Titanium is het beste materiaal voor warmtewisselaars van apparatuur voor het ontzilten van zeewater

1. Behuizing van titanium voor warmtewisselaar

In het midden van de jaren -1960 gebruikten alle warmtewisselaars van de 1,5 miljoen gallons/dag multi-stage zelfverdampingsapparatuur van de ontziltingsinstallatie van St. Croix op de Maagdeneilanden titaniumbuizen, waardoor het bestaan ​​van warmtewisselaars van koperlegering werd overwonnen. Corrosie en vele andere problemen;

In de jaren 70 gebruikten fabrieken als St. Croix en Al Joubail 5,7 miljoen meter dunwandige gelaste titaniumbuizen en de hoogste temperatuur van de zeewaterverwarmer bereikte 140 graden. Statistieken tonen aan dat in 1995 meer dan 14 miljoen meter (4.250 ton) titaniumbuizen werden gebruikt in apparatuur voor het ontzilten van zeewater over de hele wereld. De apparaten die worden gemaakt, omvatten verdampers, condensors, luchtstraalpompcondensors en andere warmtewisselaars.

2. Corrosiebestendigheid van titanium

Zoals we allemaal weten, heeft de stabiele titaniumdioxidefilm die op het oppervlak van titanium is gevormd in agressieve media een uitstekende corrosiebestendigheid. De dunne film die op de las of de matrix is ​​gevormd, vertoont dezelfde corrosiviteit, ongeacht of deze zich in de las of de thermische expansiezone bevindt. Als de oxidefilm op titanium beschadigd is, wordt deze direct hersteld door vocht of koud water.

Voor verschillende soorten roestvrij staal is dimple corrosie een oud probleem dat moeilijk op te lossen is; en titanium wordt niet alleen niet beïnvloed door dimple corrosie, maar is ook immuun voor microbiële corrosie. Ongetwijfeld is deze eigenschap van titanium erg belangrijk voor warmtewisselaars en andere apparatuur van ontziltingsinstallaties voor zeewater. Titaniumbuizen kunnen voldoen aan bepaalde mechanische prestatievereisten met hun minimale wanddikte en zijn in isotherme methoden. Het is ook erg goed.

Onder invloed van cavitatiecorrosie veroorzaakt het stromende water impactschade aan de warmtewisselaarbuis, wat in sommige gevallen langdurige problemen voor de operator zal veroorzaken, vooral wanneer koper-nikkellegeringbuizen worden gebruikt. Wanneer de zeewaterstroomsnelheid niet hoger is dan 30 m/s, kan het gebruik van titaniumbuizen om dit probleem op te lossen bevredigende resultaten opleveren. Vergeleken met andere metalen en legeringen heeft de aanwezigheid van zand en andere poederachtige stoffen een relatief kleine impact op titaniumerosie. De specifieke cijfers zijn als volgt:

Bovendien hebben feiten aangetoond dat industrieel zuiver titanium, zoals Gr1 en Gr2, een speciale weerstand heeft tegen spanningscorrosie in natuurlijk water, zeewater en verschillende chloriden.

In de titanium zeewaterontziltingsapparatuur met een zeewaterstroomsnelheid van 3 m/s-5m/s is het biologische vervuilingsverschijnsel het geringst en is de vervuilingscoëfficiënt van de titaniumwarmtewisselaar ongeveer 0.99-0.95. Voor de condensor van een energiecentrale is de retentie- en reinheidsfactor van titanium 0.90, terwijl die van koperlegering 0.85 is. De resultaten van tests die in verschillende omgevingen zijn uitgevoerd, tonen aan dat het redelijk is om een ​​reinheidsfactor van wel 0,97 te gebruiken. Er is gebleken dat in stilstaand of langzaam stromend water een biologische vervuilingslaag op het oppervlak van titanium zal verschijnen; echter, in tegenstelling tot sommige andere traditionele corrosiebestendige legeringen, behoudt titanium de integriteit van de oxidefilmlaag, waardoor deze in principe niet wordt beschadigd door corrosie; het is vooral belangrijk dat deze oxidefilm de mogelijkheid heeft om de hechting van afzettingen te weerstaan, waardoor de moeilijkheid van het reinigen wordt verminderd.

3- Veel voorkomende titaniummaterialen

Qua materiaalsoorten is het meest gebruikte industriële zuivere titanium ASTM Grade2. De hogere temperatuur zeewaterverwarmer gebruikt Grade 7 of Grade 12. Grade 16 (Ti-0.5% Pd) heeft een hogere corrosiebestendigheid, maar de kosten zijn vrij hoog.

De praktijk heeft bewezen dat verschillende configuraties van ontziltingsapparatuur voor zeewater de beheersing van spleetcorrosie en galvanische corrosie aanzienlijk kunnen beïnvloeden. Een apparaat gebruikt parallelle of longitudinale waterstroom. Dit ontwerp vereist een lange pijp (meer dan 15 m). De zeewatertemperatuur bereikt 130 graden. Het materiaal van de gebruikte titaniumpijp is Gr7, Gr12 of Gr16. Daarentegen zijn de horizontale stromingsapparatuur alleen in het verwarmingsgedeelte (of) de tweede en derde verdampingssecties aan de voorkant titaniumbuizen met een hogere corrosiebestendigheid. Bovendien vereist titanium zelf geen gebruik van additieven, coatings, opofferingsanodes of toegepaste huidige kathodische bescherming voor corrosiebescherming. In de gemengde metaalwarmtewisselaar van het type buizenplaat of watertank zijn materialen met een zwakkere corrosiebestendigheid vereist.

4- Voordelen van titanium voor warmtewisselaars:

Feiten hebben bewezen dat de voorbewerkte titanium warmtewisselaar, vergeleken met de traditionele warmtewisselaarstructuur, uitstekende voordelen heeft. Het vermindert de tijd dat de apparatuur in een stagnerende toestand verkeert en werkonderbreking, en creëert zelfs onverwachte wonderen. De titanium warmtewisselaar kan vrij worden ontworpen in een groep of een groep, waardoor trillingen worden beperkt of zelfs geminimaliseerd en de optimalisatie van thermische prestaties wordt bevorderd. De nieuwe buisplaat- en steunplaatstructuur maakt het mogelijk om dunwandige titanium buizen te gebruiken. Als gevolg hiervan is de warmteoverdrachtsefficiëntie hoger, zijn de kosten lager en is galvanische corrosie beperkt. Er zijn rapporten dat na het gebruik van titaniumcondensatoren de productiviteit van de energiesector met ongeveer 3%-4% is toegenomen.

Populaire tags: