钛制立式直接接触水冷器的设计

赵宏伟

(山西阳煤化工机械(集团)有限公司，山西 太原 030032)

直接接触水冷器是氧化铝蒸发系统中的关键辅机设备，对保证蒸发系统安全运行的经济性具有十分重要的作用。蒸发系统的真空是借助于直接接触水冷器来达到的。即将蒸发所产生的蒸汽送入直接接触水冷器进行冷凝[1]。目前国内氧化铝进行冷凝时采用的是工业用水。合理并节约利用水资源一直是人类追求的目标，据统计，地球上海洋水约占97.5%，淡水仅占2.5%，在淡水资源中工业用水又占去20%，若能用海洋水代替淡水来进行工业生产，那么将会节约出更多的淡水来作生活用水，这将是全人类的福音，而且对于海洋水资源相当丰富的沿海城市来说，若能将海洋水利用到工业生产中，这能够大幅度降低生产成本，而且也顺应了当代低碳、绿色、节能、环保的时代追求。在氧化铝工业生产中如何设计一套能够利用海洋水进行蒸汽冷凝的水冷设备是目前需要解决的一个问题[2]。

1 设备主要参数及结构

设备主要包括上封头、筒体、锥形封头、裙座、轴式吊耳、加强圈等。设备壳体上设置有不凝性气体出口、冷却水进口、蒸汽进口、冷却水出口、备用口、人孔等管口。设备内部设置有旋流溢流装置、一次分散器、二次分散器、防涡流装置等。

设备公称直径为DN4200 mm，主要尺寸及结构见图1。设备的设计参数见表1，管口表见表2。

表1 设备设计参数

表2 设备管口表

图1 钛制立式直接接触水冷器(mm)

2 设备整体结构型式选择

由于设备的介质为海水，且钛材及其合金与不锈钢相比，容易钝化，可形成抗氯离子腐蚀较强的氧化膜，故钛材及其合金对海水具有良好的耐腐蚀性能。……