淡水約占地球水資源的3%,經(jīng)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(xiàn)在,海水淡化已成為像中東這樣的水資源缺少區(qū)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(qū)域的海水淡化設(shè)備共有9014臺,總?cè)萘繛?.624X107m3/d,僅中東區(qū)域總?cè)萘烤瓦_(dá)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(chǎn)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; ②:電透析法、逆滲透法; ?、蹚?fù)合法?! ∑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(nèi)首要運(yùn)用的海水淡化法及其有用份額?! ? 表1 日本國內(nèi)首要的海水淡化法及其有用份額 飲用水 工業(yè)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(shè)備中的運(yùn)用2.1海水淡化設(shè)備中的導(dǎo)熱管 原海水淡化設(shè)備導(dǎo)熱管首要用銅合金管,因?yàn)殂~合金管存在許多缺乏,現(xiàn)已被可靠性高且免于維護(hù)的鈦管所替代. (1)鈦管的壁厚 導(dǎo)熱管壁厚由運(yùn)用條件,管板材料、擴(kuò)管作業(yè)的施工才能、管端的焊接技能等來決議,因?yàn)閷?dǎo)熱管直徑小,對強(qiáng)度要求不高,因而實(shí)踐運(yùn)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(dāng)?shù)兀捎帽诤駷?.3mm的薄壁焊管?! 。?鈦管的導(dǎo)熱性 因?yàn)閷?dǎo)熱管的原料不同,熱導(dǎo)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(jīng)過壁厚的改變操控導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱作用。在以上材料中,鈦的熱導(dǎo)率最小.如運(yùn)用薄壁鈦焊管,導(dǎo)熱性盡管比鋁黃銅差,但與90/10白銅適當(dāng),比70/30白銅的要好?! ?3)鈦管的經(jīng)濟(jì)性 鈦管的單位質(zhì)量報(bào)價比銅合金貴2—6倍,但從性價比上考慮,鈦管報(bào)價可與銅合金管抗衡,因?yàn)殁伒拿芏鹊?,壁厚相一起,平等長度的鈦管質(zhì)量僅僅銅合金管的50%,當(dāng)鈦管壁厚為銅合金管的50%時,相同傳熱面積的鈦管質(zhì)量僅為銅合金管的1/4.按現(xiàn)在的報(bào)價水平,選用薄壁鈦焊管的全體報(bào)價與鋁銅管相同,比白銅管還廉價.可見,鈦管在報(bào)價方面是有競爭力的。2.2日本薄壁鈦焊管的開發(fā)和運(yùn)用 鈦帶軋制技能的開發(fā)成功成為鈦焊管批量出產(chǎn)的根底。60年代,在法燒堿電解出產(chǎn)中,日本選用了鈦絲;90年代初,為避免污染,對燒堿出產(chǎn)工藝進(jìn)行了改善,跟著隔閡法的選用,700多噸的鈦帶得以運(yùn)用,以此為關(guān)鍵,日本研討開發(fā)了連續(xù)出產(chǎn)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(chǎn)系統(tǒng),相應(yīng)開發(fā)了薄壁焊管的出產(chǎn)技能?! ∪樟ⅲ饧皷|芝出產(chǎn)的電站冷凝器,運(yùn)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(chǎn)的海水淡化設(shè)備,運(yùn)用了厚0.5mm-0.7mm的鈦焊管。[next] 以電站運(yùn)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(yùn)用。到1983年,在16年的時間里,日本出產(chǎn)了用于國際各地海水淡化設(shè)備的薄壁鈦焊管4038t,至今未發(fā)作因海水腐蝕而損壞的現(xiàn)象?! ?1)通風(fēng)凝結(jié)器和噴發(fā)壓氣機(jī) 日本真實(shí)的海水淡化設(shè)備是1967年由松島碳礦株式會社建成的2650t/d海水淡化設(shè)備。該設(shè)備的通風(fēng)凝結(jié)器及噴發(fā)壓氣機(jī)的傳熱管和管板,因?yàn)槭芎K蠦r-的腐蝕,不能用銅合金,換用鈦后,沒發(fā)作過因腐蝕導(dǎo)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(fā)作的水蒸氣,因?yàn)楹K;煊心嗌?、海生物,它們在傳熱管?nèi)及管端附著,腐蝕銅合金管。因而,現(xiàn)在簡直一切的MSF型海水淡化設(shè)備的傳熱冷凝器上都運(yùn)用了鈦管。特別是為了死海水中的細(xì)菌,不得不注入氧時,更需運(yùn)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?yàn)榻?jīng)濟(jì)原因,現(xiàn)一般運(yùn)用銅合金管,僅在特殊場合運(yùn)用鈦管,如含有或等污染物的介質(zhì)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(shè)備,因?yàn)樗堑母綄僭O(shè)備,不能用銅合金,而選用了鈦;因?yàn)榱蚧醯母g,秘魯?shù)?120t/dMSP型淡化設(shè)備,運(yùn)用1年后鋁黃銅管就發(fā)作了腐蝕,最終將悉數(shù)傳熱管換成了鈦管?! ?jù)報(bào)道,日產(chǎn)百噸的海水淡化設(shè)備用鈦管達(dá)6萬根.從1967年至1994年,在近30年的時間里,共出產(chǎn)了52套原于能級火力發(fā)電用冷凝器和7套海水淡化設(shè)備,合計(jì)運(yùn)用鈦焊管11000t。3、運(yùn)用時應(yīng)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(jìn)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(xiàn)身陽極的方法。80℃以上,為避免吸氫,運(yùn)用Fe-90%Ni合金作獻(xiàn)身陽極;80℃以下,運(yùn)用涂層或膠襯鋼板。 (2)空隙腐蝕 鈦管選用擴(kuò)管法安裝在鈦管板上,在100℃,pH值為8的海水中可發(fā)作空隙腐蝕.但實(shí)踐水室中運(yùn)用了銅合金,即便海水溫度到達(dá)120℃,也不會發(fā)作空隙腐蝕。在實(shí)際中,為了進(jìn)步設(shè)備的可靠性,在100℃以上運(yùn)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(hù)時,過維護(hù)時會引起吸氫。如選用Fe-9%Nq合金作獻(xiàn)身陽極板時,不會發(fā)作鈦吸氫. (4)振蕩 因?yàn)殁伖鼙诒。谔鎿Q銅合金管時,還應(yīng)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。