專利名稱：余熱回收裝置及其控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種預(yù)熱回收裝置，尤其涉及一種拜爾法氧化鋁生產(chǎn)溶出 余熱回收裝置及其控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前拜爾法氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中溶出系統(tǒng)自蒸發(fā)器出來(lái)的礦漿溫度在130°C 左右，這部分高溫度的礦漿進(jìn)入稀釋槽后發(fā)生"閃蒸"現(xiàn)象，同時(shí)釋放大量的 熱。稀釋槽是常壓儲(chǔ)槽，礦漿"閃蒸"釋放的熱以蒸汽的形式由稀釋槽頂釋放 到空氣中。水蒸氣在槽周?chē)淠?，形?蒸汽霧"。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際觀察表明， "蒸汽霧"濃度大，不容易散，其存在區(qū)域能見(jiàn)度低。
在溶出生產(chǎn)操作中，設(shè)備檢修頻繁，稀釋槽附近由于存在"蒸汽霧"，所以 生產(chǎn)操作及檢修困難，同時(shí)由于能見(jiàn)度低，為生產(chǎn)操作及檢修帶來(lái)安全隱患。"蒸 汽霧"不僅對(duì)生產(chǎn)安全造成影響，而且不利于節(jié)能和環(huán)境保護(hù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型提供了一種余熱回收裝置，目的是實(shí)現(xiàn) 回收稀釋槽釋放的水蒸汽，實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域的安全、清潔、 無(wú)污染。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，用以達(dá)到 提高水蒸氣的回收效率，實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化，同時(shí)降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。 為達(dá)上述目的本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。余熱回收裝置，包括稀釋槽、蒸汽導(dǎo)管，高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管，高 壓出水管道一端與高壓水泵連接，另一端插入到熱交換槽內(nèi)，熱交換槽底部設(shè) 有高壓進(jìn)水管道和熱水出水管道，高壓進(jìn)水管道與高壓水泵連接，熱水出水管 道與水泵連接，在熱交換槽頂部設(shè)有冷水進(jìn)水管道。
所述的高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部分設(shè)有第一真空噴射管。 所述的高壓出水管道在熱交換槽內(nèi)的未端設(shè)有第二真空噴射管。
所述的第二真空噴射管設(shè)置的高度為熱交換槽高度的1/2。
所述的高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部位是在蒸汽導(dǎo)管的未端。
所述的蒸汽導(dǎo)管的未端為封閉的。
所述的高壓出水管道上的第一真空噴射管和第二真空噴射管之間設(shè)有高壓 出水電動(dòng)三通換向閥。
所述的高壓進(jìn)水管道上設(shè)有高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥。 所述的熱水出水管道上設(shè)有熱水出水電動(dòng)三通換向閥。 所述的冷水進(jìn)水管道上設(shè)有冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥。 所述的高壓水泵為高揚(yáng)程的離心泵。 所述的高壓出水管道與蒸汽導(dǎo)管連接處為密封。 所述的熱交換槽為2-4個(gè)。
余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，包括稀釋槽、蒸汽導(dǎo)管，其中高壓出水管道穿 過(guò)蒸汽導(dǎo)管，高壓出水管道一端與高壓水泵連接，另一端插入到熱交換槽內(nèi)， 熱交換槽底部設(shè)有高壓進(jìn)水管道和熱水出水管道，高壓進(jìn)水管道與高壓水泵連 接，熱水出水管道與水泵連接，在熱交換槽頂部設(shè)有冷水進(jìn)水管道，在熱交換 槽上設(shè)有液位計(jì)和溫度計(jì)，在高壓出水管道上設(shè)有高壓出水電動(dòng)三通換向閥，在高壓進(jìn)水管道上設(shè)有高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥，在熱水出水管道上設(shè)有熱水 出水電動(dòng)三通換向閥，在冷水進(jìn)水管道上設(shè)有冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥，液位 計(jì)、溫度計(jì)、高壓出水電動(dòng)三通換向閥、高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥、熱水出水
電動(dòng)三通換向閥和冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥與PLC系統(tǒng)連接。
所述的稀釋槽與蒸汽導(dǎo)管的接口處設(shè)有真空壓力表，真空壓力表與PLC系 統(tǒng)連接。
所述的真空壓力表測(cè)量范圍-5kPa 0kPa。
所述的高壓水泵與高壓出水管道的接口處設(shè)有流量計(jì)，流量計(jì)與PLC系統(tǒng) 連接。
所述的高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部分設(shè)有第一真空噴射管。 所述的高壓出水管道在熱交換槽內(nèi)的未端設(shè)有第二真空噴射管。 所述的第二真空噴射管設(shè)置的高度為熱交換槽高度的1/2。 所述的高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部位是在蒸汽導(dǎo)管的未端。 所述的蒸汽導(dǎo)管的未端為封閉的。
所述的高壓出水電動(dòng)三通換向閥設(shè)在第一真空噴射管和第二真空噴射管之間。
所述的高壓水泵為變頻調(diào)速高壓水泵。 所述的高壓出水管道與蒸汽導(dǎo)管連接處為密封。 所述的熱交換槽為2-4個(gè)。 所述的液位計(jì)為連續(xù)測(cè)量雷達(dá)液位計(jì)。 所述的溫度計(jì)的測(cè)量范圍為0 100°C。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果如下它實(shí)現(xiàn)回收稀釋槽釋放的水蒸汽，實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域的安全、清潔、無(wú)污染。本實(shí)用新型可以有效的監(jiān) 控拜爾法氧化鋁生產(chǎn)溶出系統(tǒng)余熱回收裝置中各組成單元的操作，同時(shí)通過(guò)根
據(jù)PLC系統(tǒng)的連鎖控制實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化。使用本控制系統(tǒng)采用運(yùn)行平穩(wěn)、可
靠，不僅提高熱回收效率，同時(shí)還降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1是實(shí)用新型余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型余熱回收裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、熱交換槽；2、高壓水泵；3、第一真空噴射管；4、蒸汽導(dǎo)管；5、 稀釋槽；6、水泵；7、第二真空噴射管；8、高壓出水管道；9、高壓出水電動(dòng) 三通換向閥；10、高壓進(jìn)水管道；11、高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥；12、熱水出 水管道；13、冷水進(jìn)水管道；14、冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥；15、熱水出水電 動(dòng)三通換向閥；16、真空壓力表；17、流量計(jì)；18、液位計(jì)；19、溫度計(jì);20、
PLC系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)用新型余熱回收裝置，包括稀釋槽5、蒸汽導(dǎo)管4，其中 高壓出水管道8穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管4，高壓出水管道8穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管4的部位是在蒸 汽導(dǎo)管4的未端，高壓出水管道8與蒸汽導(dǎo)管4連接處為密封，蒸汽導(dǎo)管4的 未端為封閉的，高壓出7jC管道8穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管4的部分設(shè)有第一真空噴射管3， 高壓出水管道8—端與高壓水泵2連接，高壓水泵2為高揚(yáng)程的離心泵，另一 端插入到熱交換槽1內(nèi)，高壓出水管道8在熱交換槽1內(nèi)的未端設(shè)有第二真空 噴射管7，第二真空噴射管7設(shè)置的高度為熱交換槽1高度的1/2，第一真空噴 射管3和第二真空噴射管7之間熱交換槽1外設(shè)有高壓出水電動(dòng)三通換向閥9，熱交換槽1底部設(shè)有高壓進(jìn)水管道10和熱水出水管道12,高壓進(jìn)水管道10與 高壓水泵2連接，高壓進(jìn)水管道10上設(shè)有高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥11，熱水出 水管道12與水泵6連接，熱水出水管道12上設(shè)有熱水出水電動(dòng)三通換向閥15， 在熱交換槽1頂部設(shè)有冷水進(jìn)水管道13,冷水進(jìn)水管道13上設(shè)有冷水進(jìn)水電動(dòng) 三通換向閥14。
本實(shí)用新型的熱交換槽1也可以為2-4個(gè)。
如圖2所示本實(shí)用新型余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，包括稀釋槽5、蒸汽導(dǎo)管 4，其中高壓出水管道8穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管4，高壓出水管道8—端與高壓水泵2連 接，另一端插入到熱交換槽1內(nèi)，熱交換槽1底部設(shè)有高壓進(jìn)水管道IO和熱水 出水管道12，高壓進(jìn)水管道10與高壓水泵2連接，高壓水泵2為變頻調(diào)速高壓 水泵；熱水出水管道12與水泵6連接，在熱交換槽1頂部設(shè)有冷水進(jìn)水管道13， 在熱交換槽1上設(shè)有液位計(jì)18和溫度計(jì)19，在高壓出水管道8上設(shè)有高壓出水 電動(dòng)三通換向閥9，在高壓進(jìn)水管道10上設(shè)有高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥11，在 熱水出水管道12上設(shè)有熱水出水電動(dòng)三通換向閥15，在冷水進(jìn)水管道13上設(shè) 有冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥14，液位計(jì)18、溫度計(jì)19、高壓出水電動(dòng)三通換向 閥9、高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥11、熱水出水電動(dòng)三通換向閥15和冷水進(jìn)水電 動(dòng)三通換向閥14與PLC系統(tǒng)20連接，稀釋槽5與蒸汽導(dǎo)管4的接口處設(shè)有真 空壓力表16，真空壓力表16與PLC系統(tǒng)20連接，真空壓力表16測(cè)量范圍-5kPa OkPa，高壓水泵2與高壓出水管道8的接口處設(shè)有流量計(jì)17，流量計(jì)17與PLC 系統(tǒng)20連接，高壓出水管道8穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管4的部分設(shè)有第一真空噴射管3， 高壓出水管道8在熱交換槽8內(nèi)的未端設(shè)有第二真空噴射管7，第二真空噴射管 7設(shè)置的高度為熱交換槽1高度的1/2，高壓出水管道8穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管4的部位是在蒸汽導(dǎo)管4的未端，蒸汽導(dǎo)管4的未端為封閉的。高壓出水電動(dòng)三通換向 閥9設(shè)在第一真空噴射管3和第二真空噴射管7之間。 高壓出水管道8與蒸汽導(dǎo)管4連接處為密封。
熱交換槽為2-4個(gè)，本實(shí)施例的熱交換槽為2個(gè)；液位計(jì)為連續(xù)測(cè)量雷達(dá)液 位計(jì)；溫度計(jì)的測(cè)量范圍為0 100'C。
控制系統(tǒng)的工作過(guò)程如下冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥開(kāi)啟向熱交換槽中注 入冷水，當(dāng)液位計(jì)顯示熱交換槽中水量達(dá)到其容積的4/5時(shí)，PLC系統(tǒng)發(fā)出信 號(hào)，冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥開(kāi)啟方向改變，啟動(dòng)高壓水泵，同時(shí)PLC系統(tǒng)控 制高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥開(kāi)啟方向使熱交換槽內(nèi)的冷水通過(guò)高壓水泵進(jìn)入高 壓出水管道與蒸汽導(dǎo)管中蒸汽混合換熱，然后返回?zé)峤粨Q槽中，熱交換槽循環(huán) 換熱回路形成后，PLC系統(tǒng)控制熱水出水電動(dòng)三通換向閥的開(kāi)啟，使水泵與熱 交換槽連接，將熱交換槽中熱水輸送至氧化鋁生產(chǎn)流程，真空壓力表測(cè)量蒸汽 導(dǎo)管的真空度，PLC系統(tǒng)根據(jù)真空壓力表傳送的數(shù)據(jù)對(duì)高壓水泵進(jìn)行控制，PLC 系統(tǒng)接收到真空壓力表測(cè)得的蒸汽導(dǎo)管內(nèi)真空度不足，流量計(jì)測(cè)量高壓出水管 道的流量不足時(shí)，則PLC系統(tǒng)調(diào)節(jié)高壓水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加高壓水流量來(lái)降 低真空度。當(dāng)溫度計(jì)測(cè)量熱交換槽中的水溫度，當(dāng)水溫度達(dá)到5(TC時(shí)，PLC系 統(tǒng)控制高壓出水電動(dòng)三通換向閥和高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥的開(kāi)啟方向，使高 壓水泵與另一個(gè)熱交換槽連接，當(dāng)液位計(jì)測(cè)量到熱交換槽的空槽信號(hào)后，PLC 系統(tǒng)關(guān)閉水泵，同時(shí)旋轉(zhuǎn)冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥向熱交換槽中注入冷水。
另一個(gè)熱交換槽重復(fù)第一個(gè)熱交換槽的控制流程。
本實(shí)用新型只有一個(gè)熱交換槽處于熱交換槽一變頻調(diào)速高壓水泵一熱交換 槽的水換熱工作回路中。 一個(gè)熱交換槽中熱水溫度到達(dá)5(TC后，PLC系統(tǒng)自動(dòng)隔離此熱交換槽，同時(shí)調(diào)節(jié)另一個(gè)熱交換槽進(jìn)入熱交換槽一變頻調(diào)速高壓水泵 一熱交換槽的工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型是使用多個(gè)熱交換槽的間斷操作來(lái)實(shí)現(xiàn)稀釋槽蒸汽的連續(xù)回收的。
權(quán)利要求1、余熱回收裝置，包括稀釋槽、蒸汽導(dǎo)管，其特征在于高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管，高壓出水管道一端與高壓水泵連接，另一端插入到熱交換槽內(nèi)，熱交換槽底部設(shè)有高壓進(jìn)水管道和熱水出水管道，高壓進(jìn)水管道與高壓水泵連接，熱水出水管道與水泵連接，在熱交換槽頂部設(shè)有冷水進(jìn)水管道。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部分設(shè)有第一真空噴射管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的高壓出水 管道在熱交換槽內(nèi)的未端設(shè)有第二真空噴射管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的索二真空噴射 管設(shè)置的高度為熱交換槽高度的1/2。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的高壓出水管道 穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部位是在蒸汽導(dǎo)管的未端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的蒸汽導(dǎo)管的未 端為封閉的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的高壓出水管道 上的第一真空噴射管和第二真空噴射管之間設(shè)有高壓出水電動(dòng)三通換向閥。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的高壓進(jìn)水管道 上設(shè)有高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的熱水出水管道 上設(shè)有熱水出水電動(dòng)三通換向閥。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的冷水進(jìn)水管道上設(shè)有冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的高壓水泵為 高揚(yáng)程的離心泵。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的高壓出水管 道與蒸汽導(dǎo)管連接處為密封。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的余熱回收裝置，其特征在于所述的熱交換槽為 2-4個(gè)。
