一種熱管換熱器的製作方法

2023-06-09 13:23:16

專利名稱：一種熱管換熱器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及換熱器技術領域，具體涉及一種應用在鋁電解生產餘熱對入槽氧化鋁預熱的方法中的換熱器。
背景技術：
在現今的技術條件下，鋁的工業化製備方法是熔鹽電解法，即在由耐火材料砌築的電解槽內，將氧化鋁粉末熔解在熔融的電解質中，利用碳素材料作為電極進行電解，將氧化鋁中的鋁元素製備為單質鋁。熔鹽電解工藝要求電解槽的溫度必須保持在945-955°C之間，也就是說，所有參與反應的物料都需要加熱到945-955°C之間。氧化鋁粉作為主要原料，每生產IOOOkg電解鋁需要消耗氧化鋁粉1950kg。據計算，將這些氧化鋁粉加熱至電解槽的溫度(升溫至920°C左右)需要消耗電能約為llOOkw. h，即平均每升高50°C的溫度所消耗的電能約等於60kw. h。 相反，如果在氧化鋁入槽前將其溫度提高50°C，就可以節省噸鋁耗電量60kw. h。
發明內容本實用新型的目的是提供一種應用在利用鋁電解生產餘熱對氧化鋁預熱的方法中的熱管換熱器，該熱管換熱器可以提升傳熱效率，並且利用該換熱器將入槽前的氧化鋁粉預熱50°C以上，從而降低每噸鋁的生產電耗60kw. h以上。為實現上述發明目的，本實用新型通過以下技術方案實施本發明創造的熱管換熱器，包括箱體和熱管，所述熱管縱向排列組合置於箱體內； 所述箱體內還設有傾斜設置的隔板，所述隔板將換熱器箱體分割為換熱器冷端和換熱器熱端；所述換熱器熱端設有熱煙氣入口和煙氣出口 ；所述換熱器冷端設有冷壓縮空氣入口和冷端出口 ；所述熱管上設有螺旋翅片。由於採用如上技術方案，本發明創造具有如下有益效果1、本發明創造的熱管換熱器，通過熱煙氣入口進入熱端的熱煙氣加熱通過冷壓縮空氣入口進入冷端的冷壓縮空氣，將冷壓縮空氣加熱成熱壓縮空氣，熱壓縮空氣從換熱器冷端出口進入與冷端出口串接的溜槽動力壓縮空氣管道，進而預熱溜槽和氧化鋁粉；同時熱量被置換後的熱煙氣從換熱器的煙氣出口排出。即提高了入槽氧化鋁粉的溫度，達到降低電能消耗的目的。2、熱管上設置的的螺旋翅片增大了熱管面積和管壁溫度，提升了傳熱效率。
圖1是本實用新型的熱管換熱器在利用鋁電解生產煙氣餘熱預熱氧化鋁粉的方法中的應用示意圖；圖2是換熱器的主視圖；圖3是換熱器的左視圖；[0013]圖4是換熱器熱管的局部放大圖；圖中1、溜槽動力壓縮空氣管道；2、氧化鋁粉；3、冷端出口 ；4、熱壓縮空氣；5、冷壓縮空氣入口 ；6、煙氣出口 ；7、排煙管；8、換熱器；9、熱煙氣；10、熱煙氣入口 ；11、隔板； 12、熱管；13、電解槽；14、換熱器冷端；15、換熱器熱端；16、螺旋翅片。
具體實施方式
結合圖2、圖3和圖4，若干條熱管12縱向排列組合置於換熱器箱體內；箱體內設有傾斜設置的隔板11，將換熱器箱體內熱管分割為換熱器冷端14和換熱器熱端15 ；熱端具有熱煙氣入口 10和煙氣出口 6 ；冷端具有冷壓縮空氣入口 5和冷端出口 3 ；熱管12上設有螺旋翅片16。結合圖1，本實施例的熱管換熱器在利用電解鋁生產煙氣餘熱來預熱氧化鋁粉的方法中應用時，是將換熱器8設置在電解槽13上，具體是將換熱器的熱煙氣入口 10與電解槽的排煙管7串接，將換熱器的冷端出口 3與溜槽動力壓縮空氣管道1串接。電解槽13排出的熱煙氣9通過排煙管7進入熱煙氣入口 10，冷壓縮空氣通過換熱器的冷壓縮空氣入口 5進入換熱器冷端14 ；之後換熱器熱端15的熱煙氣9將冷壓縮空氣加熱成熱壓縮空氣；最後熱壓縮空氣從換熱器冷端出口 3進入溜槽動力壓縮空氣管道1，進而預熱溜槽和氧化鋁粉2 ；同時熱量被置換後的熱煙氣9從換熱器的煙氣出口 6排出。為了加強傳熱效率，熱管12的蒸發段和冷凝段通過焊接的螺旋翅片16來增大面積和管壁溫度，將熱煙氣熱量由換熱器的熱端傳遞至冷端。本實施例的熱管換熱器，使入槽前的氧化鋁粉溫度升高，從而節省噸鋁耗電量。
權利要求1. 一種熱管換熱器，包括箱體和熱管(12)，所述熱管(12)縱向排列組合置於箱體內； 其特徵是所述箱體內還設有傾斜設置的隔板(11)，所述隔板(11)將換熱器箱體分割為換熱器冷端(14)和換熱器熱端(15)；所述換熱器熱端(15)設有熱煙氣入口(10)和煙氣出口 (6);所述換熱器冷端(14)設有冷壓縮空氣入口(5)和冷端出口(3);所述熱管(12)上設有螺旋翅片(16)。
專利摘要本實用新型的熱管換熱器，涉及換熱器技術領域，具體涉及一種應用在鋁電解生產餘熱對入槽氧化鋁預熱的方法中的換熱器；包括箱體和熱管(12)，所述熱管(12)縱向排列組合置於箱體內；其特徵是所述箱體內還設有傾斜設置的隔板(11)，將換熱器箱體分割為換熱器冷端(14)和換熱器熱端(15)；所述換熱器熱端(15)設有熱煙氣入口(10)和煙氣出口(6)；所述換熱器冷端(14)設有冷壓縮空氣入口(5)和冷端出口(3)；所述熱管(12)上設有螺旋翅片(16)；該熱管換熱器可以提升傳熱效率，並且利用該換熱器將入槽前的氧化鋁粉預熱50℃以上，從而降低每噸鋁的生產電耗60kw.h以上。
文檔編號F28F1/34GK202024638SQ20112006178
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者任必軍, 崔永亮, 張衛東, 張玉輝, 朱光, 王二體, 邢俊傑 申請人:伊川龍海科技實業有限公司