Опреснительных установках

вый солнечный домик, который отапливается и обогревается водой, нагретой в солнечном коллекторе. Этот дом — образец для последующего строительства целых жилых поселков, отапливаемых Солнцем. . ,Не только у нас в стране занимаются проблемой использования солнечной энергии. В первую очередь заинтересовались гелиоэнергетикой ученые стран, расположенных в тропиках. В Индии разработана целая программа деятельности по использованию солнечной энергии. В Мадрасе действует первая в стране солнечная электростанция. В лабораториях индийских ученых работают экспериментальные опреснительные установки, зерносушилки и водяные насосы. В Делийском университете изготовлена холодильная гелиоустановка, способная охлаждать продукты до 15° ниже нуля. А в соседней Бирме студенты технологического института р Рангуне построили кухонную плиту, где солнечное тепло используется для приготовления пищи.

Комбинированное производство электроэнергии и опреснение морской воды. Большинство богатых нефтью арабских стран испытывает острую нехватку пресной воды; Б первую очередь это относится к странам Персидского залива. Во многих странах построены крупнейшие в мире установки, где пар используется одновременно для выработки электроэнергии и опреснения морской воды дистилляцией. Комбинированное производство электроэнергии и пресной воды обеспечивает экономию энергоресурсов и представляет собой экономически выгодный способ получения питьевой воды. Первая в мире опреснительная установка начала работать в Кувейте еще в 1953 г. Там же находятся и наиболее современные системы, большинство из которых •— многоступенчатые опреснительные установки мгновенного вскипания с поперечным расположением труб. Показатель использования греющего пара (отношение производительности установки по дистилляту к расходу пара от внешнего источника) равен приблизительно 8. Для предотвращения образования накипи в этих установках применяются главным образом полифосфаты; максимальная температура остающегося рассола 95°С.

Страны со средним уровнем обеспеченности водой — Иордания, Ливия, Бахрейн, Оман строят или уже построили у себя опреснительные установки.

Опреснительные установки: холодильная система, вентиляционные и воздушно-кондицио-верные установки Металлургическая промышленность

Эти процессы играют важную роль при использовании титановых сплавов в установках опреснения воды и в сверхзвуковых самолетах. Некоторые опреснительные установки сконструированы частично из титана или из малолегированных сплавов титана. Было показано, что добавки 0,2% Pd (а также никеля и молибдена) уменьшают тенденцию к щелевой коррозии [232]. Необходимо отметить, что эти малолегированные титановые сплавы не чувствительны к КР в водных средах. Полное разрушение не будет происходить по этому механизму. Для конструкции сверхзвуковых самолетов используют более высокопрочные сплавы, которые проявляют некоторую чувствительность к коррозионному растрескиванию, поэтому щелевая и Питтинговая коррозия могли привести к участкам зарождения трещин.

Конструкторы, проектировавшие опреснительные установки, часто применяли сплав 90—10 в таких узлах, где температурные и прочие условия были наиболее агрессивными. Не исключено, что при непосредственном сопоставлении в одинаковых условиях медноникелевый сплав и мышьяковистая алюминиевая латунь показали бы большее сходство коррозионного поведения, чем это следует из представленных здесь данных.

Особенности применения нержавеющих сталей в оборудовании, использующем морскую воду и различные солевые растворы, рассмотрены в работе [236]. Описаны условия эксплуатации, приводящие к коррозионному растрескиванию под напряжением различных типов нержавеющих сталей и разобрано 19 случаев разрушений в таких узлах и конструкциях, как бойлеры, паропроводы, конденсаторы для морской воды, кипятильники для разбавленной серной кислоты, дистилляторы, опреснительные установки.

Опреснительные установки, коррозия 109—113, 198—203 Органический слой 431 Патина 95

/ — реактор; 2 — теплообменник промежуточного натриевого контура; 3 — натриевый насос первого контура; 4 — регенеративный подогреватель; 5—питательный насос; 6 — деаэратор; 7 — подача добавочной воды для восполнения убыли; 8 — подача конденсата греющего пара опреснительной установки; 9 — натриевый насос промежуточного контура; 10 — противодавленческая паровая турбина; //— насос технологического конденсатора; 12 — подача пара на опреснительные установки; 13 — технологический конденсатор; 14 — РОУ к технологическому конденсатору; 15 — паропровод к турбине; If — пароперегреватель; 17 — испаритель;

После турбин пар при давлении 0,6 МПа поступает в мощные опреснительные установки по линии 12 с возвратом в деаэратор 6 конденсата этого пара по линии 8. В деаэратор из опреснительной установки направляют также добавочную воду 7 для восполнения убыли в системе станции. Из деаэратора питательный насос 5 через регенеративный подогреватель 4 подает конденсат в испарительные поверхности парогенератора 16. Об разевавшийся в них насыщенный пар перегревается в пароперегревателе 17.

Могут быть и многоступенчатые (по воздуху) замкнутые опреснительные установки. В них воздух движется навстречу опресняемой воде через ряд испарителей и конденсаторов.

Конденсация пара часто встречается на практике. В конденсаторах ,паровых турбин пар конденсируется на охлаждаемых трубах; конденсация пара осуществляется в опреснительных установках и многочисленных теплообменных аппаратах.

Значительную экономию топлива и определенные экономические преимущества могут обеспечить схемы использования тепла уходящих газов энергетических и технологических агрегатов для получения пресной воды. Одна из таких схем связана с утилизацией тепла отработавших газов газовых турбин для получения пресной воды в термических опреснительных установках (ТОУ), используемой для водоснабжения компрессорных станций магистральных газопроводов и объектов жилищно-культурного строительства, находящихся в районах минерализованных вод. Установка ТОУ состоит из следующих основных элементов: два утилизационных теплообменника газовой турбины типа ГТК.-Ю теплопро-изводительностью 9,6 ГДж/ч; испарители первой и второй ступени суммарной поверхностью нагрева 442 м2; два циркуляционных насоса испарителей; водо-подогреватель с поверхностью нагрева 23 м2; аппарат воздушного охлаждения типа АВЗ с поверхностью на-

При подготовке доработанного обзора вся новая информация была добавлена к основной части в виде дополнительной главы «Состояние исследований на 1977 г.» Расположение материала в новой главе повторяет структуру исходного обзора. Кроме того, добавлено несколько новых параграфов, посвященных коррозии крепежных деталей, конструкционных металлов с покрытиями, композиционных и некоторых других материалов, а также глава, обобщающая последний опыт применения различных металлов и сплавов в опреснительных установках.

В табл. 41—43 представлены результаты коррозионных испытаний, проведенных на опреснительных установках в Сан-Диего и Фрипорте [62]. Видно, что в случае обескислороженной морской воды меднонике-левые сплавы не обладают большим преимуществом в стойкости перед другими медными сплавами. Однако это преимущество конструкций, изготовленных из медноникелевых сплавов, будет проявляться в периоды отклонения от нормального режима работы. Данные, представленные на рис. 47, демонстрируют это небольшое, но устойчивое превосходство медноникелевых сплавов над адмиралтейской и алюминиевой латунью.

Ньютон и Брикет [67] провели осмотр трубчатых теплообменников на 55 многоступенчатых опреснительных установках с мгновенным вскипанием. В большинстве случаев разрушение трубок происходит путем перфорации стенок из-за питтинга со стороны морской воды. Некоторые разрушения были связаны с коррозией в дистилляте и объяснялись неполным удалением кислорода и двуокиси углерода. В подогревателях рассола и системах отвода конденсата н.а стенках труб часто обнаруживались водоросли и раковины, вызывающие струевую и кавитационную коррозию.

Поскольку титан и его сплавы являются очень перспективными материалами для применения в опреснительных установках (в контакте с горячей морской водой) и в химической промышленности (в оборудовании, работающем с горячими солевыми растворами), то важно установить, насколько возрастает склонность этих металлов к питтингу при повышенных температурах.

Фирмой «Westinghouse» были проведены электрохимические исследования и коррозионные испытания в эксплуатационных условиях ряда фер-ритных нержавеющих сталей, применяемых в опреснительных установках [233]. Результаты показали, что многие высокочистые нержавеющие стали обладают хорошей стойкостью в деаэрированной морской воде

Национальная лаборатория в Оук-Ридже опубликовала результаты исследований реакций и явлений переноса на поверхности, связанных с процессами в опреснительных установках [243]. Отдельно рассмотрены следующие вопросы: кинетика реакций и питтинговая коррозия титана в хлоридных растворах, питтинговая коррозия титана в солевых водах, кинетика начальной стадии щелевой коррозии титана.

Данные о коррозионном поведении алюминиевых сплавов на трех опреснительных установках опубликованы фирмой «Resources Conservation Company» [246]. Использован опыт эксплуатации опреснительной установки на Виргинских островах, концентратора рассола в Эль-Пасо (Техас) и небольшой установки в Розуэлле (Нью-Мехико). Большая часть оборудования на этих установках изготовлена из алюминиевых сплавов 3003, 6061 и 6063 и титана. В подкисленной воде с концентрацией растворенного кислорода 10—50 мкг/кг и температурой около 100 °С стойкость алюминия, как правило, была хорошей. Наиболее существенные исключения — сильная коррозия в насыщенной кислородом входной воде с рН 5—6 и температурой от 21 до 100 °С, а также сильный питтинг вследствие присутствия меди в одной загрузке воды. Первая проблема была решена путем замены труб на этом участке трубами из стеклопластика, а вторая — путем повышения рН до 7,5 и концентрации кислорода до 50 мкг/кг.

Обзор более 70 публикаций, посвященных либо коррозионным испытаниям алюминия в морской воде, либо практическому опыту использования алюминия в опреснительных установках, дан в работе Тейлора [247]. Имеющиеся данные показывают, что наиболее высокой стойкостью в морской воде обладают алюминиевые сплавы, содержащие 1—3 % Mg (например, сплав 5052). Важно избегать образования гальванических пар алюминия со сталью или сплавами на основе меди. Описаны методы уменьшения питтинговой коррозии с помощью входных фильтров и ловушек, задерживающих ионы тяжелых металлов. Прекрасная коррозионная стойкость, низкая стоимость и хорошая обрабатываемость делают алюминиевые сплавы наиболее удобным материалом для изготовления оборудования опреснительных установок.

Конденсация пара в опреснительных установках исключает присос естественных примесей в питательную воду парогенераторов, так как давление пара выше, чем испаряемой воды.