เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียมของอุปกรณ์กลั่นน้ำทะเล

1. กรณีศึกษา

โรงกลั่นน้ำทะเล St. Croix (หมู่เกาะเวอร์จิน กลางทศวรรษ 1960)

กำลังการผลิต : 1.5 ล้านแกลลอน/วัน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งหมดใช้ท่อไทเทเนียม แก้ปัญหาการกัดกร่อนของตัวแลกเปลี่ยนโลหะผสมทองแดง

ทศวรรษ 1970 (แซงต์ครัวซ์, อัลจูเบล ฯลฯ)

ใช้ท่อไทเทเนียมเชื่อมผนังบาง-บางถึง 5.7 ล้านเมตร

อุณหภูมิเครื่องทำน้ำทะเลสูงสุดสูงถึง 140 องศา

การใช้งานทั่วโลก (1995)

ท่อไทเทเนียมมากกว่า 14 ล้านเมตร (4,250 ตัน) นำไปใช้ในโรงงานกรองน้ำทะเลทั่วโลก

อุปกรณ์ที่รวมอยู่: เครื่องระเหย คอนเดนเซอร์ คอนเดนเซอร์ปั๊มลม- และเครื่องแลกเปลี่ยนอื่นๆ

2. ความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียม

ฟิล์ม TiO₂ ออกไซด์ที่เสถียร:

ต้านทานได้ดีเยี่ยมในสื่อที่ก้าวร้าว

ฟื้นตัวได้เอง-ด้วยความชื้นหรือน้ำเย็น แม้ว่าจะเกิดความเสียหายหรือการเชื่อมก็ตาม

ข้อดีเหนือสแตนเลส:

ไม่มีความไวต่อการกัดกร่อนของลักยิ้ม

ภูมิคุ้มกันต่อการกัดกร่อนของจุลินทรีย์

ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของโพรงอากาศ:

แรงกระแทกของน้ำทะเลที่ไหลไม่สร้างความเสียหายให้กับไทเทเนียมที่ความเร็วน้อยกว่าหรือเท่ากับ 30 เมตร/วินาที

ผลการทดสอบการกัดเซาะ:

การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น:

ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม (Gr1, Gr2) มีความทนทานสูงในน้ำธรรมชาติ น้ำทะเล และสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์

ความต้านทานการเปรอะเปื้อน:

ที่อัตราการไหล 3–5 เมตร/วินาที → ความเปรอะเปื้อนทางชีวภาพน้อยที่สุด

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียมมีค่าสัมประสิทธิ์การเปรอะเปื้อน 0.95–0.99 (สูงกว่าโลหะผสมทองแดง 0.85)

คงฟิล์มป้องกันออกไซด์แม้อยู่ภายใต้ความเปรอะเปื้อน ช่วยลดความจำเป็นในการทำความสะอาด

3. วัสดุไทเทเนียมทั่วไปสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

ASTM Gr2: ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

Gr7, Gr12: สำหรับเครื่องทำความร้อนน้ำทะเลอุณหภูมิสูง- (สูงถึง 130 องศา )

Gr16 (Ti-0.5% Pd): ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า แต่มีต้นทุนสูงกว่า

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ:

ท่อยาว- (มากกว่าหรือเท่ากับ 15 ม.) การไหลแบบขนานหรือตามยาว → แนะนำให้ใช้ Gr7, Gr12 หรือ Gr16

การใช้ไทเทเนียมไหลในแนวนอน-หรือบางส่วน → เกรดโลหะผสมที่สูงขึ้นเฉพาะในส่วนวิกฤตเท่านั้น

ไม่จำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติม:

ท่อไทเทเนียมไม่จำเป็นต้องเคลือบ แซคริฟิเชียลแอโนด หรือการป้องกันแคโทดิก

4. ข้อดีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียม

ประโยชน์การดำเนินงาน:

ลดการหยุดทำงานและการบำรุงรักษาเนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่า

ทนต่อการสั่นสะเทือน การออกแบบผนังบาง-ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อน

โครงสร้างแผ่นท่อ-และแผ่นรองรับที่ได้รับการปรับปรุงช่วยให้ท่อบางลง → ปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

ผลกระทบทางเศรษฐกิจ:

ต้นทุนวงจรชีวิตที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับโลหะผสมทองแดง (เนื่องจากอายุการใช้งานยาวนานกว่า)

การกัดกร่อนของกัลวานิกมีจำกัดเมื่อรวมกับวัสดุอื่นๆ

รายงานประสิทธิภาพการผลิตเพิ่มขึ้น 3–4% ในโรงไฟฟ้าหลังจากใช้คอนเดนเซอร์ไทเทเนียม

สรุป:
ท่อไทเทเนียมปฏิวัติเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากน้ำทะเลโดยการขจัดปัญหาการกัดกร่อนที่มักเกิดขึ้นกับโลหะผสมทองแดงและเหล็กกล้าไร้สนิม ด้วยประสิทธิภาพที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในอุณหภูมิสูง-การไหลสูง- และน้ำทะเลที่เต็มไปด้วยทราย- ไทเทเนียมจึงให้ความทนทานที่ไม่มีใครเทียบได้ ต้านทานการเปรอะเปื้อน และ-คุ้มทุน-ประสิทธิผลในระยะยาว

ป้ายกำกับยอดนิยม: