CN201751388U - 氧化铝分解槽降温热管换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氧化铝分解槽降温热管换热器，包括：分解槽、安装在分解槽内的搅拌器和设置在分解槽上部用于驱动搅拌器的驱动装置，在分解槽的两侧分别对称安装多件热管换热器，热管换热器通过分解槽顶板的承重框架伸入到分解槽内，其包括冷却段和受热段，冷却段通过扁包箍固定在上部安装框架上，上部安装框架焊接在分解槽顶板的承重框架上，而受热段则通过圆包箍固定在下部稳定框架上，下部稳定框架焊接在分解槽的槽壁上。本实用新型安装便捷，维修更换便利，此热管换热器单件独立工作，运行可靠，无动力损耗，无三废排放，节能环保，无物料堵塞，使用寿命长。

Description

氧化铝分解槽降温热管换热器

技术领域

本实用新型涉及一种冶金氧化铝分解槽的逐级降温装置，具体地讲是涉及一种多级氧化铝分解槽的降温热管换热器。

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。

多级氧化铝分解槽其中有五级每级均需要降温2℃，其它各级采用自然降温，氧化铝分解槽容积庞大，单个分解槽容积均在3000～5000M³，各级分解槽每小时溢流量在1200～1600M³，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，然后再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150万元以上，运行耗能大，(以换热器面积338M²的板式换热器为例)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。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种不耗能、造价低、使用寿命长的氧化铝分解槽降温热管换热器。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种氧化铝分解槽降温热管换热器，包括：分解槽、安装在分解槽内的搅拌器和设置在分解槽上部用于驱动搅拌器的驱动装置，其特征在于：在分解槽的两侧分别对称安装多件热管换热器，热管换热器通过分解槽顶板的承重框架伸入到分解槽内，其包括冷却段和受热段，冷却段通过扁包箍固定在上部安装框架上，上部安装框架焊接在分解槽顶板的承重框架上，而受热段则通过圆包箍固定在下部稳定框架上，下部稳定框架焊接在分解槽的槽壁上。

进一步，热管换热器的冷却段包括内管和外套管，外套管的下部焊接进水管接口，顶部焊接出水管接口，而内管则与受热段为一体结构。

且，所述的外套管与内管之间还焊有螺旋状翅片，形成螺旋状导流槽道。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将特制的热管换热器应用到多级氧化铝分解槽的降温上，解决了板式换热器在氧化铝分解槽降温中存在的耗能大、易堵塞难题，而且本实用新型所述的热管换热器运行可靠、无动力损耗、无物料堵塞、使用寿命长，造价低，因热管换热器单件独立工作，安装、更换便捷，具有很高的节能效益和应用价值。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的整体安装结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实用新型所述的热管换热器的结构示意图；

图4为本实用新型所述的热管换热器在氧化铝分解槽顶板上的分布状态示意图；

图5为本实用新型所述的热管换热器的下部稳定框架与槽壁结合状态示意图。

附图主要附图标记含义为：

1、分解槽        2、分解槽顶板     3、搅拌器          4、槽壁

R、热管换热器    6、翅片           7、导流槽道        8、上封头

9、下封头        10、吊耳          11、外套管         12、进水管接口

13、出水管接口        L、受热段     M、冷却段            14、供水管道

15、供水连接橡胶管    16、排水管道  17、排水连接橡胶管

18、上部安装框架      19、扁包箍    20、排水管道安装支架

21、下部稳定框架      22、驱动装置  23、承重框架

具体实施方式

下面将结合附图，详细说明本实用新型的具体实施方式：

图1为本实用新型一实施例的整体安装结构示意图；图2为图1的A部放大图。

如图1和图2所示：氧化铝分解槽降温热管换热器，包括：分解槽1、安装在分解槽1内的搅拌器3和设置在分解槽1上部用于驱动搅拌器3的驱动装置22，在分解槽1的两侧分别对称安装多件热管换热器R，热管换热器R通过分解槽顶板2的承重框架23伸入到分解槽1内，其包括冷却段M和受热段L，冷却段M通过扁包箍19固定在上部安装框架18上，上部安装框架18焊接在分解槽顶板2的承重框架23上，而受热段L则通过圆包箍固定在下部稳定框架21上，下部稳定框架21焊接在分解槽1的槽壁4上。

