Το τιτάνιο είναι το καλύτερο υλικό για εναλλάκτες θερμότητας εξοπλισμού αφαλάτωσης θαλασσινού νερού

1.Θήκη από τιτάνιο για εναλλάκτη θερμότητας

Στα μέσα-1960, όλοι οι εναλλάκτες θερμότητας του εξοπλισμού αυτοεξάτμισης πολλαπλών σταδίων 1,5 εκατομμυρίων γαλονιών/ημέρα της μονάδας αφαλάτωσης St. Croix στις Παρθένες Νήσους χρησιμοποιούσαν σωλήνες τιτανίου, ξεπερνώντας έτσι την ύπαρξη θερμότητας από κράμα χαλκού εναλλάκτες. Διάβρωση και πολλά άλλα προβλήματα.

Στη δεκαετία του 1970, εργοστάσια όπως το St. Croix και το Al Joubail χρησιμοποίησαν 5,7 εκατομμύρια μέτρα συγκολλημένων σωλήνων τιτανίου με λεπτό τοίχωμα και η μέγιστη θερμοκρασία του θερμαντήρα θαλασσινού νερού έφτασε τους 140 βαθμούς. Οι στατιστικές δείχνουν ότι το 1995, περισσότερα από 14 εκατομμύρια μέτρα (4.250 τόνοι) σωλήνων τιτανίου χρησιμοποιήθηκαν σε εξοπλισμό αφαλάτωσης θαλασσινού νερού σε όλο τον κόσμο. Οι συσκευές που κατασκευάζονται περιλαμβάνουν εξατμιστές, συμπυκνωτές, συμπυκνωτές αντλίας πίδακα αέρα και άλλους εναλλάκτες θερμότητας.

2. Αντοχή στη διάβρωση του τιτανίου

Όπως όλοι γνωρίζουμε, σε επιθετικά μέσα, το σταθερό φιλμ διοξειδίου του τιτανίου που σχηματίζεται στην επιφάνεια του τιτανίου έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Η λεπτή μεμβράνη που σχηματίζεται στη συγκόλληση ή στη μήτρα παρουσιάζει την ίδια διαβρωτική ικανότητα ανεξάρτητα από το εάν βρίσκεται στη συγκόλληση ή στη ζώνη θερμικής διαστολής. Εάν το φιλμ οξειδίου στο τιτάνιο είναι κατεστραμμένο, θα επισκευαστεί απευθείας με υγρασία ή κρύο νερό.

Για διάφορους ανοξείδωτους χάλυβες, η διάβρωση είναι ένα παλιό πρόβλημα που είναι δύσκολο να λυθεί. και το τιτάνιο όχι μόνο δεν επηρεάζεται από τη διάβρωση των βαθουλωμάτων, αλλά έχει επίσης ανοσία στη μικροβιακή διάβρωση. Αναμφίβολα, για τους εναλλάκτες θερμότητας και τον άλλο εξοπλισμό των μονάδων αφαλάτωσης θαλασσινού νερού, αυτό το χαρακτηριστικό του τιτανίου είναι πολύ σημαντικό. Οι σωλήνες τιτανίου μπορούν να ικανοποιήσουν ορισμένες απαιτήσεις μηχανικής απόδοσης με το ελάχιστο πάχος τοιχώματος τους και είναι σε ισοθερμικές μεθόδους. Είναι επίσης πολύ καλό.

Υπό τη δράση της διάβρωσης λόγω σπηλαίωσης, το νερό που ρέει προκαλεί τη ζημιά από κρούση του σωλήνα του εναλλάκτη θερμότητας, η οποία σε ορισμένες περιπτώσεις θα προκαλέσει μακροχρόνια προβλήματα στον χειριστή, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται σωλήνες από κράμα χαλκού-νικελίου. Όταν η ταχύτητα ροής του θαλασσινού νερού δεν υπερβαίνει τα 30 m/s, η χρήση σωλήνων τιτανίου για την επίλυση αυτού του προβλήματος μπορεί να επιτύχει ικανοποιητικά αποτελέσματα. Σε σύγκριση με άλλα μέταλλα και κράματα, η παρουσία άμμου και άλλων ουσιών σε σκόνη έχει σχετικά μικρό αντίκτυπο στη διάβρωση του τιτανίου. Τα συγκεκριμένα στοιχεία έχουν ως εξής:

Επιπλέον, τα γεγονότα έχουν αποδείξει ότι το βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο όπως το Gr1 και το Gr2 έχει ιδιαίτερη αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης σε φυσικό νερό, θαλασσινό νερό και διάφορα χλωρίδια.

