1、概述

　　我國的海水淡化技術經過40多年的發展,特別是“九五”以來,其關鍵性主流技術取得了重大的突破。目前,已進入產業化推廣階段,海水淡化市場也步入了快速發展時期。蝶閥是海水淡化裝置的重要配套產品,在海水淡化過程中應結合不同的系統工藝,選用閥門的結構和材質,以適應海水淡化行業產業化的工藝流程和特殊要求。

2、海水淡化的主要工藝

　　該章節請閱讀：海水淡化的幾種主要工藝

3、MED淡化工藝中海水蝶閥的結構設計

　　蝶閥的結構設計和密封形式是由海水的腐蝕特點和MED工藝參數決定的。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,海水經過處理后(懸浮物約為20mg/L)進入淡化裝置。MED裝置的操作溫度在70℃以下。在MED裝置中,主系統的設備及閥門處于負壓狀態。因此,該部分閥門必須是真空設計的(圖1)。

圖1　MED裝置用真空蝶閥

　　閥桿具有三重O形圈密封。經過填料函的真空試驗和密封真空試驗完全達到了阻止大氣漏入的設計要求。海水蝶閥的閥體處于膠套的完全包裹中,不會有海水滲入。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構的連接形式。

4、蝶板材質選用

(1)球墨鑄鐵+尼龍11涂層

　　粉末狀尼龍11 的熔點為186℃。為保證涂層的穩定性及良好的粘和性,將其用在蝶板涂層時的使用溫度不宜超過100℃,這個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較小,因此開關時的力矩也小。尼龍11涂層經過了多年的驗證, 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不銹鋼化學成分和抗拉強度

　　Halar是乙烯與三氟氯乙烯的交替共聚物, 是半結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到理想的涂層厚度, 每次噴涂最高厚度可達250μm。在Halar粉末噴涂過程中不需要加入溶濟或稀釋劑, 使用安全, 降低成本。還可避免使用有機溶劑可能帶來的中毒和爆炸的危險。

　　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用。

　　Halar涂層從低溫至150℃使用溫度范圍內,具有良好的耐化學性能和絕緣性能。工業上常用的化學試劑幾乎都不能對Halar產生影響。它能夠抵抗的化學品包括強無機酸和有機酸、強堿、金屬刻蝕劑、液氧, 除苯胺和二甲胺以外的所有有機溶劑。此外, 與其他含氟聚合物一樣, Halar會被金屬鈉和鉀破壞。然而, Halar對氫氧化鈉和氫氧化鉀具有很強的抵抗作用。

　　Halar是一種抗沖擊的韌性材料。它緊密的內部結構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600μm以上, 涂層抗壓可達到2.0MPa, 還可抗海水中顆粒雜質的沖刷。Halar涂層蝶板是最高性價比的耐海水腐蝕材料, 其價格優于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。