專(zhuān)利名稱(chēng)：熱管在多級(jí)氧化鋁分解池降溫中的應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金氧化鋁分解池的逐級(jí)降溫的方法，具體地講是涉及一種熱 管在多級(jí)氧化鋁分解池降溫中的應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)氧化鋁的關(guān)鍵工序之一是晶種分解，即將氫氧化鋁從過(guò)飽和的鋁酸鈉 溶液中析出，得到質(zhì)量良好的氫氧化鋁和苛性比值較高的種分母液。在鋁酸鈉 溶液成分一定的情況下，影響分離效果的關(guān)鍵因素是溶液溫度和分解過(guò)程中的 降解溫度，溫度降低，則鋁酸鈉溶液的過(guò)飽和度增大，有利于提高分解率、產(chǎn) 出率等，因此分解過(guò)程的中間降溫工序顯得尤為重要。
傳統(tǒng)的氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)在氧化鋁分解池逐級(jí)降溫過(guò)程中(在氧化鋁生產(chǎn)工 藝過(guò)程中，有多級(jí)氧化鋁分解池)都是釆用不銹鋼板式換熱器，通過(guò)壓力泵送
物料進(jìn)入板式換熱器，經(jīng)與循環(huán)冷卻水換熱實(shí)現(xiàn)降溫2'C。
不銹鋼制板式換熱器是在不銹鋼平板上安裝不銹鋼翅片，然后在其上安裝 不銹鋼制平板，兩邊以邊緣封條密封而組成一個(gè)基本單元，由許多基本單元組 成板式換熱器的芯體。熱介質(zhì)和冷介質(zhì)分別交叉通過(guò)相鄰的基本單元，由于冷 介質(zhì)和熱介質(zhì)之間存在的溫差，熱量通過(guò)不銹鋼板翅片從高溫側(cè)傳到低溫側(cè)， 以此實(shí)現(xiàn)冷介質(zhì)和熱介質(zhì)之間的傳熱，板式換熱器存在造價(jià)昂貴，運(yùn)行耗能大 (每臺(tái)套90千瓦/時(shí))，成本高，壓力損失大，易堵塞等缺點(diǎn)。
多級(jí)氧化鋁分解池每級(jí)均需要降溫2匸，氧化鋁分解池容積龐大，單個(gè)分解 池容積均在3000 ~ 5000M3，各級(jí)分解池每小時(shí)溢流量在1400 ~ 1600 M3,每小時(shí) 約有300萬(wàn)大卡的熱量，需要通過(guò)換熱設(shè)備降溫排放，板式換熱器造價(jià)昂貴， 每臺(tái)套設(shè)備售價(jià)均在200萬(wàn)元以上，每小時(shí)運(yùn)行功率90千瓦，按年90°/。運(yùn)行時(shí) 間估算，年耗電能在70萬(wàn)千瓦/時(shí)，大、中型氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)，同類(lèi)設(shè)備均在 數(shù)十臺(tái)之多。而且板式換熱器設(shè)備在運(yùn)行中極易堵塞，拆裝維護(hù)頻繁，導(dǎo)致不 能正常生產(chǎn)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供應(yīng)用熱管為多級(jí)氧化鋁
分解池降溫的方法本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
氧化鋁分解池的降溫裝置，包括分解池、安裝在分解池內(nèi)的攪拌器，其 特征在于在分解池上安裝熱管、冷卻裝置。
前述氧化鋁分解池的降溫裝置，其特征在于所述熱管經(jīng)分解池頂板伸入分 解池內(nèi)，熱管受熱段和冷卻段分別由固定部件進(jìn)行固定。
前述氧化鋁分解池的降溫裝置，其特征在于所述的受熱段的固定部件為一 端固定在分解池壁的穩(wěn)定套。
前述氧化鋁分解池的降溫裝置，其特征在于所述的冷卻段的固定部件為設(shè) 置在熱管上的套管和法蘭，法蘭與水箱底板之間安裝密封墊。
熱管在多級(jí)氧化鋁分解池降溫中的應(yīng)用方法，其特征在于將熱管受熱段插 入分解池的流體中吸收熱量，經(jīng)熱管自身將熱量傳導(dǎo)至冷卻段，熱管的冷卻段 與冷媒換熱，實(shí)現(xiàn)為流體降溫。