Στον εξοπλισμό αφαλάτωσης θαλασσινού νερού τιτανίου με ρυθμό ροής θαλασσινού νερού 3 m/s-5m/s, το βιολογικό φαινόμενο ρύπανσης είναι το παραμικρό και ο συντελεστής ρύπανσης του εναλλάκτη θερμότητας τιτανίου είναι περίπου 0.{ {3}}.95. Για τον συμπυκνωτή ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής, ο συντελεστής συγκράτησης και καθαριότητας του τιτανίου είναι 0.90, ενώ του κράματος χαλκού είναι 0.85. Τα αποτελέσματα των δοκιμών που έγιναν σε διάφορα περιβάλλοντα δείχνουν ότι είναι λογικό να χρησιμοποιείται ένας συντελεστής καθαριότητας τόσο υψηλός όσο 0,97. Έχει βρεθεί ότι σε στατικό ή βραδέως κινούμενο νερό, ένα στρώμα βιολογικής μόλυνσης θα εμφανιστεί στην επιφάνεια του τιτανίου. Ωστόσο, σε αντίθεση με ορισμένα άλλα παραδοσιακά κράματα ανθεκτικά στη διάβρωση, το τιτάνιο διατηρεί την ακεραιότητα του στρώματος μεμβράνης οξειδίου, καθιστώντας το βασικά να μην καταστρέφεται από τη διάβρωση. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό αυτό το φιλμ οξειδίου να έχει την ικανότητα να αντιστέκεται στην πρόσφυση των ιζημάτων, μειώνοντας έτσι τη δυσκολία καθαρισμού.

3- Κοινά υλικά τιτανίου

Όσον αφορά τους τύπους υλικών, το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο είναι το ASTM Grade2. Ο θερμαντήρας θαλασσινού νερού υψηλότερης θερμοκρασίας χρησιμοποιεί Βαθμού 7 ή Βαθμού 12. Ο βαθμός 16 (Ti-0.5% Pd) έχει υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση, αλλά το κόστος είναι αρκετά ακριβό.

Η πρακτική έχει αποδείξει ότι οι διαφορετικές διαμορφώσεις εξοπλισμού αφαλάτωσης θαλασσινού νερού μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τον έλεγχο της διάβρωσης των ρωγμών και της γαλβανικής διάβρωσης. Μια συσκευή χρησιμοποιεί παράλληλη ή διαμήκη ροή νερού. Αυτός ο σχεδιασμός απαιτεί μακρύ σωλήνα (πάνω από 15 μέτρα). Η θερμοκρασία του θαλασσινού νερού φτάνει τους 130 βαθμούς. Το υλικό του σωλήνα τιτανίου που χρησιμοποιείται είναι Gr7, Gr12 ή Gr16. Αντίθετα, ο εξοπλισμός οριζόντιας ροής μόνο στο τμήμα θέρμανσης (ή) στο δεύτερο και τρίτο τμήμα εξάτμισης στο μπροστινό μέρος είναι σωλήνες τιτανίου με μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση. Επιπλέον, το ίδιο το τιτάνιο δεν απαιτεί τη χρήση πρόσθετων, επιστρώσεων, θυσιαστικών ανοδίων ή εφαρμοζόμενης καθοδικής προστασίας ρεύματος για προστασία από τη διάβρωση. Στον μεικτό μεταλλικό εναλλάκτη θερμότητας τύπου σωλήνα-φύλλου ή τύπου δεξαμενής νερού, απαιτούνται υλικά με ασθενέστερη αντοχή στη διάβρωση.

4- Πλεονεκτήματα τιτανίου για εναλλάκτη θερμότητας:

Τα γεγονότα έχουν αποδείξει ότι, σε σύγκριση με την παραδοσιακή δομή του εναλλάκτη θερμότητας, ο προεπεξεργασμένος εναλλάκτης θερμότητας τιτανίου έχει εξαιρετικά πλεονεκτήματα. Μειώνει το χρόνο που ο εξοπλισμός βρίσκεται σε στάσιμη κατάσταση και διακοπή εργασίας, και δημιουργεί ακόμη και απροσδόκητα θαύματα. Ο εναλλάκτης θερμότητας τιτανίου μπορεί να σχεδιαστεί ελεύθερα σε μια ομάδα ή μια ομάδα, περιορίζοντας ή ακόμη και ελαχιστοποιώντας τους κραδασμούς και προωθώντας τη βελτιστοποίηση της θερμικής απόδοσης. Η νέα δομή φύλλου σωλήνα και πλάκας στήριξης καθιστά δυνατή τη χρήση σωλήνων τιτανίου με λεπτά τοιχώματα. Ως αποτέλεσμα, η απόδοση μεταφοράς θερμότητας είναι υψηλότερη, το κόστος είναι χαμηλότερο και η γαλβανική διάβρωση είναι περιορισμένη. Υπάρχουν αναφορές ότι μετά τη χρήση συμπυκνωτών τιτανίου, η παραγωγικότητα της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας έχει αυξηθεί κατά περίπου 3%-4%.

Δημοφιλείς Ετικέτες: