(2)钛管换热器在炼油化工中的应用
钛具有优异的耐腐蚀性,高的比强度以及良好的加工性能,因而在炼油化工行业得到了较早的应用,在美国、欧洲、日本等钛的应用已有40余年,在中国也近20年。钛主要用于冷却器、冷凝器和换热器中,不仅适用海水冷却器,也适用于油气换热器;不仅可用于新制的钛管换热器,也可作为技术改造用于钛管更换铜管(仍用铜管板)的冷却器。日本从1955年就开始用钛材解决常减压低温H2S-HCl-H2O环境腐蚀问题。欧美也早在1960年将钛制换热器应用于炼油厂,最初主要为解决海水、半咸水与污染水的腐蚀,尔后用于防止低质量原油与腐蚀性油气对设备的腐蚀。由于国内近几年多从中东进口原油,且原油含硫量较高,这就带来了炼油设备提高材质的技术改造,以适应炼制中东高硫原油防腐要求。国产原油随着开采量的增加,其含硫含酸含盐量也在增加,油源的多元化和劣质化,使设备腐蚀问题更为突出,提高选材标准,选用钛材制造某些关键部门腐蚀严重的换热或冷凝冷却设备,是炼油化工厂节能、增效的主要措施之一。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比,在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下,其传热系数要高出很多,在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器、热交换器行业板片常用的材料主要有奥氏体不锈钢、钛及钛合金、镍及镍合金等冷轧薄板。工业纯钛127用于板式换热器,工业纯钛276和Ti-0.3Mo-0.8Ni 345用于管式换热
器。用TA1钛板制造的板式换热器,相比列管式换热器有许多优点,在市场上有很强的竞争力,主要用于化工、石油、舰船、海水淡化等热交换系统。
20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。