CN104386721A - 一种氧化铝分解槽中间降温装置及降温工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氧化铝分解槽中间降温装置，由提料管、循环水泵和循环水池组成；其中，位于分解槽内的提料管外部还设有同轴套管，所述同轴套管底部的进水口通过循环水泵与循环水池管线连接，所述同轴套管顶部的出水口与循环水槽管线连接；其中，所述提料管直径与同轴套管直径比为1:1.2-1.5。采用本发明所述技术方案，可以减少设备数量，节约占地空间，简化工艺流程，减少技术人员操作及维护的工作量，节约成本。

Description

一种氧化铝分解槽中间降温装置及降温工艺
技术领域
本发明涉及一种氧化铝分解槽中间降温装置及降温工艺。
背景技术
目前，氧化铝分解中间降温主要通过宽通道板式换热器实现，如图1所示。分解槽S1内60℃左右的浆料通过浆料泵S5进入宽通道板式换热器S6，经换热后返回到分解槽S1；而循环水池S4内的循环水通过循环水泵S3送至宽通道板式换热器S6另一侧，与浆料通过换热后返回循环水池S4；宽通道板式换热器的介质分别为氢氧化铝浆料、循环水。采用上述工艺进行热交换，可使提料管出口的浆料温度相对分解槽内浆料温度降低2℃左右。
但由于现有降温装置涉及宽通道板式换热器、浆料泵、过滤器及附属管道阀门等众多设备，存在操作及维护工作量大，流程繁琐，成本高，占地空间大等诸多缺陷。
CN102249273A、CN201751388U公开了氧化铝分解中间降温热管换热器，其包括冷却段和受热段，其中冷却段为套管结构。为了达到降温的要求，在分解槽内插入多根热管换热器、固定设备及管道，占用大量分解槽内容积，影响浆料的产能；同时占用分解槽槽顶较多面积，影响操作人员行走、检修；此外，由于热管换热器内介质换热效率下降，需定期清理、更换，成本较高。
发明内容
为了解决现有氧化铝浆料降温工艺存在的技术问题，本发明提供一种新的氧化铝浆料降温装置，其具有设备部件少，操作及维护工作量小，工艺简单，占地面积小，成本低等特点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种氧化铝分解槽中间降温装置，由提料管、循环水泵和循环水池组成；其中，位于分解槽内的提料管外部还设有同轴套管，所述同轴套管底部的进水口通过循环水泵与循环水池管线连接，所述同轴套管顶部的出水口与循环水槽管线连接。
在本发明所述的换热装置中，所述提料管直径与同轴套管直径可依据浆料产能、温度及冷却水温度需求做适应性调整；优选地，所述提料管直径与同轴套管直径比为1:1.2-1.5，进一步优选1:1.4。
在本发明所述的换热装置中，所述同轴套管通过支撑架固定于分解槽内壁，相邻两个支撑架间距在2800-3200mm，优选3000mm。
为了充分利用管内循环水。应尽可能延长所述同轴套管出水口管线在分解槽内的管程，最大限度的冷却分解槽内的浆料。
作为本发明优选的实施方式，所述同轴套管出水口管线沿分解槽内壁水平设置一段管程再沿分解槽内壁设置竖直管程，最后从分解槽底部出来连接至循环水池。进一步优选水平管程弧度为90-120度。
本发明还提供一种采用上述换热装置的降温工艺，具有如下工艺流程：
1)循环水池中循环水通过循环水泵从同轴套管的下端进水口进入；
2)与此同时，由于分解槽自压，分解槽内浆料从提料管底部进入，提料管内自下而上的浆料与沿提料管外壁自下而上的循环水进行同向热交换；
3)热交换后的浆料从提料管流进下一个分解槽；而循环水从同轴套管上端出水口流出沿管线返回至循环水池。
其中，所述浆料的流速为0.4-0.8 m/s；优选0.6m/s。
其中，所述循环水的流速为2-3m/s；优选2.5m/s。
由于返回循环水槽的管线在分解槽内沿内壁设置，管程较长，可使循环水对分解槽内浆料再一次降温。
采用本发明所述技术方案，可以减少设备数量，节约占地空间，简化工艺流程，减少技术人员操作及维护的工作量，节约成本。
附图说明
图1为现有氧化铝分解中间降温工艺。
图2为本发明所述的氧化铝分解中间降温工艺。
图3为本发明所述的氧化铝分解中间降温装置中分解槽的俯视图。
图4为本发明所述的氧化铝分解中间降温装置中分解槽内结构示意图。
图中：S1、分解槽；S2、提料管；S3、循环水泵；S4、循环水池；S5、中间降温浆料泵；S6、宽通道换热器；S7、同轴套管、S8、支撑架。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1 一种氧化铝分解槽中间降温装置
如图1所示，一种氧化铝分解槽中间降温装置，由提料管S2、循环水泵S3和循环水池S4组成；其中，位于分解槽内的所述提料管外部还设有同轴套管S7，所述同轴套管底部的进水口通过循环水泵与循环水池管线连接，所述同轴套管顶部的出水口与循环水槽管线连接。
其中，所述提料管直径与同轴套管直径比为1:1.2-1.5；优选1:1.4。
其中，所述同轴套管通过支撑架S8固定于分解槽内壁，相邻两个支撑架间距在2800-3200mm，优选3000mm。
其中，所述同轴套管出水口管线沿分解槽内壁水平设置弧度为90-120度，优选100度，再沿分解槽内壁设置竖直管程，最后从分解槽底部出来连接至循环水池。