上述熱管在多級(jí)氧化鋁分解池降溫中的應(yīng)用方法，其特征在于所述冷媒為 冷卻水或者強(qiáng)制冷卻風(fēng)。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將特制的熱管應(yīng)用到多級(jí)氧化鋁分解池降溫 上，解決了板式換熱器在氧化鋁分解池降溫中存在的耗能大、易堵塞難題，而 且熱管造價(jià)低，安裝便捷，運(yùn)行可靠，熱管運(yùn)行無(wú)動(dòng)力損耗，無(wú)物料堵塞，使 用壽命長(zhǎng)，因熱管單根獨(dú)立工作，維修更換便利，無(wú)需停產(chǎn)檢修，具有很高節(jié) 能效益和應(yīng)用價(jià)值。


圖l為本發(fā)明氧化鋁分解池的降溫裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為熱管在氧化鋁分解池頂蓋分布示意圖； 圖3為熱管在氧化鋁分解池頂蓋的安裝示意圖； 圖4為熱管結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為熱管與氧化鋁分解池頂蓋結(jié)合的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1所示， 一種氧化鋁分解池的降溫裝置，分解池1規(guī)格如下直徑 為14000隱，頂部面積為153. 86M2，分解池頂部對(duì)稱(chēng)焊制安裝兩個(gè)弧形冷卻水箱 2,水箱尺寸寬800mm,高1600mm,外弧長(zhǎng)13600mm，弧形水箱兩端可拆卸地 安裝封板3，水箱頂部蓋板4也釆用可拆卸方式，利于安裝和維修更換單支熱管。
分解池內(nèi)攪拌葉片6直徑為9000mm，葉片外徑距離分解池內(nèi)壁有24000mm 圓周間距，熱管7沿半徑6500mm，沿圓弧線分300mm,間距在兩個(gè)水箱內(nèi)均布。
圖2為熱管在分解池頂蓋的分布示意圖，熱管7沿著分解池頂蓋的圓周方 向分布，圖中分解池頂部對(duì)稱(chēng)設(shè)置的兩個(gè)弧形水箱中分別安裝50根熱管，但該 數(shù)字只為示例，并非用于限制，可根據(jù)需要設(shè)置熱管的個(gè)數(shù)。
圖3為熱管在頂蓋的安裝示意圖；圖4為熱管結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為熱管與 頂蓋結(jié)合的示意圖。參照?qǐng)D3至圖5，熱管上設(shè)置了用作密封作用的上封頭8、 下封頭9、用于增加散熱面積的高頻焊翅片10、法蘭ll、用于安裝固定的套管 12，熱管的直端為受熱段L，彎端為冷卻段M。熱管受熱段L長(zhǎng)度13m，插入分 解池1的流體中吸收熱量，傳導(dǎo)至熱管冷卻段M與循環(huán)冷卻水或強(qiáng)制冷卻風(fēng)進(jìn) 行換熱，實(shí)行降溫。
熱管7經(jīng)分解池1頂板和頂部的水箱底板伸入分解池1內(nèi)，熱管套管12插 入底板預(yù)留的圓孔內(nèi)，由法蘭ll固定，法蘭11與水箱底板之間安裝密封墊13， 熱管受熱段的下端由穩(wěn)定套14固定，穩(wěn)定套上焊接支架5穩(wěn)定套的另 一端安裝 在池壁15。熱管受熱段長(zhǎng)度13m,插入分解池流體中吸收熱量，傳導(dǎo)至熱管冷 卻段與循環(huán)冷卻水或強(qiáng)制冷卻風(fēng)進(jìn)行換熱，實(shí)行降溫。熱管在風(fēng)冷和空冷方式 下運(yùn)行時(shí)，可拆除兩端封板3和水箱頂蓋板4。
熱管規(guī)格①51mmx 3mmx 16600mm,受熱段L長(zhǎng)度13000mm，冷卻段M總 長(zhǎng)度3600mm，其中冷卻段翅片段N長(zhǎng)度2200mm。每支熱管傳輸功率約38KW/h x 860=32680大卡x 100支=3268000大卡。
受熱段面積(以100只為例)單支熱管2. 08M2xl00支-208 M2
冷卻段面積(以100只為例)單支熱管5. 039 M2 x 100支=503. 90 M2 (含 翅片雙面表面積)冷卻段面積是受熱段面積2.42倍，有利水冷和風(fēng)冷結(jié)合(由于冷卻面積大， 冷卻速度快)，夏季釆用水循環(huán)冷卻，春、秋兩季采用鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)冷，冬季可直接 空冷或結(jié)合風(fēng)冷，最大可能地充分節(jié)省冷卻所需電能消耗。充分顯示熱管技術(shù) 熱傳輸功率大，不耗能的優(yōu)勢(shì)。
