1、概述

　　我國(guó)的海水淡化技術(shù)經(jīng)過40多年的發(fā)展,特別是“九五”以來,其關(guān)鍵性主流技術(shù)取得了重大的突破。目前,已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化推廣階段,海水淡化市場(chǎng)也步入了快速發(fā)展時(shí)期。蝶閥是海水淡化裝置的重要配套產(chǎn)品,在海水淡化過程中應(yīng)結(jié)合不同的系統(tǒng)工藝,選用閥門的結(jié)構(gòu)和材質(zhì),以適應(yīng)海水淡化行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的工藝流程和特殊要求。

2、海水淡化的主要工藝

　　該章節(jié)請(qǐng)閱讀：海水淡化的幾種主要工藝

3、MED淡化工藝中海水蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和密封形式是由海水的腐蝕特點(diǎn)和MED工藝參數(shù)決定的。海水的溫度一般在30℃左右,含鹽量約為3%,懸浮物含量為100 ～150mg/L,海水經(jīng)過處理后(懸浮物約為20mg/L)進(jìn)入淡化裝置。MED裝置的操作溫度在70℃以下。在MED裝置中,主系統(tǒng)的設(shè)備及閥門處于負(fù)壓狀態(tài)。因此,該部分閥門必須是真空設(shè)計(jì)的(圖1)。

圖1　MED裝置用真空蝶閥

　　閥桿具有三重O形圈密封。經(jīng)過填料函的真空試驗(yàn)和密封真空試驗(yàn)完全達(dá)到了阻止大氣漏入的設(shè)計(jì)要求。海水蝶閥的閥體處于膠套的完全包裹中,不會(huì)有海水滲入。閥桿也被膠套和O形圈包裹阻止了海水滲入,保證閥桿不被腐蝕和防止大氣侵入管道。閥桿與蝶板采用方榫結(jié)構(gòu)的連接形式。

4、蝶板材質(zhì)選用

(1)球墨鑄鐵+尼龍11涂層

　　粉末狀尼龍11 的熔點(diǎn)為186℃。為保證涂層的穩(wěn)定性及良好的粘和性,將其用在蝶板涂層時(shí)的使用溫度不宜超過100℃,這個(gè)溫度也接近膠套的極限工作溫度。尼龍11涂層的蝶板與膠套之間的摩擦系數(shù)較小,因此開關(guān)時(shí)的力矩也小。尼龍11涂層經(jīng)過了多年的驗(yàn)證, 適用于氯離子含量在0.03% (Wt)以下的海水工況蝶板的涂層。

(2) 1.4408不銹鋼(或AISI316) + Halar涂層(表1)

表1　1.4408不銹鋼化學(xué)成分和抗拉強(qiáng)度

　　Halar是乙烯與三氟氯乙烯的交替共聚物, 是半結(jié)晶和可熔融加工的含氟聚合物。聚合物粉末只需噴涂幾次就能達(dá)到理想的涂層厚度, 每次噴涂最高厚度可達(dá)250μm。在Halar粉末噴涂過程中不需要加入溶濟(jì)或稀釋劑, 使用安全, 降低成本。還可避免使用有機(jī)溶劑可能帶來的中毒和爆炸的危險(xiǎn)。

　　Halar粉末涂層不需要接縫。Halar粉末涂層使用的烘烤溫度在260～290℃之間。通常, Halar粉末涂層應(yīng)用于不銹鋼和碳素鋼表面, 在其他金屬、玻璃、碳或陶瓷表面也已得到應(yīng)用。

　　Halar涂層從低溫至150℃使用溫度范圍內(nèi),具有良好的耐化學(xué)性能和絕緣性能。工業(yè)上常用的化學(xué)試劑幾乎都不能對(duì)Halar產(chǎn)生影響。它能夠抵抗的化學(xué)品包括強(qiáng)無機(jī)酸和有機(jī)酸、強(qiáng)堿、金屬刻蝕劑、液氧, 除苯胺和二甲胺以外的所有有機(jī)溶劑。此外, 與其他含氟聚合物一樣, Halar會(huì)被金屬鈉和鉀破壞。然而, Halar對(duì)氫氧化鈉和氫氧化鉀具有很強(qiáng)的抵抗作用。

　　Halar是一種抗沖擊的韌性材料。它緊密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使其成為耐磨性和防滲透性能最好的含氟聚合物之一。Halar涂層蝶板的涂層厚度可達(dá)600μm以上, 涂層抗壓可達(dá)到2.0MPa, 還可抗海水中顆粒雜質(zhì)的沖刷。Halar涂層蝶板是最高性價(jià)比的耐海水腐蝕材料, 其價(jià)格優(yōu)于316L。氯離子含量在0.04%(Wt)以下的海水工況, 可以采用此涂層的蝶板。