实施例2 一种氧化铝中间分解降温工艺
一种采用实施例1换热装置的降温工艺，具体为：
循环水池中循环水通过循环水泵从同轴套管的下端进水口进入，进入水温为常温；与此同时，由于分解槽自压，分解槽内浆料从提料管底部进入提料管；在提料管内自下而上的浆料与沿提料管外壁上升的循环水进行同向热交换，降温后的浆料进入到下一个分解槽；
而热交换后的循环水从同轴套管上端出水口流出，沿管线返回至循环水池；由于返回循环水槽在分解槽内管程较长，可对分解槽内浆料再一次降温；
其中，所述浆料的流速为0.6m/s；所述循环水的流速为2.5m/s。
经检测，采用实施例2所述降温工艺处理后，夏季时同轴套管进口水温为37℃-40℃，出口水温为41℃-45℃；秋冬季时进口水温为28℃左右，出口水温为37℃左右；而提料管出口浆料温度相对分解槽内浆料温度降低3.5度左右。
采用本发明所述的降温工艺，与现有降温工艺相比，减少了设备数量，节约占地空间，简化工艺流程，减轻技术人员操作及维护的工作量，节约成本。
实施例3 一种氧化铝中间分解降温工艺
按照实施例2所述工艺进行氧化铝中间分解降温处理。区别在于，所述浆料的流速为0.4m/s；所述循环水的流速为2m/s。
经检测，提料管出口浆料温度相对分解槽内浆料温度降低2.3度左右。
采用本发明所述的降温工艺，与现有降温工艺相比，减少了设备数量，节约占地空间，简化工艺流程，减轻技术人员操作及维护的工作量，节约成本。
实施例4 一种氧化铝中间分解降温工艺
按照实施例2所述工艺进行氧化铝中间分解降温处理。区别在于，所述浆料的流速为0.6m/s；所述循环水的流速为3m/s。
经检测，提料管出口浆料温度相对分解槽内浆料温度降低2.5度左右。
采用本发明所述的降温工艺，与现有降温工艺相比，减少了设备数量，节约占地空间，简化工艺流程，减轻技术人员操作及维护的工作量，节约成本。
实施例5 一种氧化铝中间分解降温装置
本实施例降温装置与实施例1所述氧化铝中间分解降温装置的区别在于，所述同轴套管出水口管线不沿分解槽内壁水平设置，而是直接沿分解槽内壁设置竖直管程，再从分解槽底部出来连接至循环水池。
实施例6 一种氧化铝中间分解降温工艺
采用实施例5所述装置进行氧化铝中间分解降温处理，具体步骤如下：
循环水池中循环水通过循环水泵从同轴套管的下端进水口进入，进入水温为常温；与此同时，由于分解槽自压，分解槽内浆料从提料管底部进入提料管；在提料管内自下而上的浆料与沿提料管外壁上升的循环水进行同向热交换，降温后的浆料进入到下一个分解槽；
而热交换后的循环水从同轴套管上端出水口流出，沿管线返回至循环水池；由于返回循环水槽在分解槽内管程较长，可对分解槽内浆料再一次降温；
其中，所述浆料的流速为0.6m/s；所述循环水的流速为2.5m/s。
经检测，提料管出口浆料温度相对分解槽内浆料温度降低2度左右。
采用本发明所述的降温工艺，与现有降温工艺相比，减少了设备数量，节约占地空间，简化工艺流程，减轻技术人员操作及维护的工作量，节约成本。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种氧化铝分解槽中间降温装置，其特征在于，由提料管、循环水泵和循环水池组成；其中，位于分解槽内的提料管外部还设有同轴套管，所述同轴套管底部的进水口通过循环水泵与循环水池管线连接，所述同轴套管顶部的出水口与循环水槽管线连接；其中，所述提料管直径与同轴套管直径比为1:1.2-1.5。
2.根据权利要求2所述的氧化铝分解槽中间降温装置，其特征在于，所述提料管直径与同轴套管直径比为1:1.4。
3.根据权利要求1所述的氧化铝分解槽中间降温装置，其特征在于，所述同轴套管通过支撑架固定于分解槽内壁，且相邻两个支撑架间距在2800-3200mm。
4.根据权利要求1-3任一所述的氧化铝分解槽中间降温装置，其特征在于，所述同轴套管出水口管线沿分解槽内壁水平设置一段管程再沿分解槽内壁竖直设置，最后从分解槽底部出来连接至循环水池。
5.根据权利要求4所述的氧化铝分解槽中间降温装置，其特征在于，水平管程弧度为90-120度。
6.一种采用权利要求1-5任一所述氧化铝分解槽中间降温装置的降温工艺，其特征在于，具有如下工艺流程：
1)循环水池中循环水通过循环水泵从同轴套管的下端进水口进入；
2)与此同时，由于分解槽自压，分解槽内浆料从提料管底部进入，提料管内自下而上的浆料与沿提料管外壁自下而上的循环水进行同向热交换；
3)热交换后的浆料从提料管流进下一个分解槽；而循环水从同轴套管上端出水口流出沿管线返回至循环水池。
7.根据权利要求6所述的氧化铝分解槽中间降温工艺，其特征在于，所述浆料的流速为0.4-0.8m/s。
8.根据权利要求7所述的氧化铝分解槽中间降温工艺，其特征在于，所述浆料的流速为0.6m/s。
9.根据权利要求6所述的氧化铝分解槽中间降温工艺，其特征在于，所述循环水的流速为2-3m/s。
10.根据权利要求9所述的氧化铝分解槽中间降温工艺，其特征在于，所述循环水的流速为2.5m/s。
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