传热元件及利用该传热元件的直插式热管换热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种传热元件及利用该传热元件的直插式氧化铝分解槽热管换热器，该传热元件包括管体，管体的下部为受热段、上部为放热段，在放热段上并从上至下依次设有翅片和冷却装置。该换热器包括本体和至少一个传热元件并且该换热器与氧化铝分解槽为一体化结构，每个传热元件的受热段留在本体内，放热段置于本体外。本实用新型专利技术中传热元件结构合理，能解决现有换热器“结疤”、堵塞和板片磨损，且传热元件或板片“结疤”后难以清洗、检修、检修工人劳动强度大的不足；采用此传热元件的热管换热器，单根传热元件可拆卸、便于清洗，即使传热元件失效后也只需更换传热元件而无需更换整个换热器，方便实际运行操作，能够满足实际生产的需要。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直插式热管换热器，尤其涉及一种专门针对氧化铝行业分解槽铝酸钠溶液进行降温而设计的传热元件及直插式氧化铝分解槽热管换热器。
技术介绍
在氧化铝的生产工艺中，铝土矿(Al2O3 · H2O和Al2O3 · 3H20)是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸溃，获得铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗净，再在950-1200°C的温度下煅烧，就得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用。此法由奥地利科学家拜耳(K. J. Bayer)在1888年专利技术，时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法，人称“拜耳法”。目前铝酸钠溶液的降温一般有真空法、分解槽外侧加冷凝水、分解槽内设置冷凝水管、套管换热器、板式换热器等几种方案，由于上述方案难以控制换热管的管壁温度，换热管外表易产生氢氧化铝晶体而“结疤”。而一旦换热管表面结疤严重并影响溶液降温效果，则必须停车进行清理和清洗，影响了生产的正常进行。此外，对于板式换热器方案，由于氢氧化铝固体颗粒的存在，板式换热器板片磨损严重；同时板式换热器也容易“结疤”堵死，换热器使用寿命较短，生产装置运行成本高。
技术实现思路
技术目的为了克服现有换热器的缺陷与不足，本技术的目的在于提供一种能避免现有换热器换热管表面出现的“结疤”现象，减轻操作、清洗、检修工人的劳动强度的传热元件及利用该传热元件的直插式氧化铝分解槽热管换热器。技术方案为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为一种传热元件，包括管体，所述管体的下部为受热段、上部为放热段，在所述放热段上并从上至下依次设有翅片和冷却装置。为了进出水方便，所述冷却装置包括包裹在所述管体的外面夹套管，在所述夹套管上设有冷却水进口和冷却水出口。进一步地，所述冷却水出口设在夹套管的上部、所述冷却水进口设在夹套管的下部。为了能将管体固定在换热器上，在所述管体上并位于受热段与放热段之间设有支撑固定用管板。为了方便安装，在所述管体的顶部设有吊装用吊耳。包括本体和至少一个所述传热元件，每个所述传热元件的受热段留在本体内、放热段置于本体外。本技术换热器的工作原理传热元件受热段直插在铝酸钠溶液中，溶液中的热量通过换热管管壁传递给热管内的工作介质(即工质)，工质吸热汽化后上升至热管放热段，通过管壁将热量传递给管外侧的空气或冷却装置，工质放热变成液态回流至热管受热侦牝空气或冷却装置吸热后排放或进行循环利用，如此不断形成换热循环系统。在所述本体内装有铝酸钠溶液，所述受热段置于所述溶液中。所述传热元件在本体内为立式垂直布置。在所述本体内安装有搅拌装置。有益效果与现有技术相比，本技术的优点是传热元件结构合理，能解决现有换热器“结疤”、堵塞和板片磨损，且传热元件或板片“结疤”后难以清洗、检修、检修工人的劳动强度大的不足；采用此传热元件的热管换热器，单根传热元 件可拆卸、便于清洗，即使传热元件失效后也只需更换传热元件而无需更换整个换热器，方便实际运行操作，能够满足实际生产的需要。