一种钛管及其制备方法及装有该钛管的海水降膜蒸发器 |
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| 申请号 | CN201710941701.9 | 申请日 | 2017-10-11 | 公开(公告)号 | CN107504857A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 宝鸡市永盛泰钛业有限公司; | 发明人 | 文锐; 王荣生; 马宝全; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 钛 管，包括钛管本体，钛管本体内外表面均设置有钌铱保护层，钌铱保护层的厚度为0.15μm～0.25μm，其耐 腐蚀 性好。本发明还公开了制备上述钛管的方法，其工艺简单合理、成本低。本发明还公开了装有上述钛管的 海 水 降膜 蒸发 器 ，其防腐蚀性能好、换热效率高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种钛管，其特征在于，包括钛管本体(1)，所述钛管本体(1)内外表面均设置有钌铱保护层(2)，所述钌铱保护层(2)的厚度为0.15μm～0.25μm。 |
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| 说明书全文 | 一种钛管及其制备方法及装有该钛管的海水降膜蒸发器技术领域背景技术[0002] 钛及其合金因为具有高的比强度，美观的外形，可靠的耐腐蚀性能，优异的焊接性能，化学性能稳定，优异的耐压、防泄漏性能被广泛地应用于航天、化工、核工业、兵器等领域。但由于钛材弹性模量低，与制造工模具的各种钢材亲合力大，易粘接，所以加工成形较困难，并且受加工工艺的限制，目前的薄壁管材基本不能生产，特别是对于大口径管材。目前制造大口径薄壁管主要采用的是板材卷园焊接、厚管坯旋压等方法制造，这些方法中第一种方法制造的薄壁管的纵向焊缝，存在焊缝的优先腐蚀及各部位性能不均匀等缺陷，难以满足腐蚀、耐压、安全可靠性等方面对材料的要求。第二种方法虽然可行，但需要制造大口径的厚壁管及旋压系列模具，制备工艺复杂，成本极高，成材率低，不适合批量连续生产。 [0003] 目前，横管降膜蒸发技术已广泛应用于低温多效蒸发海水淡化装置中，海水(苦咸水)料液经液体喷淋或布液装置，均匀分配到蒸发器内的水平换热管束上，在重力、真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动并使汽液充分分离。所产生的蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质，同时蒸汽经热交换所形成的冷凝水逐效收集后即为淡水产品。 [0004] 每一效蒸发器中的水平换热管的传热性能、耐腐蚀性以及机械强度等对淡化系统有巨大影响。本领域技术人员都知道钛具有较强的耐腐蚀性能，甚至在水速高达20m/s或含砂量达40g/l的海水中仍具有优异的耐蚀性，超出现有海洋工程所应用的各种金属材料。但是，如果钛管的壁厚与管径没有很好地匹配，就会严重影响换热效率，以至于现有的低温多效海水淡化装置中的水平换热管普遍采用的是铝黄铜管、铝合金管及不锈钢管等，耐腐蚀性能相对较差。 发明内容[0005] 本发明的目的是提供一种钛管，耐腐蚀性好。 [0006] 本发明第二目的是提供上述钛管的制备方法，其工艺简单合理、成本低。 [0007] 本发明的第三个目的是提供一种装有钛管的海水降膜蒸发器，防腐蚀性能好、换热效率高。 [0008] 本发明所采用的第一种技术方案是，一种钛管，包括钛管本体，钛管本体内外表面均设置有钌铱保护层，钌铱保护层的厚度为0.15μm～0.25μm。 [0009] 优选地，钛管本体的内外壁上均设置有凹槽，内壁和外壁上的凹槽相互错开设置。 [0010] 本发明所采用的第二种技术方案是，一种制备钛管的方法，具体按照一下步骤实施： [0011] 步骤1.首先采用常规方法制备的钛及钛合金无缝直管坯或板材卷焊直管坯料； [0012] 步骤2.制备与直管坏料管内径间隙配合的推制管机的芯杆； [0013] 步骤3.制备一端与制管机的芯杆直径相等的，并逐渐扩径至与满足欲制备管内直径要求的成形模具； [0014] 步骤4.将制成的管坯套装在芯杆上，将成形模具与芯杆同轴固定连接，再使管坯的一端位于成形模具与推制管机的芯杆机连接处，在管坯与成形模具和芯杆之间加有层状润滑物； [0015] 步骤5.