運(yùn)行方式
1、 水冷方式
在頂部水箱進(jìn)水口 IOO接入循環(huán)冷卻水，從水箱出水口 200上部接出溢流 管，通過(guò)控制循環(huán)冷卻水的流速流量，實(shí)現(xiàn)氧化銷(xiāo)分解池符合生產(chǎn)工藝的降溫 的要求。
2、 風(fēng)冷方式
在春、秋兩季，室外環(huán)境溫度相對(duì)較低的情況下，拆除弧形水箱兩端的封 板，在鼓風(fēng)機(jī)(可調(diào)節(jié)送風(fēng)量)的作用下，以風(fēng)為傳媒，加速空氣的流動(dòng)，使 冷卻風(fēng)穿過(guò)弧形水箱，帶走熱量，即可實(shí)現(xiàn)風(fēng)冷降溫。
3、 風(fēng)冷空冷結(jié)合方式
在冬季，室外溫度較低時(shí)，再拆除水箱頂部封蓋板，即可實(shí)行直接空冷， 如曰間氣溫偏高時(shí)，達(dá)不到預(yù)期降溫效果，可啟動(dòng)設(shè)置在弧形水箱一端封板口 處的鼓風(fēng)機(jī)釆用風(fēng)冷與空冷結(jié)合方式實(shí)行降溫，在氣溫很低時(shí)關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)，實(shí) 行空冷即可實(shí)現(xiàn)分解池降溫。如出現(xiàn)降溫過(guò)大時(shí)，可在熱管冷卻段部分加裝保 溫材料阻止熱管散熱過(guò)快，降溫過(guò)大的問(wèn)題。
以上已以較佳實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡釆用等 同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、氧化鋁分解池的降溫裝置，包括分解池、安裝在分解池內(nèi)的攪拌器，其特征在于在分解池上安裝熱管、冷卻裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氧化鋁分解池的降溫裝置，其特征在于所述熱管經(jīng)分解池頂板伸入分解池內(nèi)，熱管受熱段和冷卻段分別由固定部件進(jìn)行固定。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氧化鋁分解池的降溫裝置，其特征在于所述的受熱段的固定部件為一端固定在分解池壁的穩(wěn)定套。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氧化鋁分解池的降溫裝置，其特征在于所述的冷卻段的固定部件為設(shè)置在熱管上的套管和法蘭，法蘭與水箱底板之間安裝密封墊。
5、 熱管在多級(jí)氧化鋁分解池降溫中的應(yīng)用，其特征在于將熱管受熱段插入冷媒換熱，實(shí)現(xiàn)為流體降溫。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱管在多級(jí)氧化鋁分解池降溫中的應(yīng)用，其特征在于所述冷媒為冷卻水或者強(qiáng)制冷卻風(fēng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及氧化鋁分解池的降溫裝置和降溫方法，降溫裝置包括分解池、安裝在分解池內(nèi)的攪拌器，其特征在于在分解池頂部安裝熱管、冷卻裝置。熱管經(jīng)分解池頂板伸入分解池內(nèi)，熱管受熱段L，插入分解池的流體中吸收熱量，傳導(dǎo)至熱管冷卻段M與循環(huán)冷卻水、強(qiáng)制冷卻風(fēng)等冷媒進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)為分解池中的流體降溫的目的。本發(fā)明安裝便捷，運(yùn)行可靠，熱管運(yùn)行無(wú)動(dòng)力損耗，無(wú)物料堵塞，使用壽命長(zhǎng)，因熱管單根獨(dú)立工作，維修更換便利，無(wú)需停產(chǎn)檢修。
文檔編號(hào)C01F7/00GK101525145SQ20091003035
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月19日
發(fā)明者王道河 申請(qǐng)人:南京科臣節(jié)能設(shè)備有限公司