14、 余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，包括稀釋槽、蒸汽導(dǎo)管，其特征在于高壓 出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管，高壓出水管道一端與高壓水泵連接，另一端插入到熱 交換槽內(nèi)，熱交換槽底部設(shè)有高壓進(jìn)水管道和熱水出水管道，高壓進(jìn)水管道與 高壓水泵連接，熱水出水管道與水泵連接，在熱交換槽頂部設(shè)有冷水進(jìn)水管道， 在熱交換槽上設(shè)有液位計(jì)和溫度計(jì)，在高壓出水管道上設(shè)有高壓出水電動(dòng)三通 換向閥，在高壓進(jìn)水管道上設(shè)有高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥，在熱水出水管道上 設(shè)有熱水出水電動(dòng)三通換向闊，在冷水進(jìn)水管道上設(shè)有冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向 閥，液位計(jì)、溫度計(jì)、高壓出水電動(dòng)三通換向閥、高壓進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥、 熱水出水電動(dòng)三通換向閥和冷水進(jìn)水電動(dòng)三通換向閥與PLC系統(tǒng)連接。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 稀釋槽與蒸汽導(dǎo)管的接口處設(shè)有真空壓力表，真空壓力表與PLC系統(tǒng)連接。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 真空壓力表測(cè)量范圍-5kPa 0kPa。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 高壓水泵與高壓出水管道的接口處設(shè)有流量計(jì)，.流量計(jì)與PLC系統(tǒng)連接。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部分設(shè)有第一真空噴射管。
19、 根據(jù)權(quán)利要求14或18所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于 所述的高壓出水管道在熱交換槽內(nèi)的未端設(shè)有第二真空噴射管。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 第二真空噴射管設(shè)置的高度為熱交換槽高度的1/2。
21、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管的部位是在蒸汽導(dǎo)管的未端。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 蒸汽導(dǎo)管的未端為封閉的。
23、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 高壓出水電動(dòng)三通換向閥設(shè)在第一真空噴射管和第二真空噴射管之間。
24、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 高壓水泵為變頻調(diào)速高壓水泵。
25、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 高壓出水管道與蒸汽導(dǎo)管連接處為密封。
26、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 熱交換槽為2-4個(gè)。 -
27、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 液位計(jì)為連續(xù)測(cè)量雷達(dá)液位計(jì)。
28、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的余熱回收裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述的 溫度計(jì)的測(cè)量范圍為0 100°C。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種余熱回收裝置，尤其涉及一種拜爾法氧化鋁生產(chǎn)溶出余熱回收裝置及其控制系統(tǒng)。余熱回收裝置，包括稀釋槽、蒸汽導(dǎo)管，其中高壓出水管道穿過(guò)蒸汽導(dǎo)管，高壓出水管道一端與高壓水泵連接，另一端插入到熱交換槽內(nèi)，熱交換槽底部設(shè)有高壓進(jìn)水管道和熱水出水管道，高壓進(jìn)水管道與高壓水泵連接，熱水出水管道與水泵連接，在熱交換槽頂部設(shè)有冷水進(jìn)水管道。本實(shí)用新型還包括余熱回收裝置的控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了回收稀釋槽釋放的水蒸汽，實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)域的安全、清潔、無(wú)污染。
文檔編號(hào)F28C3/08GK201314797SQ20082022025
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者亮 王, 馬書(shū)杰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)研究院