t/d的MSF型淡化設備,因為它是的附屬設備,不能用銅合金,而選用了鈦;因為硫化氧的腐蝕,秘魯的3120t/dMSP型淡化設備,運用1年后鋁黃銅管就發作了腐蝕,最終將悉數傳熱管換成了鈦管?! 蟮?,日產百噸的海水淡化設備用鈦管達6萬根.從1967年至1994年,在近30年的時間里,共出產了52套原于能級火力發電用冷凝器和7套海水淡化設備,合計運用鈦焊管11000t。3、運用時應留意的問題  (1)電偶腐蝕  鈦在海水中電位較正,與其它金屬觸摸時,可促進其它金屬的腐蝕。避免方法有傳熱管和管板均選用鈦,或用獻身陽極的方法。80℃以上,為避免吸氫,運用Fe-90%Ni合金作獻身陽極;80℃以下,運用涂層或膠襯鋼板?! ?2)空隙腐蝕  鈦管選用擴管法安裝在鈦管板上,在100℃,pH值為8的海水中可發作空隙腐蝕.但實踐水室中運用了銅合金,即便海水溫度到達120℃,也不會發作空隙腐蝕。在實際中,為了進步設備的可靠性,在100℃以上運用時多選用管端焊接來避免空隙腐蝕?! ?3)吸氫  在80℃以上的海水中;鈦有或許吸氫;施加陰極維護時,過維護時會引起吸氫。如選用Fe-9%Nq合金作獻身陽極板時,不會發作鈦吸氫.  (4)振蕩  因為鈦管壁薄,在替換銅合金管時,還應留意管振蕩引起的損壞??蛇x用比銅合金管的管支撐板距離小的方法來處理這一問題。

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