附图说明图I是本技术中传热元件的结构示意图；图2为本技术中换热器的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述如图I和图2所示，一种传热元件，包括管体2，每个管体2分为受热段和放热段，在放热段上设有至少一个增强散热用的翅片6，在放热段上并在翅片6的下方设有冷却装置，该冷却装置包括包裹在管体2放热段外面的夹套管4,在夹套管4的上部设有冷却水出口 5，在夹套管4的下部设有冷却水进口 3。在管体2上并位于受热段与放热段之间设有支撑固定用管板8，在管体2的顶部设有吊装用吊耳7。利用上述传热元件制成的直插式氧化铝分解槽热管换热器，包括本体I和至少一个传热元件，在本体I内装有铝酸钠溶液，这样就实现了该换热器与氧化铝分解槽为一体化结构，在本体I内安装有搅拌装置；传热元件在本体I内为立式垂直布置；管体2通过支撑固定管板固定在本体I上，这样就能使得受热段置于溶液中，放热段置于本体I外(即放热段置于自然空气中)。为了能实现单根管体2的拆卸、清洗、更换，支撑固定用管板8与本体I之间采用卡箍方式连接固定。管体2受热段直插在氧化铝分解槽铝酸钠溶液中，溶液中的热量通过换管体2管壁传递给管体2内的工作介质(即工质)，工质吸热汽化后上升至管体2放热段，通过管壁将热量传递给管外侧的空气或夹套内的冷却水，工质放热变成液态回流至管体2受热侧，空气或冷却水吸热后排放或进行循环利用，如此不断形成换热循环系统。本技术进一步包括管体2放热段夹套换管体2冷却水量根据当地环境温度进行调节，正常情况下不开启冷却水，当环境温度升高或溶液温度偏离设计值时，则通入冷却水，冷却水量随着环境温度和分解槽溶液温度的升高而增加，直至满负荷工作。本技术进一步包括管体2放热段缠绕的翅片6的数量根据当地自然环境温度确定，不同地区采用的翅片6数量不同。本技术进一步包括通过调整管体2受热段、放热段、夹套管4长度以及翅片6数量，从而达到控制换热时的管体2最低管壁，防止受热段“结疤”。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范 围。权利要求1.一种传热元件，其特征在于包括管体(2)，所述管体(2)的下部为受热段、上部为放热段，在所述放热段上并从上至下依次设有翅片(6)和冷却装置。2.根据权利要求I所述的传热元件，其特征在于所述冷却装置包括包裹在所述管体(2)的外面夹套管(4)，在所述夹套管(4)上设有冷却水进口(3)和冷却水出口(5)。3.根据权利要求2所述的传热元件，其特征在于所述冷却水出口(5)设在夹套管(4)的上部、所述冷却水进口(3)设在夹套管(4)的下部。4.根据权利要求I所述的传热元件，其特征在于在所述管体(2)上并位于受热段与放热段之间设有支撑固定用管板(8)。5.根据权利要求I所述的传热元件，其特征在于在所述管体(2)的顶部设有吊装用吊耳(7)。6.利用权利要求I所述的传热元件的直插式热管换热器，其特征在于包括本体(I)和至少一个所述传热元件，每个所述传热元件的受热段留在本体(I)内、放热段置于本体(I)外。7.根据权利要求6所述的直插式热管换热器，其特征在于在所述本体(I)内装有铝酸钠溶液，所述受热段置于所述溶液中。8.根据权利要求6所述的直插式热管换热器，其特征在于所述传热元件在本体(I)内为立式垂直布置。9.根据权利要求6所述的直插式热管换热器，其特征在于在所述本体(I)内安装有搅拌装置。专利摘要本技术公开了一种传热元件及利用该传热元件的直插式氧化铝分解槽热管换热器，该传热元件包括管体，管体的下部为受热段、上部为放热段，在放热段上并从上至下依次设有翅片和冷却装置。该换热器包括本体和至少一个传热元件并且该换热器与氧化铝分解槽为一体化结构，每个传热元件的受热段留在本体内，放热段置于本体外。本技术中传热元件结构合理，能解决现有换热器“结疤”、堵塞和板片磨损，且传热元件或板片“结疤”后难以清洗、检修、检修工人劳动强度大的不足；采用此传热元件的热管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传热元件，其特征在于：包括管体（2），所述管体（2）的下部为受热段、上部为放热段，在所述放热段上并从上至下依次设有翅片（6）和冷却装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡国海，涂福炳，管欣，
申请(专利权)人：南京焓能环保科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：