Titanul este cel mai bun material pentru schimbătoarele de căldură ale echipamentelor de desalinizare a apei de mare

1.Carcasa din titan pentru schimbătorul de căldură

La mijlocul-1960selor, toate schimbătoarele de căldură ale echipamentelor de autoevaporare cu mai multe etape de 1,5 milioane de galoane/zi ale fabricii de desalinizare St. Croix din Insulele Virgine foloseau tuburi de titan, depășind astfel existența căldurii din aliaj de cupru schimbătoare. Coroziunea și multe alte probleme;

În anii 1970, fabrici precum St. Croix și Al Joubail au folosit 5,7 milioane de metri de țevi de titan sudate cu pereți subțiri, iar temperatura de vârf a încălzitorului de apă de mare a ajuns la 140 de grade. Statisticile arată că în 1995, peste 14 milioane de metri (4.250 de tone) de țevi de titan au fost folosite în echipamentele de desalinizare a apei de mare în întreaga lume. Dispozitivele realizate includ evaporatoare, condensatoare, condensatoare cu pompe cu jet de aer si alte schimbatoare de caldura.

2. Rezistența la coroziune a titanului

După cum știm cu toții, în mediile agresive, filmul stabil de dioxid de titan format pe suprafața de titan are o rezistență excelentă la coroziune. Pelicula subțire formată pe sudură sau pe matrice prezintă aceeași coroziune, indiferent dacă se află în zona de sudură sau de dilatare termică. Dacă filmul de oxid de pe titan este deteriorat, acesta va fi reparat direct de umiditate sau apă rece.

Pentru diverse oțeluri inoxidabile, coroziunea în adâncituri este o problemă veche, greu de rezolvat; iar titanul nu numai că nu este afectat de coroziunea gropiței, dar are și imunitate la coroziunea microbiană. Fără îndoială, pentru schimbătoarele de căldură și alte echipamente ale instalațiilor de desalinizare a apei de mare, această caracteristică a titanului este foarte importantă. Țevile din titan pot îndeplini anumite cerințe de performanță mecanică cu grosimea minimă a peretelui și sunt în metode izoterme. De asemenea, este foarte bun.

Sub acțiunea coroziunii prin cavitație, apa care curge provoacă deteriorarea prin impact a țevii schimbătorului de căldură, care în unele cazuri va cauza probleme de lungă durată operatorului, în special atunci când sunt utilizate țevi din aliaj de cupru-nichel. Când viteza de curgere a apei de mare nu depășește 30 m/s, utilizarea țevilor de titan pentru a rezolva această problemă poate obține rezultate satisfăcătoare. În comparație cu alte metale și aliaje, prezența nisipului și a altor substanțe pulverulente are un impact relativ mic asupra eroziunii titanului. Cifrele specifice sunt următoarele:

În plus, faptele au dovedit că titanul pur industrial, cum ar fi Gr1 și Gr2, are o rezistență specială la fisurarea prin coroziune sub tensiune în apa naturală, apa de mare și diferite cloruri.

În echipamentele de desalinizare a apei de mare cu titan, cu un debit de apă de mare de 3 m/s-5m/s, fenomenul de murdărie biologică este cel mai mic, iar coeficientul de murdărie al schimbătorului de căldură cu titan este de aproximativ 0.{ {3}}.95. Pentru condensatorul unei centrale electrice, factorul de retenție și curățenie al titanului este 0,9{0, în timp ce cel al aliajului de cupru este 0,85. Rezultatele testelor efectuate în diferite medii arată că este rezonabil să se folosească un factor de curățenie de până la 0,97. S-a constatat că în apa statică sau cu mișcare lentă, pe suprafața titanului va apărea un strat de contaminare biologică; cu toate acestea, spre deosebire de alte aliaje tradiționale rezistente la coroziune, titanul menține integritatea stratului de film de oxid, făcându-l practic să nu fie deteriorat de coroziune; este deosebit de important ca acest film de oxid să aibă capacitatea de a rezista la aderența depunerilor, reducând astfel dificultatea curățării.

3- Materiale comune din titan

În ceea ce privește tipurile de materiale, cel mai utilizat titan industrial pur este ASTM Grade2. Încălzitorul de apă de mare cu temperatură mai mare folosește gradul 7 sau gradul 12. Gradul 16 (Ti-0,5% Pd) are o rezistență mai mare la coroziune, dar costul este destul de scump.

Practica a demonstrat că diferitele configurații ale echipamentelor de desalinizare a apei de mare pot afecta în mod semnificativ controlul coroziunii în crăpături și coroziunii galvanice. Un dispozitiv folosește un flux de apă paralel sau longitudinal. Acest design necesită o țeavă lungă (mai mult de 15 m). Temperatura apei mării ajunge la 130 de grade. Materialul conductei de titan folosit este Gr7, Gr12 sau Gr16. Dimpotrivă, echipamentele de curgere orizontală doar în partea de încălzire (sau) a doua și a treia secțiune de evaporare din față sunt tuburi de titan cu rezistență mai mare la coroziune. În plus, titanul în sine nu necesită utilizarea de aditivi, acoperiri, anozi de sacrificiu sau protecție catodică curentă aplicată pentru protecția împotriva coroziunii. În schimbătorul de căldură din metal de tip tubular sau cu rezervor de apă, sunt necesare materiale cu rezistență la coroziune mai slabă.

4- Titan pentru avantajele schimbătorului de căldură:

Faptele au dovedit că, în comparație cu structura tradițională a schimbătorului de căldură, schimbătorul de căldură din titan preprocesat are avantaje remarcabile. Reduce timpul în care echipamentul se află într-o stare de stagnare și întreruperea lucrului și chiar creează miracole neașteptate. Schimbătorul de căldură din titan poate fi proiectat liber într-un grup sau într-un grup, limitând sau chiar minimizând vibrațiile și promovând optimizarea performanței termice. Noua structură a foii tubulare și a plăcii suport face posibilă utilizarea tuburilor de titan cu pereți subțiri. Ca rezultat, eficiența transferului de căldură este mai mare, costul este mai mic și coroziunea galvanică este limitată. Există rapoarte că, după utilizarea condensatoarelor din titan, productivitatea industriei energetice a crescut cu aproximativ 3%-4%.

Tag-uri populare: