一、鈦換熱器發(fā)展現(xiàn)狀
1、艦船用鈦換熱器的市場(chǎng)分析
鈦在艦船和海洋工程中的運(yùn)用將逐漸增多。這是因?yàn)?，在海水作業(yè)條件下，鈦具有優(yōu)異的耐腐蝕性、低密度產(chǎn)性的分量減輕、高比強(qiáng)度、高耐沖刷腐蝕功能、及其高抗沖擊功能，這些因素使規(guī)劃工程師能夠使體系成本和修理時(shí)問(wèn)大大下降(或免于保護(hù))，而且提供優(yōu)異功能和實(shí)際上的無(wú)限運(yùn)用壽數(shù)。鈦能夠作為管件、法蘭、管子、短管、板材、薄板和緊固件等，能夠加工成型為各種所需的形狀。鈦在(管殼式和板架式)熱交換器設(shè)備、管路體系中，用作構(gòu)件、艙體和容器；鈦在許多艦船上的運(yùn)用現(xiàn)已成為規(guī)范，在水兵中的運(yùn)用將日益廣泛，因?yàn)槟軌蚪鉀Q艦船執(zhí)役中的腐蝕問(wèn)題，具有明顯下降艦船執(zhí)役中的全壽數(shù)成本。
鈦在海水設(shè)備和船只上的運(yùn)用示于表1中，包含水兵艦船和近海渠道(海上石油渠道)。表中給出了美國(guó)水兵以為船只上適用于選用鈦制備的設(shè)備，還示出了不限于水兵艦船的運(yùn)用場(chǎng)合。這個(gè)表雖然不完全，但能夠顯示鈦的運(yùn)用熱門(mén)范疇。
在艦船上，鈦熱交換器現(xiàn)已用于蒸發(fā)設(shè)備冷凝器(殼管式)、“宙斯盾”雷達(dá)電子體系冷卻設(shè)備(殼管式／板式)、空調(diào)冷凝器(殼管式)、蒸餾設(shè)備用鹽水加熱器和鹽水預(yù)加熱器(殼管式／板式)、脫鹽設(shè)備(殼管式)、發(fā)起機(jī)套冷卻器和TAO注油器(殼管式)。鈦熱交換器，現(xiàn)已成為鈦在艦船運(yùn)用熱門(mén)范疇，值得引起注重，開(kāi)展深入研討和開(kāi)發(fā)。在2009～2015年期間，我國(guó)船只工業(yè)仍將堅(jiān)持較快的開(kāi)展。船只工業(yè)對(duì)鈦換熱器的需求將堅(jiān)持安穩(wěn)添加，鈦熱交換器將在船只中比重將逐漸增多。
2、核電用鈦換熱器的市場(chǎng)分析
動(dòng)力危機(jī)和保護(hù)環(huán)境，促使各國(guó)大力開(kāi)展核電工業(yè)。截至2008年頭，國(guó)際在31個(gè)國(guó)的201座核電站中運(yùn)轉(zhuǎn)著442個(gè)核電反應(yīng)堆。其中，104個(gè)在美國(guó)，58個(gè)在法國(guó)，55個(gè)在日本，算計(jì)占總數(shù)約一半。俄羅斯運(yùn)轉(zhuǎn)中的核電機(jī)組為31臺(tái)，另有7臺(tái)在建。在擁有核電的30個(gè)國(guó)中，已有18個(gè)國(guó)和地區(qū)核發(fā)電量占發(fā)電總量的份額超越20％。核電所占份額不同很大：法國(guó)高達(dá)78％、比利時(shí)為54％、韓國(guó)為39％、瑞士為37％、日本為300／0、美國(guó)為19％、俄羅斯為16％、我國(guó)為2％。現(xiàn)在，我國(guó)正在經(jīng)歷巨大的動(dòng)力添加，而且正在盡力擴(kuò)展它能夠擴(kuò)展的一切動(dòng)力，包含核電。
我國(guó)有4座反應(yīng)堆在建，并計(jì)劃到2020年擴(kuò)展近五倍。換熱器被廣泛地運(yùn)用于核能發(fā)電設(shè)備中，是二回路必不可少的聯(lián)合設(shè)備。現(xiàn)在在核電廠內(nèi)廣泛運(yùn)用的是u型管殼式換熱器。管殼式換熱用具有承高壓及耐高溫，密封功能好，安全可靠等特色，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略、制作材料也較為廣泛，適應(yīng)性強(qiáng)，尤其是在高溫、高壓和大型設(shè)備中選用更為普遍。
從1972年首一臺(tái)悉數(shù)用鈦管制作的發(fā)電設(shè)備用冷凝器開(kāi)端投人運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)，這種冷凝器在核電廠和火力發(fā)電廠的用量迅速添加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，火電廠一臺(tái)20萬(wàn)千瓦機(jī)組用鈦量約為90t；一座核電站的用鈦量約為80～100t。在我國(guó)，由西北有色金屬研討院規(guī)劃研制的Ti一31鈦合金也已成功用于我國(guó)核動(dòng)力設(shè)備。井在臺(tái)州電廠、上海金山熱電廠和鎮(zhèn)海發(fā)電廠等的發(fā)電機(jī)組中推廣運(yùn)用了鈦管冷凝器，用鈦量約700t。在秦山核電站、大亞灣核電站，其汽輪機(jī)冷凝器、設(shè)備冷卻水熱交換器都選用的是全鈦冷凝器。此外，鈦還廣泛用于現(xiàn)代電廠的輔助冷卻回路的軟化水冷卻器、冷卻池、給水和加汽冷卻器以及發(fā)電機(jī)變壓器的冷卻器和潤(rùn)滑油冷卻器和汽輪機(jī)等。
核電站設(shè)備冷卻體系用大型板式換熱器主要換熱元件板片的材料為工業(yè)純鈦，換熱器的框架材料為碳鋼，其材料有必要符合核電站適用的規(guī)范及規(guī)范。
因?yàn)閲?guó)際功動(dòng)力危機(jī)，核電迎來(lái)了快速開(kāi)展時(shí)期。2007～2020年，國(guó)內(nèi)將開(kāi)工建造46臺(tái)100萬(wàn)千瓦核電機(jī)組，用于核電建造的出資大約4500億元。換熱器是核電站的重要設(shè)施之一，鈦換熱用具有較高耐蝕性、較明顯長(zhǎng)處是可靠性高，可避免因管子走漏而被迫下降負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或停車(chē)，確保電廠的安穩(wěn)安全生產(chǎn)。所以在往后一段時(shí)間，鈦制換熱器在核電站的運(yùn)用將會(huì)不斷添加。
3、海洋工程用鈦換熱器的市場(chǎng)分析
在海洋工程等范疇，各國(guó)對(duì)鈦換熱器、鈦冷凝器、采油渠道、鈦蒸發(fā)器設(shè)備等方面的運(yùn)用適當(dāng)注重。
對(duì)海洋渠道，材料輕是極為重要的，因而海洋渠道用換熱器選鈦材，是現(xiàn)在規(guī)劃的運(yùn)用壽數(shù)30～50年的海洋用設(shè)備必不可少的。
據(jù)報(bào)道，歐洲濱海油氣田鉆探用鈦量已占整個(gè)工業(yè)用鈦量的19％。運(yùn)用的品種如：工業(yè)純鈦用于滅火水體系、鉆套、鎮(zhèn)水體系、錨定體系的管道、海水管道體系、立管；Ti-6A1-4VELI用于應(yīng)力接頭和鉆井立管等；Ti-3Al-2.5V用作增壓管道；用Ti-6Al-4V-Ru管制作提高鉆具設(shè)備；用Ti-3Al-2.5V-Ru合金制作鉆探設(shè)備上的盤(pán)繞管；用Ti-38644合金制作取樣室、各種用具、泥漿鉆探助推器、密封件、水下安全閥門(mén)等；也有將Ti-Ni形狀記憶合金用于不易焊接的浮動(dòng)渠道的連接管接頭。
近海運(yùn)用還有噴灑頭，集水體系；噴管和集水閥；潤(rùn)滑油冷卻器；壓氣機(jī)冷卻器；工業(yè)用水管路；中心板式換熱器；排水管冷卻器；直接低壓原油用冷卻器(管殼式換熱器)；工程套管冷卻器；丙烷冷凝器；閃蒸氣體壓氣機(jī)；管殼式換熱器用于氣體脫水器冷卻器；天然氣冷卻器；乙二醇冷卻器；中心冷卻器；級(jí)問(wèn)石油冷卻器。
每架渠道水面以上管道體系鈦的消耗量為50～150t，深海生產(chǎn)的立管體系，每個(gè)需要500t以上的鈦合金。
海洋熱能轉(zhuǎn)化設(shè)備。海洋熱能轉(zhuǎn)化過(guò)程是運(yùn)用熱帶海洋天然溫差來(lái)發(fā)生有用的能量。以水深200m計(jì)算，溫差可達(dá)14℃，運(yùn)用水溫差發(fā)電的關(guān)鍵是作動(dòng)流體。
所謂作動(dòng)流體是能使此種溫差發(fā)生較大蒸汽壓差的中心物質(zhì)，氟利昂和氨具有這種特l生。鈦是制作海水與氟利昂及氨熱交換器的較好材料。為了提高熱交換作用，所用鈦板、鈦管多做成異型，如波紋板、蜂窩板、帶筋管、鰭片管和波紋管等。為了便于加工，較適用的是工業(yè)純鈦，美國(guó)夏威夷島的溫差發(fā)電站、日本挪而島的溫差發(fā)電站都選用的是鈦管蒸發(fā)器和冷凝器。
海洋石油氣鉆探渠道。鈦制換熱器用于在海洋石油氣鉆探方面，已有多年的運(yùn)用歷史。1995年Conooo挪威有限公司在北海Heidrum高壓鉆井立管上運(yùn)用了Ti-6Al-4VELI擠壓管和法蘭。這鉆井渠道還運(yùn)用了用Ti-6Al-4VELI合金制成的緊固設(shè)備和用Ti-3Al-2.5V合金制作的鉆井泥漿助推器。鈦產(chǎn)品在鉆井渠道范疇的市場(chǎng)很大。僅挪威區(qū)域的渠道和海底油氣田已運(yùn)用了上千噸鈦材。在墨西哥灣Ory海王星鉆井項(xiàng)目，人們還用Ti-6Al-4VELI鉆芯應(yīng)力接頭取代了價(jià)格昂貴又不那么可靠的可彎鋼接頭。
對(duì)海洋渠道而言，鈦換熱器是海洋渠道的選擇，也是滿意規(guī)劃壽數(shù)30～50年的海洋用設(shè)備必不可少的。鈦及鈦合金在海洋工程中的運(yùn)用量正在成倍添加，其運(yùn)用品種也在增多。鈦是制作海水與氟利昂及氨熱交換器的較好材料；鈦產(chǎn)品在鉆井渠道范疇的市場(chǎng)很大。
4、海水淡化用鈦換熱器的市場(chǎng)分析
鈦是海水淡化設(shè)備換熱器的首擇材料。跟著濱海地區(qū)石油化工、電力等職業(yè)的迅速開(kāi)展，運(yùn)用海水取代日益嚴(yán)重的淡水作為工業(yè)冷卻介質(zhì)，能夠節(jié)約很多的淡水資源，獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
多級(jí)閃蒸板法海水淡化設(shè)備。多級(jí)閃蒸海水淡化設(shè)備技能老練、出水量大、淡水品質(zhì)高、淡水成本低、適用范圍廣、運(yùn)轉(zhuǎn)安穩(wěn)，再加上其運(yùn)用電廠低品位熱能，提高了動(dòng)力運(yùn)用率。伴跟著國(guó)產(chǎn)MSF設(shè)備的開(kāi)發(fā)成功，其必將成為近期濱海電廠首擇的鍋爐補(bǔ)給水設(shè)備。
海水淡化市場(chǎng)分析，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景良好。海水淡化設(shè)備中的鹽水加熱器和蒸發(fā)器很多運(yùn)用鈦制管板和管道，僅一個(gè)用工業(yè)純鈦澆鑄的球形閥殼耗用2750kg，可見(jiàn)其市場(chǎng)規(guī)劃及潛力。
我國(guó)的海水淡化的研討起步較早，1958年開(kāi)端電滲析(ED)的研討，1965年開(kāi)端反滲透(R0)和蒸餾等的研討。我國(guó)海水淡化工作起步于1958年。40年來(lái)開(kāi)展較快，獲得了長(zhǎng)足進(jìn)步和明顯的成果，已逐漸形成了一門(mén)綜合性的技能學(xué)科和水處理技能產(chǎn)業(yè)。包含蒸餾法、電滲析法、反滲透法、太陽(yáng)能法等淡化技能在不同程度上得到較廣泛的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用，并已獲得良好的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。海水淡化工程不但在國(guó)內(nèi)獲得開(kāi)展，而且還有技能輸出，如多套設(shè)備已出口到印尼、中東、基里巴斯和馬爾代夫等國(guó)和地區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)擁有一支為數(shù)3000人以上的專業(yè)技能部隊(duì)，從事科研與開(kāi)發(fā)的單位100多個(gè)，設(shè)備生產(chǎn)廠60多家。其中膜法技能所占比重較大，約占90％以上。
