专利名称：一种具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置的制作方法
技术领域：
本发明属于铝电解设备技术领域，特别涉及一种具有管式桁架梁的铝电解槽集气
装置。
背景技术：
传统铝电解槽在水平罩板下设通长烟道，采用孔洞集气、单端抽风；或者采用在实 腹大梁内设独立集气罩的上部集气结构，烟道和大梁焊为一体，烟道与集气罩不好布置，截 面尺寸难以保证，施工难度较大。电解生产过程中产生大量的有害烟气，而现有铝电解槽密闭排风系统的集气效率 经检测只有70 % 85 %，槽子越大集气效率越低。大量弥散在电解车间内部及四周的烟 气，严重恶化劳动环境，影响人身健康，难以达到环保标准。申请号为03111413. X的中国专利提出了 “一种电解槽集气方法”，将电解槽集气 系统分为若干段集气支管，每条支管路都是相互独立的，最终汇总到电解槽端部的总集气 管上去。对大型铝电解槽来说，按照这种设计方案，要增加许多集气支管、连接管、可调阀 门，其结构更加复杂。申请号为200420060176.8的中国专利公开了一种“铝电解槽集烟罩 结构”，虽然对水平盖板和烟道的宽窄有所调整，但其集烟罩和烟道仍是处在电解槽盖版及 水平罩板的下方，即对其总体结构并没有改动，仍不能完全解决上述问题。申请号为200510047244. 6的中国专利“一种铝电解预焙槽的排风方法及装置”提 出了在电解槽上部结构顶端设置排烟道的方案，取消了水平罩板下的烟道，改为在电解槽 上部结构的大梁内设置烟道，方法是加长电解槽的立柱、升高其大梁，将大梁分为上下两部 分，下部为垂直烟道和母线窗口 ；上部为承重梁和水平烟道；并将总烟道改为双管结构，将 电解槽的端部和角部罩板也改为整体结构。该方案虽然解决了部分问题，但仍存在结构复 杂，安装及维护不方便，整体结构利用率不高的问题。
发明内容
针对现有铝电解槽集气结构存在的上述问题，本发明提供一种具有管式桁架梁的 铝电解槽集气装置，通过将料箱与管式桁架梁结合在一起布置集气结构，在节省空间和材 料同时，达到更好的集气效果。本发明的具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置有一个管式桁架梁，管式桁架梁包 括上弦杆、下弦杆和斜杆，若干个料箱安装在管式桁架梁的框架内，两个汇总烟道设置于管 式桁架梁的两个上弦杆之间并穿过各料箱内部，独立集气烟罩装配在相邻的两个料箱之 间，料箱集气烟罩由两个壁板和相邻两个料箱的侧壁连接构成；料箱集气烟罩出口与一个 汇总烟道或者一个上弦杆连通，独立集气烟罩与一个汇总烟道或者一个上弦杆连通。上述的上弦杆为管式结构。上述的两个汇总烟道互相平行，两个汇总烟道的顶面与料箱的顶面位于同一平
上述的上弦杆和汇总烟道分别设有进气口和出气口，进气口与独立集气烟罩连
通，或者与料箱集气烟罩的出口连通。 上述的汇总烟道由多个管道通过承插连接构成。本发明的具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置利用料箱的侧壁作为集气装置，同 时利用管式桁架梁承重结构的管式上弦杆作为烟道，结构简单，能够节省空间和材料；利 用上弦杆和汇总烟道分别连接到不同的料箱集气烟罩和独立集气烟罩，可以实现分区高位 集气，通过两个上弦杆和两个汇总烟道分别收集不同区域的烟气，使各种不同的烟气不会 互相影响；同时汇总烟道在长度方向上通过承插结构相连接，在能够消除热膨胀的影响； 本发明的管式桁架梁分区高位集气结构具有充分利用空间，便于维护的优点，尤其适用于 300kA以上的大型铝电解槽。
图1为本发明的具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置结构示意图； 图2为图1的A-A向侧视剖面结构示意图中，1、上弦杆，2、下弦杆，3、中弦杆，4、斜杆，5、竖杆，6、独立集气烟罩，7、1号料箱，8、 2号料箱，9、壁板，10,2号料管，IlU号料管，12、出烟管，13、汇总烟道，14、独立料箱。
具体实施例方式本发明实施例中的的管式桁架梁为钢材质，其上弦杆的横截面尺寸为 20(T300X18(T250mm。本发明实施例中通过壁板连接的两个相邻料箱为一组集气料箱，不连接壁板的料 箱为独立料箱。实施例1
具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置结构如图ι所示，A-A向侧视剖面结构如图2所 示，管式桁架梁设置在铝电解槽上，管式桁架梁包括上弦杆1、下弦杆2、中弦杆3、斜杆4和 竖杆5，管式桁架梁横跨在铝电解槽上，在管式桁架梁内延管式桁架梁长度方向设置3组集 气料箱，每组集气料箱由1号料箱7和2号料箱8组成，同时在管式桁架梁内延长度方向设 置4个独立集气烟罩6以及2个独立料箱14，各独立集气烟罩设置在管式桁架梁的两端，同 时设置在每组料箱和独立料箱之间，分别为第一、第二、第三、第四独立集气烟罩；
在每组集气料箱的1号料箱7和2号料箱8之间设置壁板9，使两个壁板9与1号料 箱7的侧壁以及2号料箱8的侧壁构成一个料箱集气烟罩，一个管式桁架梁内共有3个料 箱集气烟罩，分别为第一、第二、第三料箱烟罩；
