CN221297089U - 一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置 - Google Patents
一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN221297089U CN221297089U CN202323140060.7U CN202323140060U CN221297089U CN 221297089 U CN221297089 U CN 221297089U CN 202323140060 U CN202323140060 U CN 202323140060U CN 221297089 U CN221297089 U CN 221297089U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchange
- electrolysis cell
- exchange device
- air circuit
- aluminum electrolysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 47
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，包括风机、气路、气路控制模块和换热装置，所述换热装置固定安装在铝电解槽槽壳的外壁，所述风机与气路连接，气路上有设多个支管，通过控制风机和气路控制模块在换热装置内部或外部的气体流量而使铝电解槽保持热平衡状态；所述气路包括主气路和支气路，主气路一端与风机连接，另一端固定设置在换热装置外部，所述支气路固定设置在主气路下方并与主气路连通，所述主气路和支气路上均设有多个支管。本实用新型可实现对铝电解电解槽柔性生产能量调控，根据不同电解槽的生产情况及外界条件，定制换热装置的形状、数量及控制形式，且结构简单，可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及铝电解技术领域，具体为一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置。
背景技术
铝电解槽是电解铝厂的主要设备，一个电解系列一般由若干台电解槽组成串联回路，想要使每台电解槽都能正常运转，必须要满足“能量平衡”，即输入能量与输出能量平衡，以此来维护电解槽内部的稳定；随着电解槽容量和电流密度的提高，铝电解槽的侧部散热占整个电解槽散热的30%—45%，电解槽侧部的散热负荷越来越高，当电解槽侧部散热不好、侧部钢窗口温度升高，能达到350 ℃以上，严重的引起钢窗口发红的现象，大大缩短电解槽的寿命。
就当前冶炼厂情况而言，在能源使用和生产方面无法灵活，这是因为需要将铝电解过程保持在非常窄的“热平衡”温度范围内；当电流增加时，槽内温度偏高，需要快速地散热，防止电解槽过热或故障；当电流降低时，需及时采取保温措施，防止它冷却和凝固；因此，铝电解在充当柔性负载时不仅要适应新能源发电的间歇性增加，还需要维持其自身的热平衡状态。而铝电解槽自身调节功能有限，过程缓慢，不能及时地带走热量或减少散热。
并且铝电解槽是通过电解熔盐电解质制得液态铝的设备，在正常生产过程中，铝电解槽内部因为内外换热的原因，会在电解质交界面形成“炉帮”，也就是凝固的固态电解质；侧壁的换热对炉帮影响较大。如果某部位槽壳内部炉帮过薄，那会直接导致侧壁温度过高。相反，如果某部分侧壁温度换热较多，温度较其他部分低，则该部位的炉帮也会变厚。
实用新型内容
鉴于上述缺点与不足，本实用新型提供一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，换热装置结构简单且换热效率高、可定制化控制换热装置内气体流量，使电解槽内炉帮均匀，增加电解槽的出铝效率。
为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案：
一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，包括风机、气路、气路控制模块和换热装置，所述换热装置固定安装在铝电解槽槽壳的外壁，所述风机与气路连接，气路上有设多个支管，通过控制风机和气路控制模块在换热装置内部或外部的气体流量而使铝电解槽保持热平衡状态。
所述气路包括主气路和支气路，主气路一端与风机连接，另一端固定设置在换热装置外部，所述支气路固定设置在主气路下方并与主气路连通，所述主气路和支气路上均设有多个支管。
所述换热装置包括侧板和活动底板，侧板与电解槽槽壳固定连接，活动底板通过弹簧与侧板活动连接，所述侧板上开设有多个通孔。
所述主气路的支管通过换热装置侧板开设的通孔伸入换热装置内部，所述支气路的支管出风口朝向伸出铝电解槽的钢棒处。
所述气路控制模块包括气路控制装置和自动调节阀，所述气路的每个支管上均设有自动调节阀，所述气路控制装置控制自动调节阀的气体流量。
所述换热装置安装在电解槽槽壳的摇篮架之间，换热装置侧板的宽度不大于摇篮架之间的距离。
所述换热装置内安装有一个或多个散热片。
本实用新型具有以下有益效果及优点：
