海水淡化處理設(shè)備中鈦管的優(yōu)點(diǎn)有哪些?
在當(dāng)今社會,我們處在水環(huán)境緊張的局面,也逐漸意識到海水淡化可以減輕用水狀況。
海水淡化的意義主要是提供了淡水資源的的不足問題,為人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了水的資源。同時(shí)為遠(yuǎn)離大陸,在海里航行的人,提供了生活的淡水,為蒸汽機(jī)提供淡水。
那什么是海水淡化處理設(shè)備呢?
海水淡化設(shè)備是指專門用來淡化海水的設(shè)備,海水淡化主要采用兩種方法淡化海水,即蒸餾法和反滲透法將海水進(jìn)行淡化處理。
熱法蒸餾技術(shù)類型的海水淡化項(xiàng)目中,鈦焊管是作為海水淡化設(shè)備裝置蒸發(fā)器和冷凝器的導(dǎo)熱管(換熱管)及其他需要經(jīng)常與海水接觸的管道的常用材料
鈦焊管在海水淡化領(lǐng)域的性能優(yōu)點(diǎn)
鈦焊接管,簡稱鈦焊管,包括鈦焊接管和鈦焊接軋制管,是通過焊接方式成型的周邊有接縫的長條型的鈦金屬材質(zhì)的管材,是區(qū)別于鈦無縫管的另一種成型工藝的管材。
極強(qiáng)的抗腐蝕性能
鈦是一種非?;顫姷慕饘?,其平衡電位很低,在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實(shí)際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定,如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。這是因?yàn)殁伜脱跤泻艽蟮挠H和力,在空氣中或含氧的介質(zhì)中,鈦表面生成一層致密的、附著力強(qiáng)、惰性大的氧化膜,保護(hù)了鈦基體不被腐蝕。即使發(fā)生機(jī)械磨損也會很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強(qiáng)烈鈍化傾向的金屬。介質(zhì)溫度在315℃以下,鈦的氧化膜始終保持這一特性。
正因?yàn)槿绱?,鈦管是海水淡化設(shè)備換熱器的SHOU選材料。由于海水腐蝕性強(qiáng),當(dāng)管材使用銅、碳鋼或不銹鋼時(shí),海水作為冷卻介質(zhì)會對管材產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕,顯著降低熱交換器的使用壽命,因此鈦材是非常好的替代材料,不僅可以減少設(shè)備的更換次數(shù),同時(shí)也可以提高經(jīng)濟(jì)效益。
較好的換熱性能
鈦的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比鋼和銅低,但由于鈦有著優(yōu)異的耐腐蝕性能,且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝,通過減薄壁厚,可減少熱阻,同時(shí)鈦表面不結(jié)垢也可減少熱阻,使鈦的換熱性能顯著提高。
根據(jù)已有海水淡化項(xiàng)目表明,即使水流速為10m/s,鈦管也不會出現(xiàn)任何剝蝕、孔蝕或沖擊腐蝕。另外在水流速為3~5m/s的鈦制海水淡化設(shè)備中,生物污堵現(xiàn)象是很輕微的。全世界已有數(shù)百萬米的鈦管在海水淡化項(xiàng)目中使用,已經(jīng)很好地證明了其可靠性。
鈦管既可以作為海水淡化設(shè)備裝置蒸發(fā)器和冷凝器的導(dǎo)熱管(也稱換熱管),也可作為其他需要經(jīng)常與海水接觸的管道的材料。
作為海水淡化設(shè)備中的導(dǎo)熱管,表3給出了部分廠家多效蒸餾裝置所用材質(zhì)??梢钥闯觯涸谑褂免伈牡亩嘈д麴s裝置中,鈦多用在蒸發(fā)器的D1排管和冷凝器的冷凝管。
海水淡化設(shè)備中鈦管將逐漸替代原來的銅合金管,兩者相比,鈦管具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、鈦管的導(dǎo)熱性好。
鈦熱導(dǎo)率為17W/(m·k),鋁黃銅的為l00W/(m·k),70/30白銅的為29W/(m·k),鈦的熱導(dǎo)率較小。但使用薄壁鈦管,導(dǎo)熱性雖然比鋁黃銅差,但與90/10白銅相當(dāng),比70/30白銅的要好。
2、同樣作業(yè)條件下,鈦管的壁厚更薄,管材用量更少。
一般情況下,銅合金管等壁厚為0.9mm~1.2mm;用鈦管代替,在腐蝕性小的地方,可用壁厚為0.3mm~0.5mm的薄壁管。
3、使用鈦管的性價(jià)比更高。
鈦管價(jià)格可與銅合金管抗衡,由于鈦的密度低,壁厚相同時(shí),同等長度的鈦管質(zhì)量只是銅合金管的50%,當(dāng)鈦管壁厚為銅合金管的50%時(shí),相同傳熱面積的鈦管質(zhì)量僅為銅合金管的1/4。可見,鈦管在價(jià)格方面是有競爭力的。
4、鈦管的使用壽命更長。
由于海水?;煊心嗌场⒑I?,它們在傳熱管內(nèi)及管端附著,會侵蝕銅合金管,銅合金還會受海水中Br-的腐蝕。但在使用時(shí)由于從外界環(huán)境中引入的氫叫外氫,具體的說是通過以下幾種途徑在金屬表面產(chǎn)生活性氫原子,然后進(jìn)入金屬中:
(1)鈦制設(shè)備所處的介質(zhì)中含有分子氫,例如高溫氫氣氛。
(2)鈦發(fā)生全面腐蝕或者局部腐蝕產(chǎn)生的氫被鈦吸收。例如欽的縫隙腐蝕常伴隨著吸氫。
(3)鈦與負(fù)電性金屬發(fā)生電偶腐蝕或陰極保護(hù)過保護(hù)時(shí)產(chǎn)生的氫。
后兩種由電化學(xué)腐蝕陰極引起的欽氫脆更頻繁,而且不需要高溫高壓就可以發(fā)生,更應(yīng)引起重視
隨著鈦工業(yè)的發(fā)展,鈦材的應(yīng)用領(lǐng)域已越來越廣泛。鈦管作為海水淡化設(shè)備中良好的管材材料,將隨著海水淡化熱法項(xiàng)目的應(yīng)用推廣發(fā)展,得到越來越廣泛的應(yīng)用。