两个汇总烟道13设置于管式桁架梁的两个上弦杆1之间并穿过各料箱内部；上弦杆1 为管式结构；两个汇总烟道13互相平行；两个汇总烟道13的顶面与各料箱的顶面位于同 一平面，制作时利用料箱的顶板、侧板与增加的板材共同组合构成；汇总烟道13由多个管 道通过承插连接构成，各部分通过承插结构连接；
上弦杆1和汇总烟道13分别设有进气口和出气口，进气口用于收集独立烟罩和料箱集 气烟罩的烟气，出气口用于将收集的烟气分别传送到不同的烟气收集系统；各出气口与出 烟管12连通；在整个管式桁架梁上部集气结构中，第一独立集气烟罩同时与2个上弦杆连通、第一 料箱集气烟罩同时与左右两侧的汇总烟道连通，第二和第三独立集气烟罩分别与左侧的汇 总烟道连通，第二和第三料箱集气烟罩与右侧的汇总烟道连通，第四独立集气烟罩直接与 出烟管12连通；
采用上述装置设置在300kA以上的大型铝电解槽上方，铝电解槽进行生产时，产生的 烟气收集率为98%以上，与传统的技术相比，建筑材料节省15%，占地面积节省40%，各种不 同成分及温度的烟气经各通道分别收集，避免了相互干扰。实施例2
具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置结构同实施例1，不同点在于(1)在桁架梁内延 桁架梁长度方向设置2组集气料箱，管式桁架梁内延长度方向设置3个独立集气烟罩以及2 个独立料箱，各独立集气烟罩设置在管式桁架梁的两端以及相邻集气料箱以及独立料箱之 间，分别为第一、第二、第三独立集气烟罩；
(2)管式桁架梁内共有2个料箱集气烟罩，分别为第一、第二料箱烟罩；
(3)在整个管式桁架梁上部集气结构中，第一独立集气烟罩与2个上弦杆同时连通，第 一料箱集气烟罩与左右两侧的汇总烟道同时连通，第二独立集气烟罩与左侧的汇总烟道连 通，第二料箱集气烟罩与右侧的汇总烟道连通，第三独立集气烟罩与出烟管直接连通。实施例3
具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置结构同实施例1，不同点在于(1)在管式桁架梁 内延管式桁架梁长度方向设置4组集气料箱，设置5个独立集气烟罩以及2个独立料箱， 各独立集气烟罩设置在管式桁架梁的两端以及相邻集气料箱以及独立料箱之间，分别为第 一、第二、第三、第四和第五独立集气烟罩；
(2)管式桁架梁内共有2个料箱集气烟罩，分别为第一、第二料箱烟罩；
(3)在整个管式桁架梁上部集气结构中，第一和第二独立集气烟罩与2个上弦杆同时 连通、第一、第四料箱集气烟罩和第三独立集气烟罩同时与左侧的汇总烟道连通，第二、第 三料箱集气烟罩和第四独立集气烟罩与右侧的汇总烟道连通，第五独立集气烟罩与出烟管 直接连通。
权利要求
1.一种具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置，其特征在于有一个主要由上弦杆、下弦 杆和斜杆构成的管式桁架梁，若干个料箱安装在管式桁架梁的框架内，两个汇总烟道设置 于管式桁架梁的两个上弦杆之间并穿过各料箱内部，独立集气烟罩装配在相邻的两个料箱 之间，料箱集气烟罩由壁板和相邻两个料箱的侧壁连接构成；料箱集气烟罩出口与一个汇 总烟道或者一个上弦杆连通，独立集气烟罩与一个汇总烟道或者一个上弦杆连通。
2.根据权利要求1所述的具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置，其特征在于所述的上 弦杆为管式结构。
3.根据权利要求1所述的具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置，其特征在于所述的两 个汇总烟道互相平行，两个汇总烟道的顶面与料箱的顶面位于同一平面。
4.根据权利要求1、2或3所述的具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置，其特征在于所 述的上弦杆和汇总烟道分别设有进气口和出气口，进气口与独立集气烟罩连通，或者与料 箱集气烟罩的出口连通。
5.根据权利要求1所述的具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置，其特征在于所述的汇 总烟道由多个管道通过承插连接构成。
全文摘要
一种具有管式桁架梁的铝电解槽集气装置，有一个主要由上弦杆、下弦杆和斜杆构成的管式桁架梁，若干个料箱安装在管式桁架梁的框架内，两个汇总烟道设置于管式桁架梁的两个上弦杆之间并穿过各料箱内部，独立集气烟罩装配在相邻的两个料箱之间，料箱集气烟罩由壁板和料箱的侧壁连接构成；料箱集气烟罩出口与一个汇总烟道或者一个上弦杆连通，独立集气烟罩与一个汇总烟道或者一个上弦杆连通。本发明的管桁架梁分区高位集气结构具有充分利用空间，便于维护的优点，尤其适用于300kA以上的大型铝电解槽。
文档编号C25C3/22GK102002734SQ20101060414
公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者杨青辰, 毛宇, 董慧, 陈高强 申请人:东北大学设计研究院(有限公司)