海水淡化装置,尤其是热法淡化工艺,它的重要设备之一就是热交换器。由于海水具有强腐蚀性、易结垢和可能含有悬浮物等特点,对热交换器的选材和设计提出了极为严苛的要求。从综合性能、寿命和成本考虑,艾克森的钛材板式换热器和钛管/高级不锈钢管壳式换热器是当前主流和可靠的选择。
1.在热法淡化中,换热器主要用作冷凝器和预热器/回收器。钛材几乎是用于海水侧无可争议的最佳金属材料。钛对氯离子具有极高的耐蚀性,几乎完全免疫点蚀和缝隙腐蚀,且比重轻、强度高。采用钛板板式换热器作为冷凝器和预热器,具有传热效率高、结构紧凑、重量轻的明显优点。它的紧凑性对于空间宝贵的海上平台或船舶尤为重要。高效的板式设计还能在较小的传热温差下工作,有利于提升整个淡化系统的造水比(GOR)。艾克森等专业厂商提供的钛板板式换热器,它的板片设计针对海水特性进行了优化,如采用抗堵塞流道,并能承受海水中可能含有的微量泥沙冲刷。
2.对于大型MSF装置中的大型主冷凝器,传统的钛管管壳式换热器因其结构坚固、易于维护、单台处理能力巨大而仍然被广泛采用。钛管同样提供了卓越的耐海水腐蚀性能。另一种选择是采用铝黄铜或铜镍合金管材,它们成本低于钛,也有一定的耐海水腐蚀能力,但长期可靠性尤其在污染海水中不如钛材,且存在铜离子析出的环保顾虑。
3.无论选择哪种形式,设计上都需要进行特别注意,维持足够的海水流速能够更好地防止沉积和生物附着;考虑便于机械清洗或化学清洗的结构;进行严格的热力设计以应对海水沸点升高(BPE)和含气问题。
因此,海水淡化装置选择艾克热交换器时,必须在耐腐蚀性、传热效率、初投资和全生命周期成本之间进行平衡。与具有丰富海水淡化项目经验的艾克森合作,是获得成功设计方案重点。
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