專利名稱：熱管在多級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降溫的方法，具體地講是涉及一種熱 管在多級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程中的 降解溫度，溫度降低，則鋁酸鈉溶液的過飽和度增大，有利于提高分解率、產(chǎn) 出率等，因此分解過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降溫過程中(在氧化鋁生產(chǎn)工 藝過程中，有多級氧化鋁分解池)都是釆用不銹鋼板式換熱器，通過壓力泵送
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昂貴，運(yùn)行耗能大 (每臺套90千瓦/時)，成本高，壓力損失大，易堵塞等缺點(diǎn)。
多級氧化鋁分解池每級均需要降溫2匸，氧化鋁分解池容積龐大，單個分解 池容積均在3000 ~ 5000M3，各級分解池每小時溢流量在1400 ~ 1600 M3,每小時 約有300萬大卡的熱量，需要通過換熱設(shè)備降溫排放，板式換熱器造價昂貴， 每臺套設(shè)備售價均在200萬元以上，每小時運(yùn)行功率90千瓦，按年90°/。運(yùn)行時 間估算，年耗電能在70萬千瓦/時，大、中型氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)，同類設(shè)備均在 數(shù)十臺之多。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)用熱管為多級氧化鋁
分解池降溫的方法本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(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 且熱管造價低，安裝便捷，運(yùn)行可靠，熱管運(yùn)行無動力損耗，無物料堵塞，使 用壽命長，因熱管單根獨(dú)立工作，維修更換便利，無需停產(chǎn)檢修，具有很高節(jié) 能效益和應(yīng)用價值。


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)說明本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
參照圖1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，分解池頂部對稱焊制安裝兩個弧形冷卻水箱 2,水箱尺寸寬800mm,高1600mm,外弧長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，圖中分解池頂部對稱設(shè)置的兩個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。參照圖3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，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長度13000mm，冷卻段M總 長度3600mm，其中冷卻段翅片段N長度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。
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，通過控制循環(huán)冷卻水的流速流量，實(shí)現(xiàn)氧化銷分解池符合生產(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，使 冷卻風(fēng)穿過弧形水箱，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，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，達(dá)不到預(yù)期降溫效果，可啟動設(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)降溫過大時，可在熱管冷卻段部分加裝保 溫材料阻止熱管散熱過快，降溫過大的問題。
以上已以較佳實(shí)施例公開了本發(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)行無動力損耗，無物料堵塞，使用壽命長，因熱管單根獨(dú)立工作，維修更換便利，無需停產(chǎn)檢修。
文檔編號C01F7/00GK101525145SQ20091003035
公開日2009年9月9日 申請日期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 申請人:南京科臣節(jié)能設(shè)備有限公司