CN210945814U

CN210945814U - 一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置

Info

Publication number: CN210945814U
Application number: CN201922153463.2U
Authority: CN
Inventors: 何爱玲
Original assignee: Shenyang Academy Environmental Sciences
Current assignee: Shenyang Academy Environmental Sciences
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2029-12-04

Abstract

一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，属于电解铝生产中的烟气收集治理技术领域，包括第一绝缘管、三通管道、阻力调节装置、手动阀门、第一柔性绝缘补偿器、第二绝缘管、主支烟管、主烟管汇总管、第一活动支架、第一固定支架、气动阀门、第一副支烟管、第三绝缘管、第二柔性绝缘补偿器、弯头、第二副支烟管、副烟管汇总管、第二活动支架及第二固定支架。通过对电解槽的出口烟管进行优化设计，减少了电解槽操作过程中的烟气外溢，将电解槽的集气效率从99％提高到99.5％，改善了电解车间的工作环境，保护了电解铝厂周围的环境。通过设置气动阀门对装置的运行状态进行控制。环保安全双烟道排烟装置提高了电解槽排烟系统的环保指标和安全性。

Description

一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置

技术领域

本实用新型属于电解铝生产中的烟气收集治理技术领域，特别涉及一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置。

背景技术

电解铝的生产过程中会产生大量的高温、含尘烟气。这些高温、含尘烟气的排放主要有两个途径：一部分是以有组织的形式被电解槽的集气系统收集，经干法净化系统处理后排空；另一部分是在生产及工艺操作过程中以无组织的形式经由天窗散发到周边环境中。减少电解槽烟气的无组织排放，增加电解槽的集气效率，是电解铝烟气治理领域的核心课题。

目前，铝行业以及环境保护领域的专业人士针对电解槽的烟气治理开展了大量的研究工作。电解烟气治理的装备及技术均取得了大量研究成果。

但是，由于电解槽经常处于工艺操作的状态，工艺操作状态主要是指电解槽进行出铝，换阳极等操作状态。电解槽处于工艺操作状态时，槽罩板被打开，电解槽的烟气容易外溢，电解槽集气效率低；加上通过阀门调节电解槽出口的负压，存在着操作不便的问题，而且通过阀门调节负压的方式增加了烟道的阻力损失。同时考虑到电解槽的工作电流通常为300-600kA，电流比较大，电解槽的绝缘要求比较高，目前，电解槽的绝缘管设置存在着位置设置不合理，数量设置不合理等缺陷，对电解槽起不到有效绝缘的作用，工人操作时易发生安全事故，存在着安全隐患。同时，目前电解槽出口烟道的支撑方式主要采用固定支架，固定支架的支撑方式存在着支撑结构不合理的缺陷，烟道热胀冷缩后易与支架发生相对位移，导致支撑结构安全性降低，存在安全隐患。因此，设计环保安全的排烟管道具有重要的意义。

基于上述原因，开发环保安全的双烟管排烟装置成为铝行业以及环境保护领域专业人士需要重点解决的课题之一。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，包括第一绝缘管，所述第一绝缘管一端与电解槽出口相连，另一端通过其上的法兰与三通管道的一个水平通路连接，三通管道的第二水平通路与阻力调节装置的进口端相连，阻力调节装置的出口端与手动阀门进口端相连，手动阀门出口端与第一柔性绝缘补偿器进口端相连，第一柔性绝缘补偿器出口端与第二绝缘管进口端相连，第二绝缘管进口端与主支烟管进口端相连，主支烟管出口端与主烟管汇总管相连，所述主烟管汇总管通过第一活动支架固定安装在第一固定支架上，且第一固定支架焊接在电解车间的钢柱上，所述三通管道的倾斜通道与气动阀门进口端相连，气动阀门的出口端与第一副支烟管进口端相连，第一副支烟管出口端与第三绝缘管进口端相连，第三绝缘管出口端与第二柔性绝缘补偿器进口端相连，第二绝缘补偿器出口端与弯头进口端相连，弯头出口端与第二副支烟管进口端相连，第二副支烟管出口端与副烟管汇总管相连，所述副烟管汇总管通过第二活动支架固定安装在第二固定支架上，且第二固定支架焊接在电解车间的钢柱上，且第二固定支架位于第一固定支架的上方。

所述主支烟管、第一副支烟管及第二副支烟管的直径相同，且直径为400-1000mm。

所述第一绝缘管、第二绝缘管及第三绝缘管结构相同，且由环氧树脂制成，电阻≥1MΩ，击穿电压≥12kV/mm，耐温≥220℃，直径为400-1000mm，长度为300-400mm。

第一柔性补偿器和第二柔性补偿器结构相同，均包括由硅酸铝纤维布制成的布袋管及两个端法兰，所述布袋管一端与其中一个端法兰连接，另一端与另一个端法兰连接，布袋管直径为400-1000mm，长度为300-400mm，绝缘电阻≥1MΩ，轴向位移的补偿量为±50mm，横向位移的补偿量为±30mm。

所述三通管道的倾斜通道与第二水平通道之间的夹角为30-45°。

本实用新型的有益效果为：

1、该装置在电解槽出口首先设置绝缘管，提高电解槽的安全性。在绝缘管的后面设置三通管道对电解槽的烟气进行分配，三通管道水平方向连接的排烟支管是主支烟管，电解槽工作时，主支烟管一直处于工作状态。三通管后面向上斜的排烟支管为副支烟道。在电解槽处于工作状态时，副支烟道上的阀门处于关闭状态，烟气只走主支烟管。当电解槽处于工艺操作状态时，副支烟道上的阀门处于开启状态，烟气同时走主、副支烟道。这样的设置增大了电解槽的排烟量，电解槽的排烟量增加至正常工作状态时的2倍。这种情况下电解槽打开了槽罩板进行工艺操作时无烟气外溢，减少了电解槽的无组织排放，提高了电解槽的集气效率，改善了电解车间的工作环境，保护了电解铝厂周围的环境。

2、本实用新型装置在主、副支烟管道上设置了3处绝缘管。通过合理的绝缘管布置方式提高了电解槽的安全性。

3、本实用新型装置在主支烟管上设置了阻力调节装置，通过阻力调节装置调节主烟管道的阻力损失，将相邻电解槽间的阻力不平衡率从10％降低到5％。

4、本实用新型装置在主支烟管道上设置手动阀门，在电解槽检修时关闭手动阀门，避免了烟气净化系统对电解槽烟气的无效收集。

5、本实用新型装置在副支烟管道上设置气动阀门，在电解槽操作时打开气动阀门，电解槽操作结束后关闭气动阀门。通过气动阀门控制电解槽副支烟管道的工作状态，保证整个净化系统正常平稳运行。

6、本实用新型装置在主、副支烟管道上均设置柔性绝缘补偿器。柔性绝缘补偿器主要用于缓冲电解槽与排烟管道之间的热膨胀，并可以在电解槽与排烟主管道之间起到绝缘作用。

7、本实用新型装置中主、副烟管汇总管的下方设置固定支架和活动支架，在烟管的热胀冷缩过程中保证烟管的安全性，从而提高了装置的安全性。

8、本专利采用环保安全双烟道排烟装置，将电解槽的集气效果从99％提高到99.5％，改善了电解车间的工作环境，保护了电解铝厂周围的环境。并通过合理的绝缘管和支架布置方式提高装置的安全性；通过设置气动阀门对装置的运行状态进行控制。环保安全双烟道排烟装置提高了电解槽排烟系统的环保指标和安全性。

附图说明

图1为一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置；

1-第一绝缘管，2-三通管道，3-阻力调节装置，4-手动阀门，5-第一柔性绝缘补偿器，6-第二绝缘管，7-主支烟管，8-主烟管汇总管，9-第一活动支架，10-第一固定支架，11-气动阀门，12-第一副支烟管，13-第三绝缘管，14-第二柔性绝缘补偿器，15-弯头，16-第二副支烟管，17-副烟管汇总管，18-第二活动支架，19-第二固定支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，包括第一绝缘管1，所述第一绝缘管1一端与电解槽出口端通过端法兰相连，另一端与三通管道2的一个水平通路通过端法兰连接，三通管道2的第二水平通路与阻力调节装置3进口端通过端法兰相连，阻力调节装置3为变径管，由进口端梯形断面管、调节管及出口端梯形断面管组成，进口端梯形断面管大端与三通管道2的第二水平通路通过端法兰连接，进口端梯形断面管小端与调节管一端相连，调节管另一端与出口端梯形断面管小端相连，出口端梯形断面管大端与手动阀门4进口端通过端法兰相连，手动阀门4出口端与第一柔性绝缘补偿器5进口端通过端法兰相连，电解槽处于工作状态时打开手动阀门4，电解槽检修时关闭手动阀门4，第一柔性绝缘补偿器5出口端与第二绝缘管6进口端通过端法兰相连，第二绝缘管6进口端与主支烟管7进口端通过端法兰相连，主支烟管7出口端与主烟管汇总管8焊接相连，将电解槽主支烟管7中的烟气进行汇总收集，所述主烟管汇总管8通过第一活动支架9固定安装在第一固定支架10上，且第一固定支架10焊接在电解车间的钢柱上，所述三通管道2的倾斜通道与气动阀门11进口端通过端法兰相连，气动阀门11出口端与第一副支烟管12进口端通过端法兰相连，电解槽处于正常工作状态时关闭气动阀门11，电解槽处于工艺操作时开启气动阀门11增加电解槽的排烟量，通过操作气动阀门11提高了电解槽的集气效率，第一副支烟管12出口端与第三绝缘管13进口端通过端法兰相连，第三绝缘管13出口端与第二柔性绝缘补偿器14进口端通过端法兰相连，第二绝缘补偿器出口端与弯头15进口端通过端法兰相连，弯头15出口端与第二副支烟管16进口端通过端法兰相连，第二副支烟管16出口端与副烟管汇总管17焊接相连，将电解槽副支烟管中的烟气进行汇总收集，所述副烟管汇总管17通过第二活动支架18固定安装在第二固定支架19上，且第二固定支架19焊接在电解车间的钢柱上，且第二固定支架19位于第一固定支架10的上方。

