تیتانیوم بهترین ماده برای مبدل های حرارتی تجهیزات نمک زدایی آب دریا است

1. مورد تیتانیوم برای مبدل حرارتی

در اواسط-1960 همه مبدل‌های حرارتی تجهیزات خود تبخیر چند مرحله‌ای ۱.۵ میلیون گالن در روز کارخانه نمک‌زدایی سنت کروکس در جزایر ویرجین از لوله‌های تیتانیوم استفاده می‌کردند، بنابراین بر وجود گرمای آلیاژ مس غلبه کردند. مبدل ها خوردگی و بسیاری از مشکلات دیگر؛

در دهه 1970، کارخانه هایی مانند سنت کروکس و الجوبیل از 5.7 میلیون متر لوله های تیتانیوم جوش داده شده با دیواره نازک استفاده کردند و دمای بالای بخاری آب دریا به 140 درجه رسید. آمارها نشان می دهد که در سال 1995 بیش از 14 میلیون متر (4250 تن) لوله تیتانیوم در تجهیزات نمک زدایی آب دریا در سراسر جهان استفاده شده است. دستگاه های ساخته شده شامل اواپراتور، کندانسور، کندانسور پمپ جت هوا و سایر مبدل های حرارتی است.

2. مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم

همانطور که همه ما می دانیم، در محیط های تهاجمی، فیلم دی اکسید تیتانیوم پایدار تشکیل شده بر روی سطح تیتانیوم دارای مقاومت خوردگی عالی است. لایه نازکی که روی جوش یا ماتریس تشکیل شده است، صرف نظر از اینکه در ناحیه جوش باشد یا در ناحیه انبساط حرارتی، خورندگی یکسانی را نشان می دهد. اگر فیلم اکسید روی تیتانیوم آسیب ببیند، مستقیماً توسط رطوبت یا آب سرد ترمیم می شود.

برای فولادهای ضد زنگ مختلف، خوردگی گودی یک مشکل قدیمی است که حل آن دشوار است. و تیتانیوم نه تنها تحت تأثیر خوردگی گودی قرار نمی گیرد، بلکه در برابر خوردگی میکروبی نیز مصونیت دارد. بدون شک برای مبدل های حرارتی و سایر تجهیزات دستگاه های نمک زدایی آب دریا، این ویژگی تیتانیوم بسیار مهم است. لوله های تیتانیوم می توانند برخی از الزامات عملکرد مکانیکی را با حداقل ضخامت دیواره خود برآورده کنند و در روش های همدما هستند. خیلی هم خوبه.

در اثر خوردگی کاویتاسیون، آب جاری باعث آسیب ضربه به لوله مبدل حرارتی می شود که در برخی موارد باعث ایجاد مشکلات طولانی مدت برای اپراتور می شود، به خصوص در هنگام استفاده از لوله های آلیاژ مس نیکل. هنگامی که سرعت جریان آب دریا از 30 متر بر ثانیه تجاوز نمی کند، استفاده از لوله های تیتانیوم برای حل این مشکل می تواند به نتایج رضایت بخشی دست یابد. در مقایسه با سایر فلزات و آلیاژها، وجود ماسه و سایر مواد پودری تأثیر نسبتاً کمی بر فرسایش تیتانیوم دارد. ارقام خاص به شرح زیر است:

علاوه بر این، حقایق ثابت کرده است که تیتانیوم خالص صنعتی مانند Gr1 و Gr2 مقاومت ویژه ای در برابر ترک خوردگی تنشی در آب طبیعی، آب دریا و کلریدهای مختلف دارد.

در تجهیزات نمک‌زدایی آب دریا تیتانیوم با سرعت جریان آب دریا 3 متر بر ثانیه-5 متر بر ثانیه، پدیده رسوب بیولوژیکی کوچک‌ترین است و ضریب رسوب مبدل حرارتی تیتانیوم حدود 0 است. {3}}.95. برای کندانسور یک نیروگاه، ضریب حفظ و تمیزی تیتانیوم 0.90 است، در حالی که آلیاژ مس 0.85 است. نتایج آزمایش‌های انجام‌شده در محیط‌های مختلف نشان می‌دهد که استفاده از ضریب تمیزی تا 0.97 منطقی است. مشخص شده است که در آب ساکن یا کند حرکت، یک لایه آلودگی بیولوژیکی روی سطح تیتانیوم ظاهر می شود. با این حال، بر خلاف برخی دیگر از آلیاژهای سنتی مقاوم در برابر خوردگی، تیتانیوم یکپارچگی لایه فیلم اکسید را حفظ می کند و باعث می شود اساساً در اثر خوردگی آسیب نبیند. به ویژه مهم است که این فیلم اکسیدی توانایی مقاومت در برابر چسبندگی رسوبات را داشته باشد و در نتیجه دشواری تمیز کردن را کاهش دهد.

3- مواد معمول تیتانیوم

از نظر نوع مواد، پرکاربردترین تیتانیوم خالص صنعتی ASTM Grade2 است. گرمکن آب دریا با دمای بالاتر از درجه 7 یا درجه 12 استفاده می کند. درجه 16 (Ti{4}}.5% Pd) مقاومت به خوردگی بالاتری دارد، اما هزینه آن بسیار گران است.

تمرین ثابت کرده است که پیکربندی های مختلف تجهیزات نمک زدایی آب دریا می تواند به طور قابل توجهی بر کنترل خوردگی شکاف و خوردگی گالوانیکی تأثیر بگذارد. یک دستگاه از جریان آب موازی یا طولی استفاده می کند. این طرح به یک لوله بلند (بیش از 15 متر) نیاز دارد. دمای آب دریا به 130 درجه می رسد. جنس لوله تیتانیوم مورد استفاده Gr7، Gr12 یا Gr16 می باشد. در مقابل، تجهیزات جریان افقی فقط در قسمت گرمایش (یا) بخش دوم و سوم تبخیر در جلو، لوله های تیتانیومی با مقاومت در برابر خوردگی بالاتر هستند. علاوه بر این، خود تیتانیوم برای حفاظت در برابر خوردگی نیازی به استفاده از مواد افزودنی، پوشش، آند قربانی یا حفاظت کاتدی جریان اعمالی ندارد. در مبدل های حرارتی فلزی مخلوط نوع لوله ای یا مخزن آب، موادی با مقاومت خوردگی ضعیف تر مورد نیاز است.

4- مزایای تیتانیوم برای مبدل حرارتی:

حقایق ثابت کرده است که در مقایسه با ساختار مبدل حرارتی سنتی، مبدل حرارتی تیتانیوم از پیش پردازش شده دارای مزایای برجسته ای است. زمان راکد بودن تجهیزات و وقفه کار را کاهش می دهد و حتی معجزات غیرمنتظره ای ایجاد می کند. مبدل حرارتی تیتانیوم را می توان آزادانه به صورت گروهی یا گروهی طراحی کرد، در نتیجه لرزش را محدود یا حتی به حداقل رساند و بهینه سازی عملکرد حرارتی را ارتقا داد. ساختار جدید ورق لوله و صفحه نگهدارنده امکان استفاده از لوله های تیتانیومی با دیواره نازک را فراهم می کند. در نتیجه، راندمان انتقال حرارت بالاتر، هزینه کمتر و خوردگی گالوانیکی محدود است. گزارش هایی وجود دارد که بعد از استفاده از کندانسورهای تیتانیوم، بهره وری صنعت برق حدود 3%-4% افزایش یافته است.

تگ های محبوب: