CN209243206U - 一种内置双层换热管的电解液池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置双层换热管的电解液池，包括电解液池、双层换热管、制冷装置、液泵、控制器，其特征在于：双层换热管置于电解液池内，双层换热管包括管层与壳层，管层两端穿过侧壁与电解液池外的制冷装置相连，壳层长度比管层短，壳层两端留在电解液池内，壳层端口设置有液泵，液泵向外抽送壳层内的电解液；电解液池内设有温度传感器，在电解液池外的管层上设有电磁阀，制冷装置、温度传感器、电磁阀、液泵与控制器电连接；双层换热管截面为沿长轴轴线分隔的长椭圆。本实用新型能提高电解液散热速率和热交换速率，使电解液整体温度均匀下降，结构简洁，利于实施。

Description

一种内置双层换热管的电解液池

技术领域

本实用新型属于电解精炼技术领域，尤其涉及一种内置双层换热管的电解液池。

背景技术

通过电解质溶液的电解，由粗金属作阳极，纯金属作阴极，含有该金属离子的溶液作电解液，金属从阳极溶解，在阴极沉淀。粗金属中的杂质，不活泼的杂质不溶解，成为阳极泥沉落于电解槽底部，活泼的杂质虽然在阳极溶解，但不能在阴极沉淀。所以通过电解阴极可以得到纯度很高的金属，称为金属的电解精炼。在高纯金属的电解精炼过程中，为了获得高纯度的产品及较好的电解效率，电解液的温度不宜过高，在生产中，电解产生的热量及环境温度升高会造成电解液温度升高，影响电解效果及效率。

专利CN206157242U公开了一种电解液冷却降温系统，包括槽体、换热管、温度传感器、冷媒输送管路和冷却装置；所述冷却装置包括温度控制器、冷冻机、冷媒存储池和冷媒输送泵；换热管通过冷媒输送管路与冷却装置相连，具体为：换热管一端与冷媒输送泵的出口连接，另一端与冷媒存储池相连；冷媒存储池与冷冻机相连；槽体内装有温度传感器，温度传感器连接在温度控制器上。该系统能实现对电解液的降温，防护性能好，占地空间小，操作简单方便，实现温度自动控制。

实用新型内容

本实用新型是为了实现提高电解液散热速率和热交换速率，使电解液整体温度均匀下降的目的而提出的一种内置双层换热管的电解液池。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种内置双层换热管的电解液池，包括电解液池、双层换热管、制冷装置，电解液池为立方体结构，包括侧壁与底壁，双层换热管置于电解液池内，双层换热管包括管层与壳层，管层两端穿过侧壁与电解液池外的制冷装置相连，壳层长度比管层短，壳层两端留在电解液池内，壳层端口设置有液泵，液泵向外抽送壳层内的电解液。

如上所述一种内置双层换热管的电解液池，双层换热管还包括公共壁，双层换热管被公共壁沿轴向分隔为相对设置的所述壳层与所述管层，双层换热管截面为沿长轴轴线分隔的长椭圆。

如上所述一种内置双层换热管的电解液池，还包括控制器，电解液池内设有温度传感器，在电解液池外的管层上设有电磁阀，制冷装置、温度传感器、电磁阀、液泵与控制器电连接。

优选的，如上所述一种内置双层换热管的电解液池，所述双层换热管在电解液池内设置成螺旋上升形状。

优选的，如上所述一种内置双层换热管的电解液池，双层换热管被公共壁沿轴向分隔为内外设置的所述壳层与所述管层，双层换热管截面为两个拥有共同圆心、不同半径的圆。

优选的，如上所述一种内置双层换热管的电解液池，还包括电解液散热壁，电解液散热壁平行于电解液池的侧壁并与底壁密封连接，电解液散热壁将电解池分隔成两块大小相同的空间，电解液散热壁上涂有防腐蚀涂料，电解液散热壁为合金压铸件，双层换热管由压铸形成，双层换热管呈蛇形结构，壳层被电解液散热壁沿轴向分隔开。