1、本实用新型换热装置在有强制通风的条件下，由于内部有气体压力，会使得换热器下方底板自动打开，使得气体溢出，此时为气体流入状态，增加电解槽侧部换热效率，降低侧壁温度；当没有强制通风条件下，由于内部没有气体压力，换热装置下方底板会处在关闭状态，此时，换热装置会形成密闭空间，既防止电解车间自然风对电解槽侧部换热，也可以形成空气绝热层，进一步保证电解槽侧壁保温效果。
2、本实用新型气路控制装置可根据生产需求，定制化控制换热装置内的气体流量，使电解槽内部炉帮均匀，从而增加电解槽出铝效率，增加产量，从而增加收益。
3、本实用新型可实现对铝电解电解槽柔性生产能量调控，根据不同电解槽的生产情况及外界条件，定制换热装置的形状、数量及控制形式，且结构简单，可靠性高。
4、本实用新型能较好的适应不同的热收入情况；在当今社会，风能、太阳能等新能源比重的增加，电力稳定性也面临比较大的挑战，而且峰谷分时电价的实行，用电企业也需要一种实时调配电流，以达到增产降本的目的。
附图说明
图1为本实用新型结构示意侧视图；
图2为本实用新型结构示意刨视图；
图3为本实用新型的换热装置安装结构示意图；
图4为本实用新型换热装置底板闭合状态放大图；
图5为本实用新型换热装置底板打开状态放大图；
图6为本实用新型气路结构示意图。
其中，1、电解槽槽壳；2、风机；3-1、主气路、3-2、支气路；3-3、支管；4、自动调节阀；5、换热装置；5-1、侧板；5-2、活动底板；5-3、散热片；5-4、弹簧；6、摇篮架；7、钢棒。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。 如图1~2所示，本实用新型为一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，包括风机2、气路3、气路控制模块和换热装置5，所述换热装置5固定安装在铝电解槽槽壳1的外壁，换热装置5与铝电解槽壳1的固定方式包括但不限于焊接、铆接、磁吸；所述风机2与气路连接，气路上有设多个支管3-3，通过控制风机2和气路控制模块在换热装置5内部或外部的气体流量而使铝电解槽保持热平衡状态。
如图3所示，所述换热装置5包括侧板5-1和活动底板5-2，侧板5-1通过焊接、铆接或磁吸等方式与电解槽槽壳1固定连接，活动底板5-2通过弹簧5-4与侧板5-1活动连接，所述侧板5-1上开设有多个通孔，其中通孔个数、位置、角度、大小等可根据不同电解槽生产条件调整，通孔数量与主支路上的支管数量及位置对应；如图5所示，当换热装置内部有气体压力时，活动底板5-2可向外打开，与外界空气换热；如图4所示，没有气体压力时，活动底板5-2可与侧板5-1、电解槽槽壳1形成相对密闭空间，达到保温的效果。
如图6所示，所述气路包括主气路3-1和支气路3-2，主气路3-1一端与风机2连接，另一端固定设置在换热装置5外部，所述支气路3-2固定设置在主气路3-1下方并与主气路3-1连通，所述主气路3-1和支气路3-2上均设有多个支管3-3；所述主气路3-1的支管通过换热装置侧板5-1开设的通孔伸入换热装置5内部，所述支气路的支管出风口朝向伸出铝电解槽的钢棒7处。
如图2所示，所述气路控制模块包括气路控制装置和自动调节阀4，所述气路的每个支管3-3上均设有自动调节阀4，所述气路控制装置控制自动调节阀4的气体流量，所述气路控制模块的控制方式包括但不限于手动控制、电动控制、气动控制；气路控制装置可根据生产需求，定制化控制换热装置内的气体流量，使电解槽内部炉帮均匀，从而增加电解槽出铝效率，增加产量，从而增加收益。
如图3所示，所述换热装置5安装在电解槽槽壳1的摇篮架6之间，换热装置侧板5-1的宽度不大于摇篮架6之间的距离，换热装置可设置一个或多个、形状可为长方体形状或者异型，本实施例中，如图2所示，铝电解槽槽壳一侧侧壁设有12个换热装置，换热装置整体形状为长方体，换热装置内支管直吹电解槽槽壳。
所述换热装置5内安装有一个或多个散热片5-3，散热片5-3的长度、摆放角度及形状等可根据不同电解槽生产条件调整。
在使用时，电解槽进入正常生产，若槽内整体热收入过大，由于内部有气体压力，会使得换热装置下方活动底板被顶开，使得气体溢出，此时为气体流入状态，增加电解槽槽壳换热效率，降低侧壁温度；当没有强制通风条件时，由于内部没有气体压力，换热装置下方活动底板会处在关闭状态，此时，换热装置会形成密闭空间，既防止电解车间自然风对电解槽槽壳换热，也可以形成空气绝热层，进一步保证电解槽侧壁保温效果。
该装置还可以通过调整风机控制风速、换热装置支路尺寸、通孔数量、通风方式等手段定量调整该装置所需带走的热量，实现了电解槽柔性生产能量调控、炉膛形状人为控制的目的。
Claims (7)
1.一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，其特征在于：包括风机、气路、气路控制模块和换热装置，所述换热装置固定安装在铝电解槽槽壳的外壁，所述风机与气路连接，气路上有设多个支管，通过控制风机和气路控制模块在换热装置内部或外部的气体流量而使铝电解槽保持热平衡状态。
2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，其特征在于：所述气路包括主气路和支气路，主气路一端与风机连接，另一端固定设置在换热装置外部，所述支气路固定设置在主气路下方并与主气路连通，所述主气路和支气路上均设有多个支管。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，其特征在于：所述换热装置包括侧板和活动底板，侧板与电解槽槽壳固定连接，活动底板通过弹簧与侧板活动连接，所述侧板上开设有多个通孔。
