Meerwasserentsalzungsanlagen – Einführung

In wasserarmen Regionen wie dem Nahen Osten ist die Entsalzung zur wichtigsten Methode zur Gewinnung von Süßwasser geworden. Unter den Entsalzungsmethoden für Meerwasser ist die mehrstufige Entspannungsverdampfungsmethode die zuverlässigste und am häufigsten verwendete Methode. Die Ausrüstung dieser Methode besteht hauptsächlich aus Meerwasserheizung, Wärmerückgewinnungskondensator, Wärmeabgabekondensator, Belüftungskondensator und Strahlkompressor usw. Teil der Struktur, der Wärmeaustauschteil, verwendet eine große Anzahl von Wärmeübertragungsrohren. Die ursprünglichen Rohre aus Kupferlegierungen wurden durch Titanrohre ersetzt, da die Kupferlegierung nicht korrosionsbeständig ist. Unter ihnen sind die üblicherweise verwendeten Materialien für Platten in der Plattenwärmetauscher- und Wärmetauscherindustrie hauptsächlich kaltgewalzte Bleche wie austenitischer Edelstahl, Titan und Titanlegierungen, Nickel und Nickellegierungen. Industriell reines Titan GR1 wird für Plattenwärmetauschergas verwendet, und industriell reines Titan GR2 und Titanlegierung GR12 (Ti0.3Mo0.8Ni) werden in Röhrenwärmetauschern verwendet. Im Vergleich zu Rohrwärmetauschern haben Plattenwärmetauscher aus GRl-Titanplatten viele Vorteile und sind auf dem Markt äußerst wettbewerbsfähig. Sie werden hauptsächlich in Wärmeaustauschsystemen wie Chemie-, Erdöl-, Marineschiffs- und Meerwasserentsalzungssystemen verwendet. Die Arten und Verwendungen von Titan, das bei der Meerwasserentsalzung verwendet wird, sind in Tabelle 1 aufgeführt. Mit der Entwicklung der Strom- und Entsalzungsmärkte im Nahen Osten und in Asien wird die Nachfrage nach dünnwandigen geschweißten Titanrohren allmählich steigen, wodurch die Marktnachfrage nach Titan angekurbelt und ein neuer wirtschaftlicher Wachstumspunkt geschaffen wird.

1. Titan ist das Material der Wahl für Wärmetauscher von Meerwasserentsalzungsanlagen.

Titan wird hauptsächlich in Wärmerohren in Meerwasserentsalzungsanlagen verwendet. Das mehrstufige Flash-Entsalzungsgerät verfügt über ausgereifte Technologie, große Wasserleistung, hohe Süßwasserqualität, niedrige Entsalzungskosten, ein breites Anwendungsspektrum und einen stabilen Betrieb. Darüber hinaus nutzt es minderwertige Wärmeenergie aus Kraftwerken, um die Energienutzung zu steigern. 78 % des weltweiten Süßwasserproduktionsvolumens erfolgt durch Verdampfung. Die erfolgreiche Entwicklung des inländischen MSF-Geräts wird es in naher Zukunft sicherlich zum bevorzugten Kesselspeisewassergerät für Küstenkraftwerke machen.

Der Verdampfer in der Meerwasserentsalzungsanlage ist heißem Meerwasser ausgesetzt, und der Salzgehalt steigt nach der Verdampfung an. Titanlegierungen sind beständig gegen Ionenkorrosion bei hohen Temperaturen und können häufig in Verdampfern von Meerwasserentsalzungsanlagen verwendet werden. Gleichzeitig ist Titan stark korrosionsbeständig gegenüber Chlor und daher das Material der Wahl für Wärmetauscher von Meerwasserentsalzungsanlagen. Angesichts der rasanten Entwicklung der petrochemischen, elektrischen und anderen Industrien in Küstengebieten kann der Ersatz von immer knapper werdendem Süßwasser durch Meerwasser als industrielles Kühlmedium viele Süßwasserressourcen einsparen und erhebliche wirtschaftliche und soziale Vorteile bringen. Aufgrund der starken Korrosivität von Meerwasser führt Meerwasser als Kühlmedium jedoch zu einer starken erneuten Korrosion des Rohrbündels, wenn das Rohrbündel aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl oder Edelstahl besteht, was die Lebensdauer des Wärmetauschers verkürzt und nicht nur die Anzahl der Geräteaustausche erhöht, sondern auch zu Geräteausfällen führt. Dies führt dazu, dass das Gerät zu häufig ausfällt, was wiederum den wirtschaftlichen Nutzen verringert. Um dieses Problem zu lösen, muss normalerweise das Material des Rohrs verbessert werden. Bei diesem verbesserten Material handelt es sich üblicherweise um ein Titanrohr.

