鈦制板式換熱器主要有汽-液型鈦板冷凝器和液-液型鈦板換熱器2類。其型號(hào)規(guī)格主要有：板式換熱器BR系列，BR02、BR035、BR046、BR080、BR10等；不等截面板式換熱器BBR系列，BBR06、BBR08、BBR10等。傳熱板片有0.2、0.35、0.46、0.60、0.80、1.0、1.28、1.3m2(單片換熱面積)等多種規(guī)格。各種型號(hào)換熱器有相應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)格系數(shù)，依其技術(shù)性能可供選擇。 

  以BR035型號(hào)板式換熱器為例，其主要技術(shù)參數(shù)為：?jiǎn)纹瑩Q熱面積為0.35m2；板間距為3.2mm；板片厚度為0.8mm；角孔直徑為120mm；單流道截面積為0.001136m2：最大處理量為120m3/h；傳熱系數(shù)為2500~5000W/(m2·℃)，工作壓力為1.6MPa；工作溫度為丁腈墊片<120℃，乙丙膠墊片<180℃，氟膠墊片<250℃；單臺(tái)設(shè)備最大裝機(jī)面積70m2?？梢钥闯?，板式換熱器熱效率很高。綜上所述，在型號(hào)規(guī)格方面，我國(guó)已制造出大型單片換熱面積1.28m2、1.3m2等液-液型換熱器，這種大型板式換熱器的板式外型尺寸為2.2m×0.81m，板厚為0.6mm，每臺(tái)最大組合面積為350m2。這標(biāo)志著我國(guó)已擁有較強(qiáng)的鈦制板式換熱器設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造能力[1]。

  鈦制板式換熱器在海水淡化中的應(yīng)用

  淡水約占地球水資源的3%，通過海水淡化獲取新的淡水資源是今后世界用水的一大趨勢(shì)。在解決沿海地區(qū)淡水資源緊張的諸多方法當(dāng)中，海水淡化是一種切實(shí)可行且有效的辦法。其中多級(jí)閃蒸(Muiti-StageFlash，縮寫為MSF)海水淡化技術(shù)占有主導(dǎo)地位。其生產(chǎn)能力為全世界海水淡化總產(chǎn)量的56%。世界上規(guī)模在4000t/d以上的海水淡化裝置中，MSF裝置占77.3%。目前，單機(jī)容量最大的MSF裝置是意大利SIR/EU-TECO公司生產(chǎn)的，出力為36000t/d，安裝在意大利本土[2]。 

海水淡化技術(shù)在我國(guó)還處于起步階段，目前僅有少量的小型反滲透裝置，而大容量蒸餾裝置(包括多級(jí)閃蒸MSF、多效蒸發(fā)ME、蒸汽壓縮蒸餾VC等)的開發(fā)生產(chǎn)才剛剛開始。

  船用海水淡化技術(shù)分析

  船用海水淡化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展始于20世紀(jì)50年代，至今已形成了蒸餾法、電滲析法和反滲透法等技術(shù)。從目前市場(chǎng)占有率來(lái)看，蒸餾和反滲透是主要型式。反滲透海水淡化裝置能耗較少，近年來(lái)裝船量增長(zhǎng)較快。在出海船只中，蒸餾法海水淡化裝置是主導(dǎo)產(chǎn)品，而且類型也比較多，既有多級(jí)閃發(fā)、沸騰蒸餾和壓氣蒸餾之分，也有管式、板式之分。多級(jí)閃發(fā)技術(shù)現(xiàn)已比較成熟，其熱源主要是鍋爐蒸汽。壓氣蒸餾法需要有附加的蒸汽壓縮裝置，適用于供汽不便、沒有低品位熱量可用的場(chǎng)合。沸騰蒸餾法具有其他方法不可比擬的特點(diǎn)，如設(shè)備簡(jiǎn)單可靠、原水不需要預(yù)處理、出水品質(zhì)較高等。其中的板式蒸餾法雖然蒸發(fā)效率高，但板間流體通道容易被固體顆粒沉積所堵塞，不適用于尾氣直接加熱的蒸餾裝置。