所述主支烟管7、第一副支烟管12及第二副支烟管16的直径相同，且直径为730mm。

所述第一绝缘管1、第二绝缘管6及第三绝缘管13结构相同，且由环氧树脂制成，电阻为1MΩ，击穿电压为12kV/mm，耐温为220℃，直径为730mm，长度为300mm，第一绝缘管1、第二绝缘管6及第三绝缘管13的设置提高了排烟装置整体的安全性。

第一柔性补偿器和第二柔性补偿器结构相同，均包括由硅酸铝纤维布制成的布袋管及两个端法兰，所述布袋管一端与其中一个端法兰连接，另一端与另一个端法兰连接，布袋管直径为730mm，长度为300mm，绝缘电阻为1MΩ，轴向位移的补偿量为±50mm，横向位移的补偿量为±30mm。

所述三通管道2的倾斜通道与第二水平通道之间的夹角为45°。

本实用新型电解槽的环保安全双烟道排烟装置的一次使用过程为：

当电解槽工作时，副支烟管上的气动阀门11关闭，从电解槽出口排出的烟气依次经过第一绝缘管1、三通管道2的第二水平通道、阻力调节装置3、手动阀门4、第一柔性绝缘补偿器5、第二绝缘管6后进入主支烟管7内，然后经过主支烟管7进入主烟管汇总管8内对电解槽出口排出的烟气进行收集；当电解槽处于工艺操作状态时，副支烟道上的气动阀门11处于开启状态，此时电解槽出口排出的烟气通过三通管道2的第二水平通道依次进入阻力调节装置3、手动阀门4、第一柔性绝缘补偿器5、第二绝缘管6后进入主支烟管7内，然后经过主支烟管7进入主烟管汇总管8内对电解槽出口排出的烟气进行收集；同时电解槽出口排出的烟气通过三通管道2的倾斜通道依次进入气动阀门11、第一副支烟管12、第三绝缘管13、第二柔性绝缘补偿器14、弯头15、第二副支烟管16后进入副烟管汇总管17对电解槽出口排出的烟气进行收集，这样的设置增大了电解槽的排烟量，电解槽的排烟量增加至正常工作状态时的2倍。这种情况下电解槽打开了槽罩板进行工艺操作时无烟气外溢，减少了电解槽的无组织排放，提高了电解槽的集气效率，改善了电解车间的工作环境，保护了电解铝厂周围的环境。

Claims

1.一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，其特征在于，包括第一绝缘管，所述第一绝缘管一端与电解槽出口相连，另一端通过其上的法兰与三通管道的一个水平通路连接，三通管道的第二水平通路与阻力调节装置的进口端相连，阻力调节装置的出口端与手动阀门进口端相连，手动阀门出口端与第一柔性绝缘补偿器进口端相连，第一柔性绝缘补偿器出口端与第二绝缘管进口端相连，第二绝缘管进口端与主支烟管进口端相连，主支烟管出口端与主烟管汇总管相连，所述主烟管汇总管通过第一活动支架固定安装在第一固定支架上，且第一固定支架焊接在电解车间的钢柱上，所述三通管道的倾斜通道与气动阀门进口端相连，气动阀门的出口端与第一副支烟管进口端相连，第一副支烟管出口端与第三绝缘管进口端相连，第三绝缘管出口端与第二柔性绝缘补偿器进口端相连，第二绝缘补偿器出口端与弯头进口端相连，弯头出口端与第二副支烟管进口端相连，第二副支烟管出口端与副烟管汇总管相连，所述副烟管汇总管通过第二活动支架固定安装在第二固定支架上，且第二固定支架焊接在电解车间的钢柱上，且第二固定支架位于第一固定支架的上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，其特征在于：所述主支烟管、第一副支烟管及第二副支烟管的直径相同，且直径为400-1000mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，其特征在于：所述第一绝缘管、第二绝缘管及第三绝缘管结构相同，且由环氧树脂制成，电阻≥1MΩ，击穿电压≥12kV/mm，耐温≥220℃，直径为400-1000mm，长度为300-400mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，其特征在于：第一柔性补偿器和第二柔性补偿器结构相同，均包括由硅酸铝纤维布制成的布袋管及两个端法兰，所述布袋管一端与其中一个端法兰连接，另一端与另一个端法兰连接，布袋管直径为400-1000mm，长度为300-400mm，绝缘电阻≥1MΩ，轴向位移的补偿量为±50mm，横向位移的补偿量为±30mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于电解槽的环保安全双烟道排烟装置，其特征在于：所述三通管道的倾斜通道与第二水平通道之间的夹角为30-45°。