CN116200782A - 一种节能型电解槽烟气收集系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型电解槽烟气收集系统，包括不同风量设计的不同截面的主风管、风量调节阀、测压口、压差变送器；其中，所述风量调节阀用于安装在每一个排烟罩的排烟通道中；所述测压口设置在每一个排烟罩的吸风口处；每一测压口通过相对应的测压管道连接到压差变送器；当某一排烟罩的压力差超过压差变送器所预先设定的值时，则对应调整该排烟罩的风量调节阀，以保持排烟罩内各点负压相同。本发明中，在每个测压口都可以检测压力值，可以及时发现某一处缝隙过大或盖板没有盖好，通过报警可以让操作人员及时修复。从而保证各排烟罩下负压值一致，从而保证二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体不外逸。

Description

一种节能型电解槽烟气收集系统

技术领域

本发明涉及节能技术，具体涉及一种节能型电解槽烟气收集系统。

背景技术

电解铝是高能耗产业。电解铝生产过程中，电解质工作温度在950℃-970℃左右，在产出单质铝的过程中，还有二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体生成。为保证车间的工作环境，电解槽配备的排烟系统将二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体收集到烟气处理系统。为保证二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体不会外逸到车间，排烟系统负压高，在抽走二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体的同时，大量的车间空气也被抽走，导致排烟温度不高于200℃，带走了大量的热量。降低了电解槽的综合热效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的排烟量大等不足，提供一种一种节能型电解槽烟气收集系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种节能型电解槽烟气收集系统，包括不同风量设计的不同截面的主风管、风量调节阀、测压口、压差变送器；其中，

所述不同风量设计的不同截面的主风管，位于排烟系统上部，根据管道不同位置烟气量不同，管径不同，保证各排烟点压力基本相等；

所述风量调节阀用于安装在每一个排烟罩的收集烟气的通道中，由压缩空气驱动；

所述测压口设置在每一个排烟罩的吸风口处；每一测压口通过相对应的测压管道连接到压差变送器；当某一排烟罩的压力差超过压差变送器所预先设定的值时，则对应调整该排烟罩的风量调节阀，以保持排烟罩内各点负压相同。

进一步地，所述的节能型电解槽烟气收集系统，还包括报警器，当某一排烟罩的压力差超过压差变送器所预先设定的值时，报警器则发出警报。

进一步地，所述排烟罩包括盖板，所述盖板安装在电解槽上沿上，所述电解槽上沿安装在电解槽支架上，在所述电解槽支架上沿设置有调节螺栓，通过螺栓调节来调节电解槽上沿在电解槽支架上的安装位置，调节电解槽上沿的平整度。

进一步地，所述调节螺栓包括螺杆、上锁紧螺母和下锁紧螺母，所述电解槽上沿安装在螺杆中并位于上锁紧螺母和下锁紧螺母之间；在电解槽上沿的上表面设置有软连接层。

进一步地，所述盖板的宽度为以盖板的重量不增加为依据，由于增加了保温层，盖板较现用的宽度为730毫米的盖板稍窄，便于工人操作。

进一步地，所述盖板，有不同区域上，部分显示盖板上面布置有温度和压力显示器，以实时显示排烟罩内的压力和温度情况。

进一步地，不同的盖板固定点位采用标识颜色或序号。

进一步地，所述盖板上下边缘采用柔性连接的方式；盖板的上沿设置铰链式弹簧，以保证有一个面能始终紧贴在电解槽上沿。

进一步地，当主风管上温度超出设定范围，所述报警器发出报警；所述主风管是指电解槽各个排烟罩汇总后到烟气处理系统的管道。

进一步地，在每一测压口与压差变送器相连接的测压管道中安装有压力测点开关阀。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明中，在每个测压口都可以检测压力值，可以及时发现某一处缝隙过大或盖板没有盖好，通过报警可以让操作人员及时修复。从而保证各排烟罩下负压值一致，从而保证二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体不外逸。本发明专利中，通过在不同的排烟口设置测压点，可以通过及时发现问题，或通过调节风量阀实现压力的平衡，从而避免了为使局部负压过低而降低主干管上的压力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的节能型电解槽烟气收集系统的测压点分布示意图；

图2为盖板边框密封机构示意图；

图3为电解槽上沿密封机构示意图；

图4为盖板弹簧式铰链机构示意图；

图中：1、风量调节阀；2、测压口；3、压差变送器；4、排烟罩；5、主风管；6、压力测点开关阀；7、盖板；8、电解槽上沿；9、螺杆；10、上锁紧螺母；11、下锁紧螺母；12、软连接层；13、铰链式弹簧；14、把手；15、密封头；16、导杆；17、弹簧；18、导轨；19、电解槽支架。

具体实施方式

实施例：

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

参阅图1所示，本实施例提供的节能型电解槽烟气收集系统主要包括根据不同风量设计的不同截面的主风管5、风量调节阀1、测压口2、压差变送器3。

其中，该不同风量设计的不同截面的主风管5位于排烟系统上部，根据管道不同位置烟气量不同，管径不同，保证各排烟点压力基本相等。该风量调节阀1用于安装在每一个排烟罩4的排烟通道中；该测压口2设置在每一个排烟罩4的吸风口处；每一测压口2通过相对应的测压管道连接到压差变送器3；当某一排烟罩4的压力差超过压差变送器3所预先设定的值时，则对应调整该排烟罩的风量调节阀，以保持排烟罩4内各点负压相同，确保系统总的负压值实现且不低。在排烟罩4内，二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体外逸的条件是此处压力高于环境气压。由于电解槽较长，传统的烟气排放系统的盖板7是一块一块放置上去。如果有个别盖板变形或没有放好，会有缝隙。为保证此处的负压值，就需要加大风量的抽吸，从而加大了系统的排烟量。由于针对较长的电解槽，要保证所有的缝隙处有害气体都不外逸，保证有缝隙处的压处于负压，就要加大总干管的排烟量。本发明中，在每个测压口都可以检测压力值，如果测压口压力值变化过大，通过报警器，可以提醒操作人员及时发现某一处缝隙过大或盖板没有盖好，通过报警可以提醒操作人员及时修复，从而保证各排烟罩下负压值一致，保证二氧化碳气体和四氟化碳等有害气体不外逸，同时也避免大量的车间空气被抽走，减少烟气排放量，避免带走大量的热量。本发明专利中，通过在不同的排烟口设置测压点，可以通过及时发现问题，或通过调节风量阀实现压力的平衡，从而避免了为使局部负压过低而降低主干管上的压力。另外，当主风管5上温度超出设定范围，该报警器也发出报警。

作为本节能型电解槽烟气收集系统的一种优选，在每一测压口与压差变送器相连接的测压管道中安装有压力测点开关阀6。由于由于烟气中可能会有部分粉尘，压力测点开关阀6是平常处于关于状态，需要了解此处的压力时，打开压力测点开关阀6，这样能保证测得的压力准确。

此外，该排烟罩4包括盖板7，盖板7的上沿是安装停靠在电解槽上沿8上，电解槽上沿8则是安装在电解槽支架19上；在生产应用时，要保证盖板7与电解槽上沿8的密封效果，电解槽上沿8保持一定的平整度是不同盖板7间密封良好的前提条件。在正常生产过程中，在更换阳极时，难免会碰到电解槽支架19，会导致电解槽上沿8平整度改变，从而影响盖板7的密封效果。为此，本专利在电解槽支架19上沿设置有调节螺栓，通过螺栓调节来调节电解槽上沿8在电解槽支架19上的安装位置，可以在一定程度上保证解槽上沿7的平整度，可以保证良好的平整度，从而保证盖板7的密封效果。另外，上沿配有软连接层，也可以在一定程度上保证密封效果。

如图3所示，由于在制作安装过程中，电解槽支架19可能不在同一个水平面上。因此，在放置盖板7时可能会出现缝隙。本发明是在原来电解槽支架19的基础上，配置一套调节螺栓，该调节螺栓包括螺杆9、上锁紧螺母10和下锁紧螺母11，电解槽上沿8安装在螺杆9中并位于上锁紧螺母10和下锁紧螺母11之间，如此，即可以通过上锁紧螺母10和下锁紧螺母11的调节，保证电解槽排烟罩盖板7上部在同一水平面上；如果在操作过程中，遇到轻微的碰撞引起的变形，就可以通过上锁紧螺母10和下锁紧螺母11调节实现排烟罩盖板7上部在同一水平面上。在电解槽上沿8的上表面，设置有软连接层12，可以保证与盖板7的良好密封。

由于车间总有阳极需要更换，因此，操作工的劳动强度大。如果盖板7偏重，则会影响到工作更换盖板的操作。与现有的盖板比较，重量应不大于现有的盖板7，由于现有的盖板增加了密封配件和保温层，为保证盖板重量不变或减轻，需要将盖板的宽度适当减少。为此，在本申请中盖板宽度的减少应以盖板的重量不增加为依据，由于增加了保温层，盖板较现用的宽度为730毫米的盖板稍窄，便于工人操作。同时，盖板的框架采用铝合金制框架轻便，强度高，盖板上表面设置横梁，方便工人操作。