  在商業(yè)用途上，淡水技術(shù)可分為2大類，一類為蒸餾法，另一類為薄膜法。蒸餾法又可細(xì)分為多級(jí)閃化法(Multi-StageFlash，MSF)、多效蒸餾法(Multi-EffectDistillation，MED)和蒸汽壓縮法(VaporCompression，VC)3種。薄膜法主要有電透析法(ElectroDialysis，ED)、逆(反)滲透法(ReverseOsmosis，RO)與納米過濾法(NanoFiltration，NF)等。在全世界海水淡化方法的應(yīng)用上，逆(反)滲透法(RO)排名是第1位，日產(chǎn)量達(dá)1409.1×104t(43.5%)。多級(jí)閃化法(MSF)占第2位，為39.2%，日產(chǎn)量達(dá)1269.2×104t。電透析法(ED)日產(chǎn)量146.2×104t(4.5%)占第3位。其它還有蒸汽壓縮法(VC)、多效蒸餾法(MED)、納米過濾法等。多級(jí)閃化法和逆(反)滲透法是海水淡化領(lǐng)域的主流方法。

  鈦是海水淡化設(shè)備換熱器的首選材料鈦對(duì)氯具有很強(qiáng)的抗腐蝕性，是海水淡化設(shè)備換熱器的首選材料。隨著沿海地區(qū)石化、電力等行業(yè)的迅速發(fā)展，應(yīng)用海水取代日益緊張的淡水作為工業(yè)冷卻介質(zhì)，可以節(jié)約大量的淡水資源，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但是由于海水腐蝕性強(qiáng)，當(dāng)管材使用普通碳鋼或不銹鋼時(shí)，海水作為冷卻介質(zhì)會(huì)對(duì)管材產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，顯著降低熱交換器的使用壽命。這樣，不僅增加了設(shè)備的更換次數(shù)，同時(shí)也由于設(shè)備失效引起停工過于頻繁而使經(jīng)濟(jì)效益降低。一般情況下，為解決這一問題，需要對(duì)管子進(jìn)行材料升級(jí)，升級(jí)材料常用的主要是鈦管。

  就材料種類而言，應(yīng)用最廣泛的是工業(yè)純鈦(ASTMGrade2)，溫度比較高的海水加熱器使用Grade7或者Grade12。Grade16(Ti-0.5%Pd)具有更高的抗腐蝕能力，但是成本較高。另外，事實(shí)表明，Grade1和Grade2等工業(yè)純鈦在天然水、海水和各種氯化物中具有特殊的抗應(yīng)力腐蝕的能力。在海水流速為3～5m/s的鈦制海水淡化設(shè)備中，生物污堵現(xiàn)象是最輕微的，鈦換熱器的污堵系數(shù)約為0.99～0.95[3]。

  鈦在海水淡化設(shè)備中的應(yīng)用有海水淡化設(shè)備中的導(dǎo)熱管、多級(jí)閃蒸法(即MSF法)海水淡化裝置。占世界上78%的淡水造水量是采用蒸發(fā)法。現(xiàn)在最常用的是多級(jí)閃蒸法(即MSF法。多級(jí)閃蒸海水淡化裝置技術(shù)成熟、出水量大、淡水品質(zhì)高、淡水成本低、適用范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定，再加上其利用電廠低品位熱能，提高了能源利用率。伴隨著國(guó)產(chǎn)MSF裝置的開發(fā)成功，其必將成為近期沿海電廠首選的鍋爐補(bǔ)給水設(shè)備。 

  選用工業(yè)純鈦TA1無(wú)縫管做閃蒸器的冷凝管和鹽水加熱器的熱交換設(shè)備，管板選用TA1+16MnR+316L雙面復(fù)合鋼板。因?yàn)殁佡|(zhì)輕、耐蝕、高強(qiáng)度，是良好的抗海水腐蝕材料，使用它的可靠性高。使用鈦復(fù)合鋼板，可以減少鈦的使用量，且能滿足使用要求，降低裝置造價(jià)。