CN214991915U - 一种铝电解槽侧壁集热器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铝电解槽余热回收技术领域，具体涉及一种铝电解槽侧壁集热器结构，包括集热器，所述集热器的进口端连接至低温介质输送系统、出口端连接至高温介质输出系统，所述集热器包括多组集热板，所述集热板上设置有进口和出口及用于安装至电解槽侧壁的安装孔，多组集热板串联连通，首组集热板的进口连接至低温介质输送系统，末组集热板的出口连接至高温介质输出系统。本实用新型结构简单，设计合理，能够实现对铝电解槽余热的高效回收，更便于推广和应用。

Description

一种铝电解槽侧壁集热器结构

技术领域

本实用新型涉及铝电解槽余热回收技术领域，具体涉及一种铝电解槽侧壁集热器结构。

背景技术

铝电解行业截止2020年，中国电解铝总产能达到4263万吨，吨铝交流电耗在13000～14000kWh，耗电成本约占总成本的40%左右，而电解槽的能量利用率不到50%，其它都以热能的形式散失到大气中。随着国家对电解铝企业节能、减排要求越来越严格，电解铝企业对电解槽能量的回收利用逐渐增多。电解槽侧壁热源温度高，回收价值巨大。电解槽侧壁被间隔一定距离、均匀排列的U型摇篮架固定，以一个400kA铝电解槽为例，长约19m的电解槽槽壳放置在间隔排列的29组U型摇篮架中间。29组U型摇篮架把电解槽两侧的槽壳侧壁分割成56个区域，这56个区域的侧壁可以安装集热器进行余热回收。一方面，由于电解槽在焙烧启动后，槽内电解质经历由常温到950℃高温状态，经由内衬传递到电解槽侧壁，温度仍然达到280～380℃，高温使得电解槽槽壳变形，向外膨胀；另一方面，电解槽内衬，尤其是阴极碳块，在整个生产过程都会被电解质中的钠离子渗透而缓慢膨胀，导致槽壳侧壁变形。上述侧壁变形在接触到摇篮架部分被限制，在两个摇篮架中间部分，即安装集热器区域凸出，导致电解槽侧壁集热器安装非常困难，集热器与槽壁接触不良，余热回收效率降低。急需开发一种新型的集热器结构，适应当前电解槽侧壁形状，使得来对电解槽余热进行高效回收利用。

发明内容

本实用新型为解决电解槽侧壁膨胀变形，使得集热器与槽壁接触不良，导致余热回收效率降低的问题，提供一种铝电解槽侧壁集热器结构，结构简单，设计合理，能够实现对铝电解槽余热的高效回收，更便于推广和应用。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种铝电解槽侧壁集热器结构，包括集热器，所述集热器的进口端连接至低温介质输送系统、出口端连接至高温介质输出系统，所述集热器包括多组集热板，所述集热板上设置有进口和出口及用于安装至电解槽侧壁的安装孔，多组集热板串联连通，首组集热板的进口连接至低温介质输送系统，末组集热板的出口连接至高温介质输出系统。

在进一步地实施方案中，多组所述集热板呈矩阵式排布，相邻集热板之间的间隙宽度为5mm～20mm。

在进一步地实施方案中，首组所述集热板的进口通过低温介质软管连接至低温介质输送系统，末组集热板的出口通过高温介质软管连接至高温介质输出系统，所述低温介质软管位于集热器的下部，高温介质软管位于集热器的上部。

在进一步地实施方案中，所述集热板的进口和出口位于同侧。

在进一步地实施方案中，相邻所述集热板通过不锈钢软管或波纹管相连。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型提供的集热器，能够对电解槽侧壁变形较大的区域进行良好的适应，能够避免因变形过大而导致的集热器难以安装、热回收效率低的问题，本集热器分多组集热板串联布置，使集热器更好贴合到槽壁上，能够获得高品质余热的回收利用，对企业的长远效益有重大的推动作用。

2.本实用新型提供的集热器结构简单，设计合理，能够使集热器的进口端和出口端的位置及管道的设置不受空间限制，能够根据电解槽侧壁温度下部阴极碳块部位温度底，上部熔体区域温度高特点，把进口端布置在底部，出口端布置上部，以高效地进行热交换，最终获得高品味的热，便于回收利用。

