专利名称：热管在多级氧化铝分解池降温中的应用方法
技术领域：
本发明涉及冶金氧化铝分解池的逐级降温的方法，具体地讲是涉及一种热 管在多级氧化铝分解池降温中的应用方法。
背景技术：
生产氧化铝的关键工序之一是晶种分解，即将氢氧化铝从过饱和的铝酸钠 溶液中析出，得到质量良好的氢氧化铝和苛性比值较高的种分母液。在铝酸钠 溶液成分一定的情况下，影响分离效果的关键因素是溶液温度和分解过程中的 降解温度，温度降低，则铝酸钠溶液的过饱和度增大，有利于提高分解率、产 出率等，因此分解过程的中间降温工序显得尤为重要。
传统的氧化铝生产企业在氧化铝分解池逐级降温过程中(在氧化铝生产工 艺过程中，有多级氧化铝分解池)都是釆用不锈钢板式换热器，通过压力泵送
物料进入板式换热器，经与循环冷却水换热实现降温2'C。
不锈钢制板式换热器是在不锈钢平板上安装不锈钢翅片，然后在其上安装 不锈钢制平板，两边以边缘封条密封而组成一个基本单元，由许多基本单元组 成板式换热器的芯体。热介质和冷介质分别交叉通过相邻的基本单元，由于冷 介质和热介质之间存在的温差，热量通过不锈钢板翅片从高温侧传到低温侧， 以此实现冷介质和热介质之间的传热，板式换热器存在造价昂贵，运行耗能大 (每台套90千瓦/时)，成本高，压力损失大，易堵塞等缺点。
多级氧化铝分解池每级均需要降温2匸，氧化铝分解池容积庞大，单个分解 池容积均在3000 ~ 5000M3，各级分解池每小时溢流量在1400 ~ 1600 M3,每小时 约有300万大卡的热量，需要通过换热设备降温排放，板式换热器造价昂贵， 每台套设备售价均在200万元以上，每小时运行功率90千瓦，按年90°/。运行时 间估算，年耗电能在70万千瓦/时，大、中型氧化铝生产企业，同类设备均在 数十台之多。而且板式换热器设备在运行中极易堵塞，拆装维护频繁，导致不 能正常生产运行。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供应用热管为多级氧化铝
分解池降温的方法本发明是通过以下技术方案来实现的
氧化铝分解池的降温装置，包括分解池、安装在分解池内的搅拌器，其 特征在于在分解池上安装热管、冷却装置。
前述氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述热管经分解池顶板伸入分 解池内，热管受热段和冷却段分别由固定部件进行固定。
前述氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述的受热段的固定部件为一 端固定在分解池壁的稳定套。
前述氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述的冷却段的固定部件为设 置在热管上的套管和法兰，法兰与水箱底板之间安装密封垫。
热管在多级氧化铝分解池降温中的应用方法，其特征在于将热管受热段插 入分解池的流体中吸收热量，经热管自身将热量传导至冷却段，热管的冷却段 与冷媒换热，实现为流体降温。
上述热管在多级氧化铝分解池降温中的应用方法，其特征在于所述冷媒为 冷却水或者强制冷却风。
本发明的有益效果是本发明将特制的热管应用到多级氧化铝分解池降温 上，解决了板式换热器在氧化铝分解池降温中存在的耗能大、易堵塞难题，而 且热管造价低，安装便捷，运行可靠，热管运行无动力损耗，无物料堵塞，使 用寿命长，因热管单根独立工作，维修更换便利，无需停产检修，具有很高节 能效益和应用价值。
图l为本发明氧化铝分解池的降温装置结构示意图； 图2为热管在氧化铝分解池顶盖分布示意图； 图3为热管在氧化铝分解池顶盖的安装示意图； 图4为热管结构示意图； 图5为热管与氧化铝分解池顶盖结合的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，详细说明本发明的
具体实施例方式
参照图1所示， 一种氧化铝分解池的降温装置，分解池1规格如下直径 为14000隱，顶部面积为153. 86M2，分解池顶部对称焊制安装两个弧形冷却水箱 2,水箱尺寸宽800mm,高1600mm,外弧长13600mm，弧形水箱两端可拆卸地 安装封板3，水箱顶部盖板4也釆用可拆卸方式，利于安装和维修更换单支热管。
分解池内搅拌叶片6直径为9000mm，叶片外径距离分解池内壁有24000mm 圆周间距，热管7沿半径6500mm，沿圆弧线分300mm,间距在两个水箱内均布。
图2为热管在分解池顶盖的分布示意图，热管7沿着分解池顶盖的圆周方 向分布，图中分解池顶部对称设置的两个弧形水箱中分别安装50根热管，但该 数字只为示例，并非用于限制，可根据需要设置热管的个数。