氧化铝分解槽降温热管换热器，规格如下：热管换热器R为可拆卸式，便于安装和维修更换单支热管换热器，分解槽1内搅拌器3的叶片的直径为9000mm，叶片外径距离分解槽1内壁有2400mm的圆周间距。

图3为本实用新型所述的热管换热器的结构示意图。

如图3所示：热管换热器R的冷却段M包括内管和外套管11，外套管11的下部焊接进水管接口12，顶部焊接出水管接口13，而内管则与受热段L为一体结构，且外套管11与内管之间还焊有螺旋状翅片6，形成螺旋状导流槽道7，使得冷却水从进水管接口12进入导流槽道7，螺旋上升，从出水管接口13排出，此导流槽道结构增加了冷却水在管内的行程，起到了很好的换热效果。

此外，在热管换热器R上还设置了用于密封的上封头8、下封头9和吊耳10，吊耳10焊接在上封头8的顶部，上封头8焊接在内管的顶部，而下封头9则焊接在受热段L的底部。

本实用新型所述的热管换热器R的规格可以为：Φ102mm×3.5mm×11100mm，受热段L长度：6500mm，冷却段M总长度4600mm，其中冷却段M翅片6段的长度为4500mm。

以100件热管换热器R为例：单件热管换热器受热段面积2.082M²×100件＝208.20M²

以100件热管换热器R为例：单支热管换热器冷却段面积1.473M²×100件＝147.30M²

每件热管换热器传输功率约为38KW/h×860＝32680大卡×100支＝3268000大卡。

图4为本实用新型所述的热管换热器在氧化铝分解槽顶板中的分布状态示意图；图5为本实用新型所述的热管换热器的下部稳定框架与槽壁结合状态示意图。

如图4和图5：热管换热器R安装在分解槽顶板2上，在该图中，对称安装的热管换热器R的数量为80件，总数为160件，该数量只为示例，并不用于限制本实用新型，也可以根据需要增加或者减少热管换热器R的数量。

其中，热管换热器R的受热段L伸入到分解槽1的流体中吸收热量，并将热量传导至冷却段M，在冷却段M，热量与循环冷却水进行换热，实行降温，其中热管换热器R的冷却段M包括外套管11，供水管道14安装于分解槽顶板2上，排水管道16安装固定于排水管道安装支架20上，由供水管道14提供冷却水，冷却水从外套管11下端经供水连接橡胶管15，由进水管接口12进入外套管11，沿螺旋导流槽道7从外套管11上部的出水管接口13通过排水连接橡胶管17流出，进入排水管道16实现氧化铝分解槽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实用新型，然其并非用以限制本实用新型，凡采用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种氧化铝分解槽降温热管换热器，包括：分解槽、安装在分解槽内的搅拌器和设置在分解槽上部用于驱动搅拌器的驱动装置，其特征在于：在分解槽的两侧分别对称安装多件热管换热器，热管换热器通过分解槽顶板的承重框架伸入到分解槽内，其包括冷却段和受热段，冷却段通过扁包箍固定在上部安装框架上，上部安装框架焊接在分解槽顶板的承重框架上，而受热段则通过圆包箍固定在下部稳定框架上，下部稳定框架焊接在分解槽的槽壁上。

2.根据权利要求1所述的氧化铝分解槽降温热管换热器，其特征在于：所述的热管换热器的冷却段包括内管和外套管，外套管的下部焊接进水管接口，顶部焊接出水管接口，而内管则与受热段为一体结构。

3.根据权利要求2所述的氧化铝分解槽降温热管换热器，其特征在于：所述的冷却段的外套管与内管之间还焊有螺旋状翅片，形成螺旋状导流槽道。

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