附图说明

图1是本实用新型一种铝电解槽侧壁集热器结构的安装状态示意图；

图2是本实用新型一种铝电解槽侧壁集热器结构的结构示意图；

图3是本实用新型的集热器的结构示意图。

附图中标号为：1为槽壳侧壁，2为阴极钢棒组，3为摇篮架，4为集热器，5为集热板，6为进口，7为出口，9为安装孔，10为低温介质软管，11为高温介质软管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图2所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～图3所示，本实施例提供一种铝电解槽侧壁集热器结构，包括集热器4，所述集热器4的进口端连接至低温介质输送系统、出口端连接至高温介质输出系统，所述集热器4包括多组集热板5，所述集热板5上设置有进口6和出口7及用于安装至电解槽侧壁的安装孔9，多组集热板5串联连通，首组集热板5的进口6连接至低温介质输送系统，末组集热板5的出口7连接至高温介质输出系统。多组集热板5可排布串联，其集热器的进口端和出口端即首组集热板5的进口6、末组集热板5的出口7的管道设置具有多种布设情况，使集热器进、出管道的位置设置不受限制，能够在实际安装时，与电解槽内其他部件安装布局更协调，降低对安装环境的不良影响和要求。本集热器结构，使用时安装在阴极钢棒组2及摇篮架3之间的槽壳侧壁1上，通过分布的多组集热板4，能够适应电解槽侧壁变形较大的区域，降低侧壁变形对集热器的不利影响，使集热器整体更好贴合到电解槽侧壁上，能够获得高品质余热的回收利用，对企业的长远效益有重大的推动作用。

进一步地，多组所述集热板5呈矩阵式排布，相邻集热板5之间的间隙宽度为5mm～20mm。本实施例中，集热器4包括四组集热板5，四组集热板5呈2*2矩阵排布。

上述的，首组所述集热板5的进口6通过低温介质软管10连接至低温介质输送系统，末组集热板5的出口7通过高温介质软管11连接至高温介质输出系统，所述低温介质软管10位于集热器4的下部，高温介质软管11位于集热器4的上部，能够很好地适应电解槽侧壁温度下部阴极碳块部位温度低、上部熔体区域温度高的特点，经过本集热器结构最终获得高品位的热，便于回收利用。

具体的，所述集热板5的进口6和出口7位于同侧。

本实施例中，如图2所示，低温介质软管10和高温介质软管11位于同侧，也即是配置在靠近摇篮架3一侧，在配置本集热器时，也便于电解槽内保温板的安装，避免与保温板发生干涉，能够避免在保温板上开设用于穿过低温介质软管10和/或高温介质软管11的通孔，从而进一步不免热量散失。

进一步地，相邻所述集热板5通过不锈钢软管或波纹管相连。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (5)

1.一种铝电解槽侧壁集热器结构，包括集热器（4），所述集热器（4）的进口端连接至低温介质输送系统、出口端连接至高温介质输出系统，其特征在于，所述集热器（4）包括多组集热板（5），所述集热板（5）上设置有进口（6）和出口（7）及用于安装至电解槽侧壁的安装孔（9），多组集热板（5）串联连通，首组集热板（5）的进口（6）连接至低温介质输送系统，末组集热板（5）的出口（7）连接至高温介质输出系统。

2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽侧壁集热器结构，其特征在于，多组所述集热板（5）呈矩阵式排布，相邻集热板（5）之间的间隙宽度为5mm～20mm。

3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽侧壁集热器结构，其特征在于，首组所述集热板（5）的进口（6）通过低温介质软管（10）连接至低温介质输送系统，末组集热板（5）的出口（7）通过高温介质软管（11）连接至高温介质输出系统，所述低温介质软管（10）位于集热器（4）的下部，高温介质软管（11）位于集热器（4）的上部。

4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽侧壁集热器结构，其特征在于，所述集热板（5）的进口（6）和出口（7）位于同侧。

5.根据权利要求1所述的一种铝电解槽侧壁集热器结构，其特征在于，相邻所述集热板（5）通过不锈钢软管或波纹管相连。

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