图3为热管在顶盖的安装示意图；图4为热管结构示意图；图5为热管与 顶盖结合的示意图。参照图3至图5，热管上设置了用作密封作用的上封头8、 下封头9、用于增加散热面积的高频焊翅片10、法兰ll、用于安装固定的套管 12，热管的直端为受热段L，弯端为冷却段M。热管受热段L长度13m，插入分 解池1的流体中吸收热量，传导至热管冷却段M与循环冷却水或强制冷却风进 行换热，实行降温。
热管7经分解池1顶板和顶部的水箱底板伸入分解池1内，热管套管12插 入底板预留的圆孔内，由法兰ll固定，法兰11与水箱底板之间安装密封垫13， 热管受热段的下端由稳定套14固定，稳定套上焊接支架5稳定套的另 一端安装 在池壁15。热管受热段长度13m,插入分解池流体中吸收热量，传导至热管冷 却段与循环冷却水或强制冷却风进行换热，实行降温。热管在风冷和空冷方式 下运行时，可拆除两端封板3和水箱顶盖板4。
热管规格①51mmx 3mmx 16600mm,受热段L长度13000mm，冷却段M总 长度3600mm，其中冷却段翅片段N长度2200mm。每支热管传输功率约38KW/h x 860=32680大卡x 100支=3268000大卡。
受热段面积(以100只为例)单支热管2. 08M2xl00支-208 M2
冷却段面积(以100只为例)单支热管5. 039 M2 x 100支=503. 90 M2 (含 翅片双面表面积)冷却段面积是受热段面积2.42倍，有利水冷和风冷结合(由于冷却面积大， 冷却速度快)，夏季釆用水循环冷却，春、秋两季采用鼓风机风冷，冬季可直接 空冷或结合风冷，最大可能地充分节省冷却所需电能消耗。充分显示热管技术 热传输功率大，不耗能的优势。
运行方式
1、 水冷方式
在顶部水箱进水口 IOO接入循环冷却水，从水箱出水口 200上部接出溢流 管，通过控制循环冷却水的流速流量，实现氧化销分解池符合生产工艺的降温 的要求。
2、 风冷方式
在春、秋两季，室外环境温度相对较低的情况下，拆除弧形水箱两端的封 板，在鼓风机(可调节送风量)的作用下，以风为传媒，加速空气的流动，使 冷却风穿过弧形水箱，带走热量，即可实现风冷降温。
3、 风冷空冷结合方式
在冬季，室外温度较低时，再拆除水箱顶部封盖板，即可实行直接空冷， 如曰间气温偏高时，达不到预期降温效果，可启动设置在弧形水箱一端封板口 处的鼓风机釆用风冷与空冷结合方式实行降温，在气温很低时关闭鼓风机，实 行空冷即可实现分解池降温。如出现降温过大时，可在热管冷却段部分加装保 温材料阻止热管散热过快，降温过大的问题。
以上已以较佳实施例公开了本发明，然其并非用以限制本发明，凡釆用等 同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、氧化铝分解池的降温装置，包括分解池、安装在分解池内的搅拌器，其特征在于在分解池上安装热管、冷却装置。
2、 根据权利要求l所述的氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述热管经分解池顶板伸入分解池内，热管受热段和冷却段分别由固定部件进行固定。
3、 根据权利要求l所述的氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述的受热段的固定部件为一端固定在分解池壁的稳定套。
4、 根据权利要求l所述的氧化铝分解池的降温装置，其特征在于所述的冷却段的固定部件为设置在热管上的套管和法兰，法兰与水箱底板之间安装密封垫。
5、 热管在多级氧化铝分解池降温中的应用，其特征在于将热管受热段插入冷媒换热，实现为流体降温。
6、 根据权利要求5所述的热管在多级氧化铝分解池降温中的应用，其特征在于所述冷媒为冷却水或者强制冷却风。
全文摘要
本发明涉及氧化铝分解池的降温装置和降温方法，降温装置包括分解池、安装在分解池内的搅拌器，其特征在于在分解池顶部安装热管、冷却装置。热管经分解池顶板伸入分解池内，热管受热段L，插入分解池的流体中吸收热量，传导至热管冷却段M与循环冷却水、强制冷却风等冷媒进行热交换，实现为分解池中的流体降温的目的。本发明安装便捷，运行可靠，热管运行无动力损耗，无物料堵塞，使用寿命长，因热管单根独立工作，维修更换便利，无需停产检修。
文档编号C01F7/00GK101525145SQ20091003035
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月19日 优先权日2009年3月19日
发明者王道河 申请人:南京科臣节能设备有限公司