[实用新型]用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置

说明书

本实用新型提出了一种用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置，涉及冶金氧化铝生产领域，该组合式列管换热装置包括多个管壳式换热器，管壳式换热器具有壳体，壳体的两端分别设置有封头，封头和壳体的连接位置处设置有管板，封头和其对应的管板围合形成管箱，多个换热管并排排列设置在两个管板之间，换热管为无缝钢管且换热管的两端分别胀接连接在对应的管板上，壳体两端的侧壁上分别开设有冷却水入口和冷却水出口，两个封头上分别开设有料浆进口和料浆出口，多个管壳式换热器串联和/或并联连接，本实用新型提出的用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置，能够有效消除换热装置内的局部磨蚀问题，延长换热装置的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及冶金氧化铝生产领域，特别涉及在氧化铝生产过程中用于分解槽内料浆降温的一种用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置。

背景技术

现有冶金氧化铝生产线中，分解槽内料浆的降温需要通过换热器来进行，该技术是国内拜耳法生产氧化铝的通用做法，一直沿用了几十年。该技术方案是通过离心泵将分解槽内部分料浆送至换热器，与低温循环水进行换热降温，低温料浆再回流到分解槽内通过搅拌来实现整体降温。由于料浆为过饱和的铝酸钠溶液，含有大量固定颗粒，对于换热设备的磨损和腐蚀非常严重，并且非常容易在换热器内结垢，进而影响换热器的换热效果和使用寿命。

因此，选择用于氧化铝分解中间降温的换热器，不但要考虑换热效果，还要考虑换热器的使用寿命。现有技术中，氧化铝分解中间降温通常采用套管时换热器和板式换热器(宽流道板式换热器和螺旋板式换热器)。

套管式换热器是用两种尺寸不同的标准管连接而成同心圆套管，外面的叫壳程，内部的叫管程。冷却水和料浆分别在壳程和管程内逆向流动(或同向)以达到对料浆降温的效果。料浆在管程内流速较大，不易发生堵塞和结构；但由于套管式换热器的换热效率较低，其降温效果不理想；并且套管式换热器的套管的端头一般采用焊接连接，焊缝处非常容易结垢和腐蚀，使用寿命短。虽然在其他领域，在套管式换热器换热效率不理想的情况下，一种解决方式是改用换热效果更好的管壳式换热器，但由于管壳式换热器增加了换热管的数量，也就相应增加了焊缝长度，更加容易发生结垢和腐蚀，进而引起焊缝的失效和泄漏，在本领域未见使用。

板式换热器由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成，各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。由于板片需要通过定位柱安装在换热器内部，料浆在定位柱处会形成局部流速变化，板片局部和定位柱容易出现磨蚀的问题，使用寿命有限；其次板式换热器内也存在焊缝，多次碱洗后焊缝脆弱严重；最后，板式换热器需要整体吊装，同时设备重量，进而造成大吊装困难。

有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置，以期解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置，能够有效消除换热装置内的局部磨蚀问题，延长换热装置的使用寿命，降低生产成本。

为达到上述目的，本实用新型提出一种用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置，其中，所述组合式列管换热装置包括多个管壳式换热器，所述管壳式换热器具有壳体，所述壳体的两端分别设置有封头，所述封头和所述壳体的连接位置处设置有管板，所述封头和其对应的所述管板围合形成管箱，多个换热管并排排列设置在两个所述管板之间，所述换热管为无缝钢管且所述换热管的两端分别胀接连接在对应的所述管板上，所述壳体两端的侧壁上分别开设有冷却水入口和冷却水出口，两个所述封头上分别开设有料浆进口和料浆出口，多个所述管壳式换热器串联和/或并联连接。

如上所述的用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置，其中，所述管板为锰合金管板，所述管板的厚度大于或等于40mm。

如上所述的用于氧化铝分解槽的组合式列管换热装置，其中，所以换热管的管壁厚度范围为1mm～3mm，所述换热管的内径范围为20mm～30mm。