4.根据权利要求2所述的一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，其特征在于：所述主气路的支管通过换热装置侧板开设的通孔伸入换热装置内部，所述支气路的支管出风口朝向伸出铝电解槽的钢棒处。
5.根据权利要求1所述的一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，其特征在于：所述气路控制模块包括气路控制装置和自动调节阀，所述气路的每个支管上均设有自动调节阀，所述气路控制装置控制自动调节阀的气体流量。
6.根据权利要求3所述的一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，其特征在于：所述换热装置安装在电解槽槽壳的摇篮架之间，换热装置侧板的宽度不大于摇篮架之间的距离。
7.根据权利要求3所述的一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置，其特征在于：所述换热装置内安装有一个或多个散热片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202323140060.7U CN221297089U (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202323140060.7U CN221297089U (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN221297089U true CN221297089U (zh) | 2024-07-09 |
Family
ID=91745365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202323140060.7U Active CN221297089U (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN221297089U (zh) |
-
2023
- 2023-11-21 CN CN202323140060.7U patent/CN221297089U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102647122A (zh) | 太阳能光伏-温差自动控温联合发电装置 | |
| CN204488462U (zh) | 一种电动汽车恒温电池 | |
| CN208460926U (zh) | 一种可调式热衡锂离子动力电池组液冷系统 | |
| CN114156560A (zh) | 一种浸没式液冷散热模组及散热方法 | |
| CN109484228A (zh) | 一种直流充电桩风冷循环系统 | |
| CN116799355A (zh) | 一种浸没式储能电站热管理系统及其控制方法 | |
| CN221297089U (zh) | 一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置 | |
| CN117488367A (zh) | 一种铝电解槽用柔性生产能量调控装置 | |
| CN212644744U (zh) | 一种利用变压器余热供暖的装置 | |
| CN219420035U (zh) | 一种能自动调温的智能电气柜 | |
| CN207559004U (zh) | 一种带风冷散热机构的液态金属电池保温箱 | |
| CN113913873B (zh) | 一种可充当柔性负载的铝电解槽及其热平衡控制方法 | |
| CN115588800A (zh) | 一种电池储能装置 | |
| CN213583876U (zh) | 一种高功率氢燃料电池发动机系统 | |
| CN114784402A (zh) | 应用于液冷储能系统的环境控制系统 | |
| CN219144277U (zh) | 一种组合式储能电池 | |
| CN220065799U (zh) | 一种电池包的冷却装置 | |
| CN220857945U (zh) | 一种用于供热管网的温差发电装置 | |
| CN218301999U (zh) | 散热器装置、散热器组、变频压缩机及空调设备 | |
| CN219861615U (zh) | 一种铝电解槽柔性生产系统 | |
| CN217036516U (zh) | 一种可使柜式电气设备安全运行的温度调节装置 | |
| CN220155605U (zh) | 一种新能源电池箱结构 | |
| CN212627641U (zh) | 8kw高效率高功率因数三相整流装置 | |
| CN219350372U (zh) | 一种具有多重热管理功能的电池设备 | |
| CN219778924U (zh) | 一种集成氢燃料电池系统与电池箱的热管理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant |