CN101628727A - 氧化铝分解池的降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及氧化铝分解池的降温装置，包括：分解池、安装在分解池内的搅拌器，其特征在于在分解池顶部安装热管，热管经分解池顶板预留的孔伸入分解池内，其中热管受热段L，插入分解池的流体中吸收热量，通过热管内的工质将热量连续不断地传导至冷却段M。热管冷却段外套管与热管之间焊有螺旋状冷却水导流槽道，循环冷却水经冷却段下部进入，经导流槽道通过从热管外套管顶部流出进行热交换，实现为分解池中的流体降温的目的。本发明安装便捷，运行可靠，热管运行无动力损耗，无物料堵塞，使用寿命长，因热管单根独立工作，维修更换便利，无需停产检修。

Description

氧化铝分解池的降温装置

技术领域

本发明涉及冶金氧化铝分解池的逐级降温的方法，具体地讲是涉及一种多级氧化铝分解池的降温装置。

背景技术

生产氧化铝的关键工序之一是晶种分解过程，即将氢氧化铝从过饱和的铝酸钠溶液中析出，得到质量良好的氢氧化铝和苛性比值较高的种分母液。在铝酸钠溶液成分一定的情况下，影响分离效果的关键因素是溶液温度和分解过程中的降解温度，温度降低，则铝酸钠溶液的过饱和度增大，有利于提高分解率、产出率等，因此分解过程的中间降温工序显得尤为重要。

多级氧化铝分解池每级均需要降温2℃，氧化铝分解池容积庞大，单个分解池容积均在3000～5000M³，各级分解池每小时溢流量在1400～1600M³，每小时约有300万大卡的热量，需要通过换热设备降温排放。传统的氧化铝生产企业采用不锈钢板式换热器进行降温，通过压力泵送物料进入板式换热器，经与循环冷却水换热实现降温。

不锈钢制板式换热器是在不锈钢平板上安装不锈钢翅片，然后在其上安装不锈钢制平板，两边以边缘封条密封而组成一个基本单元，由许多基本单元组成板式换热器的芯体。需被降温的热介质和用于冷却的冷介质分别交叉通过相邻的基本单元，由于冷介质和热介质之间存在的温差，热量通过不锈钢板翅片从高温侧传到低温侧，以此实现冷介质和热介质之间的传热，板式换热器造价昂贵，每套设备售价均在200万元以上，运行耗能大，每小时运行功率90千瓦，按年90％运行时间估算，年耗电能在70万千瓦/时，大、中型氧化铝生产企业，同类设备均在数十台之多。而且板式换热器设备在运行中极易堵塞，拆装维护频繁，导致不能正常生产运行。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种为多级氧化铝分解池降温的装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

氧化铝分解池的降温装置，包括：分解池、安装在分解池内的搅拌器，其特征在于在分解池上安装热管，热管的冷却段安装冷却水套管。

前述氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述热管经分解池顶板伸入分解池内，热管受热段和冷却段分别由固定部件进行固定。

前述氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述的受热段的固定部件为一端固定在分解池壁的稳定套。

前述氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述的热管受热段与冷却段之间设置法兰，用螺栓固定在分解池顶板上的槽钢上。

本发明的有益效果是：本发明将特制的热管应用到多级氧化铝分解池的降温上，解决了板式换热器在氧化铝分解池降温中存在的耗能大、易堵塞难题，而且热管造价低，运行可靠，热管运行无动力损耗，无物料堵塞，使用寿命长，因热管单根独立工作，安装、更换便捷，无需停产检修，具有很高的节能效益和应用价值。

附图说明

图1为本发明氧化铝分解池的降温装置的结构示意图；

图2为热管的结构示意图；

图3为热管在氧化铝分解池顶板的分布状态示意图；

图4为热管与分解池顶盖、池壁结合状态示意图；

附图中主要部件的说明：

分解池1、分解池顶板2、槽钢3、搅拌叶4、支撑5、翅片6、热管7、热管上封头8、下封头9、导流槽10、法兰11、热管受热段L、热管冷却段M、稳定套12、池壁13、水套管21、水套管进水口14、水套管出水口15、密封圈16

具体实施方式

下面将结合附图，详细说明本发明的具体实施方式：

图1为本发明氧化铝分解池的降温装置的结构示意图。

参照图1所示，一种氧化铝分解池的降温装置，规格如下：分解池1直径为14000mm，顶部面积为153.86M²，分解池顶板2、热管7为可拆卸方式安装，便于安装和维修更换单支热管。分解池内搅拌叶片4直径为9000mm，叶片外径距离分解池内壁有24000mm圆周间距。

图2为热管的结构示意图，参照图2所示，热管上设置了用于密封的上封头8、下封头9、设置了导流槽10的、用于增加散热面积的高频焊螺旋翅片6、用于固定热管的法兰11，其中热管的下端为受热段L，带翅片端为冷却段M。

热管规格：Φ51mm×3mm×16100mm，受热段L长度：13500mm(顶部有1100mm是悬挂段)，冷却段M总长度2500mm，其中冷却段翅片段长度2400mm。

受热段面积(以100支为例)：单支热管1.984M²×100支＝198.40M²

冷却段面积(以100支为例)：单支热管2.10M²×100支＝210M²(含翅片双面表面积)

每支热管传输功率约37KW/h×860＝31820大卡×100支＝3182000大卡。

图3为热管在分解池顶盖板的分布示意图，图4为热管与分解池顶盖、池壁结合状态示意图。

参照图3、4所示，热管安装在分解池顶盖，以距离顶盖中心一定距离的位置轴向均匀分布，其中该距离为6500mm，热管之间的轴向间距为300mm。该图中，对称安装的热管的数量为50根，该数量只为示例，并不用于限制本发明，也可以根据需要增加或者减少热管的数量。

其中，热管7经分解池1顶板预留的圆孔伸入分解池1内，并由法兰11与顶板上的槽钢3用螺栓固定，法兰与外套管之间可设置密封圈16，热管受热段的下端由稳定套12固定，稳定套12上焊接支撑5，支撑5的另一端安装在池壁13。热管受热段L插入分解池1的流体中吸收热量，并将热量传导至冷却段M，在冷却段，热量与循环冷却水进行换热，实行降温，其中热管冷却段套装水套管21，冷却水从套管下端进水口14进入，沿螺旋导流槽，从套管上部的出水口15流出，实现氧化铝分解池符合生产工艺的降温的要求。

以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.氧化铝分解池的降温装置，包括：分解池、安装在分解池内的搅拌器，其特征在于在分解池上安装热管，所述热管结构包括冷却段和受热段，冷却段和受热段分别安装封板。

2.根据权利要求1所述的氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述热管冷却段加装套管，冷却套管下部焊接进水管接头，顶部焊接出水管接头。

3、根据权利要求1所述的氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述热管的受热段由稳定装置稳定在分解池内的流体中。

4、根据权利要求1所述的氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述热管的受热段与冷却段之间安装法兰，用螺栓固定在分解池顶板上的槽钢上。

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