本实用新型的有益效果为：

1、通过内置双层换热管，使冷却液从电解液池内部穿过，实现对电解液散热的功能，并保证电解液池外部一体，简化散热结构，利于实施；通过在壳层端设置液泵，液泵向外抽送壳层内的电解液，使电解液处于循环流动的状态，同时将双层换热管设成截面为同心圆的结构，增加单位时间与管层接触的电解液的量，使电解液整体温度均匀下降并提降温的速率。

2、通过设置控制器、温度传感器、电磁阀，并将制冷装置、温度传感器、电磁阀、液泵与控制器电连接，使控制器可以根据电解液池内温度控制液泵和电磁阀开关以及调整制冷液温度与速率，全自动精细控制电解液温度。

3、通过将双层换热管在电解液池内设置成螺旋上升形状，增加了散热后的电解液与壳层外电解液的接触面积，并有助于对电解液池内电解液进行紊流，增加散热速率。

4、通过设置电解液散热壁，将电解液散热池分为共用双层换热管与电解液散热壁的相互不连通的两部分，可同时进行两组金属精炼，更高效节能。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种内置双层换热管的电解液池的结构示意图；(截面为长椭圆结构双层换热管)

图2为本实用新型提出的一种内置双层换热管的电解液池的结构示意图(螺旋上升形双层换热管)；

图3为本实用新型提出的一种内置双层换热管的电解液池的结构示意图(截面为同心圆结构双层换热管)；

图4为同心圆结构双层换热管的结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种内置双层换热管的电解液池的结构示意图(含电解液散热壁)；

图6为本实用新型提出的一种内置双层换热管的电解液池的控制系统结构示意图；

图中：1电解液池、2双层换热管、3液泵、4管层、5壳层、6温度传感器、7电磁阀、8公共壁、9电解液散热壁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种内置双层换热管的电解液池，包括电解液池、双层换热管、制冷装置，

电解液池为立方体结构，电解液池的顶壁开口，侧壁与底壁封闭，电解液池作为电解精炼的场所，氧化还原反应不断释放热量，因而电解液池温度较高，需要降温。

双层换热管置于电解液池内，双层换热管采用导热性与防腐蚀性能良好的材料制作，双层换热管为由公共壁、外壁组成，双层换热管截面为长椭圆形，公共壁沿长椭圆的长轴将双层换热管截面分割成管层与壳层，管层与壳层截面为两个形状相同的半圆，长椭圆形结构增加了公共壁面积进而增加了管层内制冷剂与壳层内电解液的热交换面积，提高了换热效率，管层两端穿过侧壁与电解液池外的制冷装置相连，壳层两端长度短于管层，壳层两端开口在电解液池内，内置双层换热管使电解液池外部一体，简化散热结构，利于实施。

参照图3，当双层换热管为截面同心圆结构时，外壁沿双层换热管的轴向呈圆周状将公共壁包裹在内，公共壁呈管状将双层换热管分隔为内外设置的壳层与管层，双层换热管截面为两个拥有共同圆心、不同半径的圆，同心圆结构进一步增加了公共壁面积进而增加了管层内制冷剂与壳层内电解液的热交换面积，进一步提高了换热效率。

参照图2，当双层换热管为截面为螺旋上升形状时，增加了公共壁面积并增加了散热后的电解液与壳层外电解液的接触面积，同时有助于对电解液池内电解液进行紊流，从三方面进一步提高了散热速率。

管层内的高温冷却液从制冷装置进液口流入，经制冷装置制冷后的低温冷却液从出液口流出制冷装置，流入管层；壳层端口设置有液泵，液泵向外抽送壳层内的电解液；不断流入管层的低温冷却液吸收壳层内高温电解液的热量，散热后的电解液由液泵排出，在液压作用下高温电解液从壳层另一端流入，形成电解液制冷循环的过程，增加了单位时间制冷的电解液的量，使电解液整体温度均匀下降，加快降温的速率。

参照图6，控制系统包括：电解液池内设有温度传感器，温度传感器连接控制器，温度传感器将池内温度通过电信号实时传输至控制器，在电解液池外的管层上设有电磁阀，电磁阀连接至控制器，电磁阀接受控制器发送的指令对管层内的阀门进行开、关操作，制冷装置、液泵与控制器连接，液泵接受控制器发送的指令开启或关闭，制冷装置接受控制器发送的指令调节制冷功率、制冷液流速或开启、关闭制冷装置，控制器接收温度传感器的信号并在分析后下达指令给液泵、电磁阀与制冷装置,使控制器可以根据电解液池内温度控制液泵和电磁阀开关以及调整制冷液温度与速率，全自动精细控制电解液温度。

参照图5，当设置电解液散热壁时，电解液散热壁平行于电解液池的侧壁并与底壁密封连接，将电解池分隔成两块大小相同的空间，可同时进行两组金属精炼，更高效节能，电解液散热壁为包含双层换热管的合金压铸件，双层换热管由压铸形成，可以将热量由池中电解液通过电解液散热壁传导给壳层的低温电解液并最终传导至制冷剂，提高了散热效率，双层换热管呈蛇形结构，增加的外壁面积，进一步有助于散热，壳层被电解液散热壁沿轴向分隔开，电解液散热壁上涂有防腐蚀涂料，减少电解液对电解液散热壁表面的腐蚀。

工作原理：电解精炼时，温度传感器将电解池内温度转换成电信号发送给控制器，控制器将信号与预设在控制器内的制冷方案比较，选择适合的制冷方案并下达指令开启液泵、电磁阀与制冷装置,制冷装置对制冷剂制冷并输送，电磁阀开启后管层内的制冷剂流入电解液池内的双层换热管部分，同时在液泵作用下高温电解液流入壳层，与管层内的低温制冷剂进行热交换，流出电解池的高温制冷剂流回到制冷装置，散热后的低温电解液流回电解液池，以上完成电解液体池的冷却降温。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内置双层换热管的电解液池，包括电解液池(1)、双层换热管(2)、制冷装置、液泵(3)，电解液池为立方体结构，包括侧壁与底壁，其特征在于：双层换热管置于电解液池(1)内，双层换热管包括管层(4)与壳层(5)，管层两端穿过侧壁与电解液池(1)外的制冷装置相连，壳层长度比管层短，壳层两端留在电解液池(1)内，壳层端口设置有液泵(3)，液泵向外抽送壳层内的电解液。

2.根据权利要求1所述一种内置双层换热管的电解液池，其特征在于：还包括控制器，电解液池(1)内设有温度传感器(6)，在电解液池(1)外的管层上设有电磁阀(7)，制冷装置、温度传感器、电磁阀、液泵与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述一种内置双层换热管的电解液池，其特征在于：双层换热管(2)还包括公共壁(8)，双层换热管(2)被公共壁(8)沿轴向分隔为相对设置的所述壳层(5)与所述管层(4)，双层换热管(2)截面为沿长轴轴线分隔的长椭圆。

4.根据权利要求3所述一种内置双层换热管的电解液池，其特征在于：双层换热管(2)被公共壁(8)沿轴向分隔为内外设置的所述壳层(5)与所述管层(4)，双层换热管(2)截面为两个拥有共同圆心、不同半径的圆。

5.根据权利要求1所述一种内置双层换热管的电解液池，其特征在于：还包括电解液散热壁(9)，电解液散热壁(9)平行于电解液池(1)的侧壁并与底壁密封连接，电解液散热壁(9)将电解液池(1)分隔成两块大小相同的空间，电解液散热壁(9)覆盖涂有防腐蚀涂料，电解液散热壁(9)为内嵌双层换热管(2)的合金压铸件，双层散热管(2)由压铸形成，双层散热管呈蛇形结构，壳层(5)被电解液散热壁(9)沿轴向分隔开。

6.根据权利要求1所述一种内置双层换热管的电解液池，其特征在于：所述双层换热管(2)在电解液池内呈螺旋上升形状。