将套装好的，在成型模具芯杆连接处加装的管坯外设置电加热环，将管坯加热至变形温度，然后施加推动力，使管坯和层状润滑物受热、受力产生滑移套入成形模具，并受成形模具形状限制，发生形变，不断进行推进，加热过程至完成管坯的扩径、变形，制成钛管本体； [0016] 步骤6.给钛管本体的内外表面涂钌铱保护层。 [0017] 优选地，在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是钢管或铜管。 [0019] 本发明所采用的第三种技术方案是，一种装有钛管的海水降膜蒸发器，包括壳体，壳体的上端设有海水入口、蒸汽出口及汽水分离器，汽水分离器与海水入口相接，壳体的下端设有浓盐水出口，壳体内水平方向设置有多个与壳体外相通的钛管，钛管一端置入进气管箱内，另一端伸入淡水箱中，进气管箱上有进气口，淡水箱上有出水口。 [0020] 优选地，壳体由钛板制成。 [0021] 优选地，钛管的壁厚为0.15～0.30mm、管径为14～40mm。 [0022] 本发明的有益效果是，本发明的钛管内外表面分别设置有钌铱保护层，因为钌铱涂层耐腐蚀性好，能够抵挡酸、碱、盐的腐蚀，从而提高了使用寿命。可用于氯碱、次氯酸钠、污水处理、海水淡化等。在电解过程中，明显降低槽电压，节能效果明显，抗腐蚀性能使它具有稳定的尺寸，优异的稳定性能确保其不污染电解系统，提高产品的纯度，降低维修费用。装有钛管的海水降膜蒸发器不但具有优异的防腐蚀性能，而且还具有最佳的换热效率，可有效利用低温余热资源、提高装置性价比和可靠性、降低海水淡化成本。 附图说明 [0023] 图1是本发明一种钛管的结构示意图； [0024] 图2是本发明一种装有钛管的海水降膜蒸发器的结构示意图。 [0025] 图中，1.钛管本体，2.钌铱保护层，3.壳体，4.海水入口，5.蒸汽出口，6.汽水分离器，7.浓盐水出口，8.钛管，9.进气管箱，10.淡水箱，11.进气口，12.出水口。 具体实施方式[0026] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 [0027] 本发明的一种钛管，如图1所示，包括钛管本体1，钛管本体1内外表面均设置有钌铱保护层2，钌铱保护层2的厚度为0.15μm～0.25μm。 [0028] 优选地，钛管本体1的内外壁上均设置有凹槽，内壁和外壁上的凹槽相互错开设置。 [0029] 本发明的一种制备钛管的方法，具体按照一下步骤实施： [0030] 步骤1.首先采用常规方法制备的钛及钛合金无缝直管坯或板材卷焊直管坯料； [0031] 步骤2.制备与直管坏料管内径间隙配合的推制管机的芯杆； [0032] 步骤3.制备一端与制管机的芯杆直径相等的，并逐渐扩径至与满足欲制备管内直径要求的成形模具； [0033] 步骤4.将制成的管坯套装在芯杆上，将成形模具与芯杆同轴固定连接，再使管坯的一端位于成形模具与推制管机的芯杆机连接处，在管坯与成形模具和芯杆之间加有层状润滑物； [0034] 步骤5.将套装好的，在成型模具芯杆连接处加装的管坯外设置电加热环，将管坯加热至变形温度，然后施加推动力，使管坯和层状润滑物受热、受力产生滑移套入成形模具，并受成形模具形状限制，发生形变，不断进行推进，加热过程至完成管坯的扩径、变形，制成钛管本体1； [0035] 步骤6.给钛管本体1的内外表面涂钌铱保护层2。 [0036] 优选地，在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是钢管或铜管。 [0037] 优选地，在管坯与成形模型和芯杆之间加有层状润滑物是二硫化钼涂布层或石墨或玻璃润滑剂涂布层。 [0038] 本发明的一种装有钛管的海水降膜蒸发器，如图2所示，包括壳体3，壳体3的上端设有海水入口4、蒸汽出口5及汽水分离器6，汽水分离器6与海水入口4相接，壳体3的下端设有浓盐水出口7，壳体3内水平方向设置有多个与壳体3外相通的钛管8，钛管8一端置入进气管箱9内，另一端伸入淡水箱10中，进气管箱9上有进气口11，淡水箱10上有出水口12。 [0039] 优选地，壳体3由钛板制成。 [0040] 优选地，钛管8的壁厚为0.15～0.30mm、管径为14～40mm。 [0041] 钛管8由可为多个钛管焊接而成，在焊接时焊丝的直径应按照下列公式确定：D＝S/2+K，式中：D：为焊丝直径mm；S：为钛带厚度mm；K：为焊丝修正系数，取值范围为：0.6≤K≤0.9。 |
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