此外，盖板7的上下边缘密封，盖板上下边缘采用柔性连接的方式，保证密封效果，同时，如图4所示，盖板的上沿设置铰链式弹簧13，保证有一个面能始终紧贴在电解槽上沿8，采用弹性控制，对柔性联接有一个补偿，保证密封性能；方便取出取入系统，在盖板7上面设置把手14，可以方便的取出或放入盖板，保证操作方便。

另外，不同的盖板7固定点位采用标识颜色或序号，保证盖板不乱放错，保证密封效果；盖板上面布置有温度和压力显示，以实时知道盖板的压力及温度分布。

可选地，上述的盖板左右两侧设置有密封配件，如图2所示，密封配件由四部分组成，一是头部带凹槽的密封头15，一方面，它通过导杆16和弹簧17固定在中间，可以沿导轨18前后移动，二是导轨18部分，可以让密封头15前后移动，导杆16用于固定弹簧17和密封头15，弹簧17让密封头15始终保持良好的密封性，在密封头15的凹槽处，布置有耐高温软体密封材料，该材料可以耐受150℃以上的温度。这部分密封是图1中的边框的一部分，也就是是在边框上做的密封。这个半圆形的可伸缩块是前后移动。可伸缩部分的外缘在导向槽，保证可伸缩部分在一定的范围内移动。可以伸缩的范围约10mm左右，软体密封材料可以被压缩2mm左右，因此，每个边框的密封调节范围一边为12毫米，两边最大调节范围达24毫米。相邻两块盖板的可伸缩的部分凸凹连接，在局部形成迷宫方式的密封效果，如图2所示，当两块盖板放置好后，密封头15的弹簧17都会适当被压缩，最前端是软体密封，由于密封头为园弧，在移动或放置盖板时都会方便实现。同时，盖板可以方便的取出或装配，也可以保证密封效果内部通过弹簧系统来控制。盖板中间增加10mm陶瓷纤维棉，压缩到5mm后固定，增加盖板的保温效果。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，包括根据不同风量设计的不同截面的主风管、风量调节阀、测压口、压差变送器；其中，

所述不同风量设计的不同截面的主风管，位于排烟系统上部，根据管道不同位置烟气量不同，管径不同，保证各排烟点压力基本相等；

所述风量调节阀用于安装在每一个排烟罩的收集烟气的通道中，由压缩空气驱动；

所述测压口设置在每一个排烟罩的吸风口处；每一测压口通过相对应的测压管道连接到压差变送器；当某一排烟罩的压力差超过压差变送器所预先设定的值时，则对应调整该排烟罩的风量调节阀，以保持排烟罩内各点负压相同。

2.如权利要求1所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，还包括报警器，当某一排烟罩的压力与设定值的压力差超过压差变送器所预先设定的值时，报警器则发出警报，提醒操作人员检修。

3.如权利要求1所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，所述排烟罩包括盖板，所述盖板的上边停靠在电解槽上沿上，所述电解槽上沿安装在电解槽支架上，在所述电解槽支架上沿设置有调节螺栓，通过螺栓调节来调节电解槽上沿在电解槽支架上的安装位置，调节电解槽上沿的平整度。

4.如权利要求3所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，所述调节螺栓包括螺杆、上锁紧螺母和下锁紧螺母，所述电解槽上沿安装在螺杆中并位于上锁紧螺母和下锁紧螺母之间；在电解槽上沿的上表面设置有软连接层。

5.如权利要求3或4所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，所述盖板的宽度为以盖板的重量不增加为原则，所述盖板设置有保温层，盖板宽度少于730毫米。

6.如权利要求3所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，部分显示盖板上面布置有温度和压力显示器，以实时显示排烟罩内的压力和温度情况。

7.如权利要求3所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，不同的盖板固定点位采用标识颜色或序号。

8.如权利要求3所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，所述盖板上下边缘采用柔性连接的方式；盖板的上沿设置铰链式弹簧，以保证有一个面能始终紧贴在电解槽上沿。

9.如权利要求2所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，当主风管上温度超出设定范围，所述报警器发出报警。

10.如权利要求1所述的节能型电解槽烟气收集系统，其特征在于，在每一测压口与压差变送器相连接的测压管道中安装有压力测点开关阀。

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