因?yàn)闉I海地區(qū)淡水需求量的日益增大和我國(guó)海洋資源配合運(yùn)用呼聲的升高，以多級(jí)閃蒸為龍頭的大型蒸餾海水淡化設(shè)備(包含MSF、ME、VC)的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)必將成為我國(guó)的一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè)。加之我國(guó)具有漫長(zhǎng)的海岸和豐厚廉價(jià)的海水資源，向大海要效益是往后一段時(shí)期我國(guó)的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)添加點(diǎn)。正像專家預(yù)言的那樣：
海水淡化將成為我國(guó)2l世紀(jì)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
國(guó)外市場(chǎng)前景極為可觀。海水淡化技能經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的開(kāi)展，從技能上講，現(xiàn)已比較老練，大規(guī)劃地把海水變成淡水，現(xiàn)已在國(guó)際各地出現(xiàn)，主要是海灣地區(qū)?，F(xiàn)在主要海水淡化方法有多級(jí)閃蒸、反滲透、多效蒸發(fā)和壓汽蒸餾等，較大的多級(jí)閃蒸法淡化廠規(guī)劃達(dá)30萬(wàn)m3/d，較大的反滲透法淡化廠規(guī)劃為20萬(wàn)m3/d。
國(guó)外鈦熱交換器的市場(chǎng)也極為可觀。僅日本1999年制作熱交換器的用鈦量為2100t，估量2009年將達(dá)5000t。
商用和軍用航空用鈦占?xì)W洲市場(chǎng)總需求量的50％，化學(xué)工業(yè)、電力、脫鹽業(yè)及其它占28％，熱交換器占11％，海洋工程占8％，裝甲占3％。
海水淡化設(shè)備有：通風(fēng)凝結(jié)器和噴射壓氣機(jī)，熱放出部冷凝器，熱收回部冷凝器。
據(jù)報(bào)道，日產(chǎn)百噸的海水淡化設(shè)備用鈦管達(dá)6萬(wàn)根。從1967年至1994年，在近30年的時(shí)間里，共生產(chǎn)了52套原子能級(jí)火力發(fā)電用冷凝器和7套海水淡化設(shè)備，合計(jì)運(yùn)用鈦焊管l1000t。
二、鈦換熱器市場(chǎng)前景
據(jù)2008年9月國(guó)際鈦年會(huì)材料，全球經(jīng)濟(jì)一體化，形成各商業(yè)部門(mén)和終端市場(chǎng)的極大的不確定性。作為鈦工業(yè)領(lǐng)頭羊的航空業(yè)，因?yàn)椴ㄒ?87夢(mèng)幻者和空中客車(chē)380項(xiàng)意圖延遲，在2009年至2010年期問(wèn)，需求會(huì)有輕微下降。
不過(guò)，雖然工業(yè)界專家預(yù)期有20個(gè)月的衰退期，這些選用了很多鈦的商業(yè)飛行，商業(yè)航空的全體狀況仍然堅(jiān)持健康，因?yàn)榻刂?008年8月，共累積有超越7500架?chē)姎怙w機(jī)的訂單，這些訂單大部分是印度和亞洲航空業(yè)所訂貨的。
業(yè)已知悉，鈦是航空結(jié)構(gòu)件和發(fā)起機(jī)部件的候選材料。國(guó)際民用和軍用鈦需求將在2009年到達(dá)36290噸，至2015年將添加至65500噸。航空業(yè)外的市場(chǎng)，如轎車(chē)、生物醫(yī)學(xué)、建筑物和消費(fèi)產(chǎn)品，年需求鈦將達(dá)13610噸。
關(guān)于航空業(yè)之外的職業(yè)，全國(guó)際鈦的需求有望堅(jiān)持安穩(wěn)。例如，管殼式熱交換器，將從2008年的8800噸，添加至2015年的10400噸，年添加率將到達(dá)2.42％；板式換熱器，將從2008年6100噸，添加至2015年的10400噸，年添加率到達(dá)7.92％。