Bei der Auswahl des Titanmaterials wird am häufigsten industriell reines Titan ASTM Gr2 verwendet. Tatsachen zeigen, dass industriell reines Titan wie Gr1 und Gr2 eine besondere Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in natürlichem Wasser, Meerwasser und verschiedenen Chloriden aufweist; und bei einem Temperaturvergleich werden für Meerwassererhitzer Gr7 oder Gr12 mit höherer Korrosionsbeständigkeit verwendet; Gr16 (Ti 0,5% Pd) weist eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf, ist aber teurer. Darüber hinaus ist in der Meerwasserentsalzungsanlage aus Titan mit einer Meerwasserströmungsrate von 3 bis 5 m/s das biologische Fouling-Phänomen am geringsten, und der Fouling-Koeffizient des Titan-Wärmetauschers beträgt etwa {{10}},95 bis 0,99. Das nahtlose Rohr aus industriell reinem Titan GR1 wird als Kondensatorrohr des Schnellverdampfers und als Wärmeaustauschrohr des Salzwassererhitzers verwendet, und die Rohrplatte wird aus doppelseitiger Verbundstahlplatte GR1+16MnR+316L ausgewählt. Titan ist leicht, korrosionsbeständig und weist eine hohe Festigkeit auf. Es ist ein gutes seewasserkorrosionsbeständiges Material und weist eine hohe Zuverlässigkeit auf. Durch die Verwendung einer Titanverbundstahlplatte kann die verwendete Titanmenge reduziert werden, was den Nutzungsanforderungen entspricht und die Kosten des Geräts senkt.

2. Produktserie Titan-Plattenwärmetauscher

Titanplattenwärmetauscher werden in Meerwasserentsalzungsanlagen verwendet. Titanplattenwärmetauscher umfassen hauptsächlich Dampf-Flüssigkeits-Titanplattenkondensatoren und Flüssigkeits-Flüssigkeits-Titanplattenwärmetauscher. Die wichtigsten Modelle und Spezifikationen sind: Plattenwärmetauscher BR-Serie, BR02, BR{{10}}35, BR046, BR080, BRl0 usw.; Plattenwärmetauscher mit ungleichem Querschnitt BBR-Serie, BBR06, BBR08, BBR10 usw. Die Wärmeübertragungsplatten haben verschiedene Spezifikationen wie 0,2 m², 0,35 m², 0,46 m², 0,60 m², 0,80 m², 1,0 m², 1,28 m², 1,3 m² (einzelne Wärmeaustauschfläche) usw. Verschiedene Arten von Wärmetauschern haben entsprechende Produktspezifikationskoeffizienten, die entsprechend ihrer technischen Leistung ausgewählt werden können.

Die wichtigsten technischen Parameter des Plattenwärmetauschers BR035 sind: die Wärmeübertragungsfläche eines Stücks beträgt 0,35 m²; der Plattenabstand beträgt 3,2 mm; die Plattendicke beträgt 0,8 mm; der Ecklochdurchmesser beträgt 120 mm; die Querschnittsfläche des einzelnen Strömungskanals beträgt 0,001136 m². Die maximale Verarbeitungskapazität beträgt 120 m³/h; der Wärmeübertragungskoeffizient beträgt 2500-5000 W/(m² Grad), der Betriebsdruck beträgt 1,6 MPa; die Betriebstemperatur beträgt: bei Verwendung von Nitrildichtungen unter 120 Grad, bei Verwendung von Ethylen-Propylen-Kautschuk. Wenn die Dichtung unter 180 Grad liegt, liegt sie bei Verwendung einer Fluorkautschukdichtung unter 250 °C; Die maximal installierte Fläche eines einzelnen Geräts beträgt 70 m², und die große Einzelstück-Wärmetauscherfläche beträgt 1,28 m², 1,3 m² und andere Flüssig-Flüssig-Wärmetauscher. Dieser großflächige Plattenwärmetauscher hat eine Außenabmessung von 2,2 m x 0,81 m, eine Plattendicke von 0,6 mm und eine maximale Gesamtfläche von 350 m². Dies zeigt, dass mein Land über ein hohes Maß an Design- und Fertigungskapazitäten für Titan-Plattenwärmetauscher verfügt. Titan für Wärmetauscher ist sehr ausgereift. Üblicherweise verwendete Titanrohre haben einen Außendurchmesser von 10-80 mm und eine Wandstärke von 0,3-0,5 mm.

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