[其他]钛钢复合板真空制盐蒸发室

说明书

本发明涉及一种物料浓缩结晶的真空蒸发室，特别是真空制盐蒸发室的设计，该蒸发室由圆形直筒、封头、接管连接而成。

为使物料在一定的温度和相应的压力下闪蒸，部份水份汽化，料液本身降温，溶液中固相过饱和析出成盐，至今仍需有浓缩结晶真空蒸发室。有一种已经公知的真空蒸发室，设计所采用的材质为碳钢，这样的碳钢蒸发室能够蒸发浓缩结晶物料，但这种蒸发室不耐腐蚀，不耐磨，容器壁结盐垢严重，刷罐频繁，刷罐周期1～5天，使用寿命短，热损失大，不经济，特别是碳钢真空制盐蒸发室更为显著。此外，还有一种已知的真空蒸发室，设计上采用耐蚀材料，选用SUS316不锈钢复合板、铜镍合金衬里及其复合板加工制作真空蒸发室。这些材料耐蚀、耐磨、壁表面光滑，附着力小，解决了设备使用寿命短、刷罐周期短、热损失大的问题。但是，这种蒸发室所选用的材料来源困难，综合经济效益不太理想。

本发明的任务是设计一种真空制盐蒸发室，材质采用爆炸复合的钛钢复合板。这种蒸发室既耐腐蚀、耐磨、表面光滑不易结盐垢，同时，材料易得，加工方法简单，设备使用寿命长，综合经济效益高，易于工业化。

本发明是这样设计的：

钛在大多数介质中呈现特别优异的耐蚀性，特别是在393K以下，PH＝7～8的富有无机盐的料液中，纯钛对点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀及腐蚀疲劳均优于不锈钢和铜镍合金。钛表面光滑平整，具有较小的粘着力，抗污染、抗结垢能力优于不锈钢和铜镍合金。其次，钛较之其他品种强度适中，综合机械性能优良，塑性好，冷加工性能和焊接性能良好。根据钛的上述特性，设计上选择钛材作复层，钛复层与介质接触;基层材料选用A3钢，爆炸复合成复合板。复层厚度≥2mm，基层厚度为12-14mm。真空蒸发室的筒体、封头，本设计采用复合板冷加工成型，设计有公切线过渡的折边锥形封头与筒体等厚连接。真空制盐钛钢复合板蒸发室Ⅳ效的下循环管采用大接管结构，大接管贯穿钛钢复合板下锥形封头组焊而成，下循环管直径为φ866×8mm。

本发明中设计的蒸发室筒体钛钢复合板焊接接头及焊接节点，因钛与钢其结晶化学特性与热物理性质差异，不能熔合。设计上采用间接式焊接接头。即钛面、钢面各自相焊接，复合层间互不熔合。钛复层对接焊时，要求小电流，快速焊，筒体组装时，要求找正，严格控制复层侧纵环焊缝对口错边量＜1.0mm，组装合格后施焊。基层采用手工电弧焊，焊接材料T42-2;复层采用手工钨极氩弧焊，TA2焊丝填焊。钛复层焊接时，严防铁污染。焊接时应保持熔深不小于1.0mm，在钛与钢不熔合的情况下，尽量加大钛的熔深。对应力集中处和连接边缘在结构上作局部处理：采用折边锥形封头与筒体等厚焊接;上下锥形封头与接管采用逐渐过渡方法;加强板补强;集中载荷支座处加加强板。钛钢复合板的焊接节点中要完全避免钛钢熔合的焊接接头。此外，应严格控制母材、焊丝和氩气纯度在技术条件允许的范围，钛复合板贴合率≥95%，焊丝必须进行真空退火脱氢处理。对工件、焊丝进行净化、脱脂处理，以减少气孔。

本发明设计接管、人孔、法兰衬里等连接结构时，除采用等面积补强，凡钛复合板壳体与所有接管、人孔内部、法兰表面以及接管与容器的连接处，均采用钛材保护，接管内和法兰表面衬2mm厚钛板，在接管外、壳体钛侧套入厚2mm，宽50-100mm的钛环。法兰连接处，采用绝缘橡胶垫，螺栓园柱面采用环氧呋喃酚醛玻璃钢缠绕0.2mm厚层，垫圈采用酚醛布板绝缘防电偶腐蚀。法兰密封面乃采用TA2钛板里防间隙腐蚀。筒体、封头、受压件焊缝应打磨、抛光、酸洗着色检查，气体渗透检查，铁离子试验及无损探伤检查，要求钛焊缝呈金属银白色。

本发明所设计的钛钢复合板蒸发室，其优点在于耐蚀性优异，设备使用寿命为20年或更长些，使用该设备生产的产品质量高。本发明在制盐工业上实施，生产的真空盐含NaCl99.83%，白度83.6。本发明的又一个优点是所设计的真空蒸发室壁面光滑，无结垢情况，洗罐周期长达一个月，甚至更多些，减少了非生产性耽延时间，与碳钢真空制盐蒸发室比较，减少刷罐耽延时间83%。以5万吨/年真空制盐生产规模计算，增加产量8000吨/年，节电88万度/年，节约蒸汽7877吨/年，增产节能年获经济效益120万元，甚至更多。本发明的再一个优点是钛钢复合板材料易得，加工工艺简单，易于工业化。

附图描述了本发明的一个实施例。