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一种离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构的制作方法

1.本实用新型涉及烧碱生产设备领域,尤其是涉及一种离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构。


背景技术:

2.目前,国内很多氯碱企业采用日本旭化成电解槽生产离子膜烧碱,其中引进较多的复极髙电密自然循环电解槽,进槽阴极液均是通过一台总的换热器换热后,进入阴极液高位槽,再通过一总管分配到各台电解槽。随着烧碱单套机构能力越来越大,对应电解槽的台数也越来越多(比如一套30万吨/年的离子膜烧碱机构,所需电解槽台数可达10台),致使生产过程中各台电解槽的阴极进液温度有高有低,从而使槽内阴极液温度有高有低,温度过高,离子膜易破损,寿命变短;温度过低,电流效率会降低,吨碱耗电增多,因此非常希望有一办法,让进入各台电解槽的阴极液温度均为最佳的控制温度。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本实用新型旨在提出一种离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构,以保证进入各台电解槽的阴极液温度均为最佳的控制温度。
4.为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
5.一种离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构,包括总换热器、总管、进液支管、列管换热器和蒸汽发生器;
6.所述总管与总换热器连接,总管上连接有若干个分别与各个电解槽连通的进液支管,每个进液支管上均连接有蒸汽调节阀和列管换热器,蒸汽调节阀用于控制进入列管换热器中的蒸汽流量;进入列管换热器内的蒸汽均由蒸汽发生器提供。
7.进一步,所述列管换热器为立式列管换热器。
8.进一步,所述列管换热器包括从上之下依次法兰连接的上封头、上筒节、筒体、下筒节和下封头;上封头和上筒节之间固定设有第一隔板,上筒节和筒体之间固定设有第二隔板,筒体和下筒节之间固定设有第三隔板,下筒节和下封头之间固定设有第四隔板;所述筒体的中部设有若干个竖直设置的内换热管,若干个内换热管共同围成圆柱状,内换热管的上端向上穿过第二隔板并与上筒节内部连通,内换热管的下端向下依次穿过第三隔板和第四隔板,并与下封头连通;所述内换热管的外周设有若干个竖直设置的外换热管,若干个外换热管共同围成圆环状,外换热管的上端向上依次穿过第二隔板和第一隔板,并与上封头连通,外换热管的下端向下穿过第三隔板并与下筒节连通;所述上封头设有进液口,上筒节设有循环入口,筒体的上部设有蒸汽入口,筒体的下部设有蒸汽出口,下筒节上设有循环出口,下封头上设有出液口,循环出口与循环入口通过连接管连通,连接管上连接有抽水泵。
9.进一步,所述下封头上固定设有支腿。
10.进一步,所述筒体内还设有折流板。
11.进一步,所述折流板为螺旋式折流板。
12.进一步,所述折流板为从上至下交错排列的扇形板。
13.进一步,伸入下筒节内的内换热管的外周罩设有套筒,且套筒的上端与第三隔板固定连接,套筒的下端与第四隔板固定连接。
14.进一步,所述下封头内设有温度计。
15.相对于现有技术,本实用新型所述的离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构具有以下优势:
16.(1)本实用新型所述的离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构在每台电解槽阴极进液管道上各增加了列管换热器,用蒸汽加热,换热器为立式,占地小,便于疏水,进入换热器的蒸汽管道上各设一台蒸汽调节阀,通过调节蒸汽流量来控制进入电解槽的阴极液温度,从而控制了槽内温度。该温度可调可控,该调节装置稳定可靠。
17.(2)本实用新型所述的列管换热器包括从上至下依次连接的上封头、上筒节、筒体、下筒节和下封头,各个连接处从上至下依次设有第一隔板、第二隔板、第三隔板、第四隔板,筒体内设有两组换热管,内换热管上端穿入上筒节,下端穿入下封头,外换热管上端穿入上封头,下端穿入下筒节。待加热阴极液从上封头的进液口进入,之后流入外换热管内,最终流入下筒节内;再通过抽水泵将阴极液从循环出口抽入连接管,之后从循环入口进入上筒节中,最终通过内换热管流入下封头内并排出。在该过程中,加热蒸汽通过蒸汽入口进入筒体对换热管内的阴极液进行加热,被冷却的蒸汽从蒸汽出口排出。阴极液在该换热器中经过了一个循环后再排出,保证阴极液被充分的加热。循环进入上筒节内的蒸汽能够对上筒节中外换热管内阴极液进行初步预热,能够更有利于阴极液的加热。
18.(3)本实用新型所述的下筒节内的内换热管的外周罩设有套筒,套筒将下筒节内的阴极液与内换热管内的阴极液隔开,减轻二者之间的热交换,避免影响即将排出的阴极液的温度。
附图说明
19.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
20.图1为本实用新型实施例所述的离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构的示意图;
21.图2为本实用新型实施例所述的列管换热器的结构示意图;
22.图3为本实用新型实施例所述的列管换热器的a处局部放大图;
23.图4为本实用新型实施例所述的列管换热器的底部结构图;
24.图5为本实用新型实施例所述的列管换热器的b处局部放大图;
25.图6为本实用新型实施例所述的列管换热器的侧视图;
26.图7为本实用新型实施例所述的列管换热器的剖视图;
27.图8为本实用新型实施例所述的内换热管和外换热管的结构示意图。
28.附图标记说明:
29.1-总换热器;2-总管;3-进液支管;4-电解槽;5-列管换热器; 51-上封头;511-进
液口;512-第一隔板;513-第一连通孔;52-上筒节;521-循环入口;53-筒体;531-第二隔板;532-第三隔板;533
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内换热管;534-外换热管;535-蒸汽入口;536-蒸汽出口;537-折流板;54-下筒节;541-套筒;542-循环出口;55-下封头;551-第四隔板;552-第二连通孔;553-出液口;56-连接管;57-抽水泵;58-支腿;6-蒸汽调节阀;7-蒸汽发生器。
具体实施方式
30.需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
32.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
34.图1为本实用新型实施例所述的离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构的示意图。
35.如图1所示,一种离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构,包括总换热器1、总管2、进液支管3、列管换热器5和蒸汽发生器7;
36.所述总管2与总换热器1连接,总管2上连接有若干个分别与各个电解槽4连通的进液支管3,每个进液支管3上均连接有蒸汽调节阀6和列管换热器5,蒸汽调节阀6用于控制进入列管换热器5中的蒸汽流量;进入列管换热器5内的蒸汽均由蒸汽发生器7提供。
37.示例性的,所述列管换热器5为立式列管换热器。
38.该离子膜烧碱电解槽阴极进液温度调节机构在每台电解槽阴极进液管道上各增加了列管换热器,用蒸汽加热,换热器为立式,占地小,便于疏水,进入换热器的蒸汽管道上各设一台蒸汽调节阀,通过调节蒸汽流量来控制进入电解槽的阴极液温度,从而控制了槽内温度。该温度可调可控,该调节装置稳定可靠。
39.图2为本实用新型实施例所述的列管换热器的结构示意图;图3 为本实用新型实施例所述的列管换热器的a处局部放大图;图4为本实用新型实施例所述的列管换热器的底部结构图;图5为本实用新型实施例所述的列管换热器的b处局部放大图;图6为本实用新型实施例所述的列管换热器的侧视图;图7为本实用新型实施例所述的列管换热器的剖视图;图8为本实用新型实施例所述的内换热管和外换热管的结构示意图。
40.示例性的,如图2-8所示,所述列管换热器5包括从上之下依次法兰连接的上封头51、上筒节52、筒体53、下筒节54和下封头55;上封头51和上筒节52之间固定设有第一隔板512,上筒节52和筒体53之间固定设有第二隔板531,筒体53和下筒节54之间固定设有第三隔板532,下筒节54和下封头55之间固定设有第四隔板551;所述筒体53的中部设有若干个竖直设置的内换热管533,若干个内换热管533共同围成圆柱状,内换热管533的上端向上穿过第二隔板 531并与上筒节52内部连通,内换热管533的下端向下依次穿过第三隔板532和第四隔板551,并与下封头55连通;所述内换热管533 的外周设有若干个竖直设置的外换热管534,若干个外换热管534共同围成圆环状,外换热管534的上端向上依次穿过第二隔板531和第一隔板512,并与上封头51连通,外换热管534的下端向下穿过第三隔板532并与下筒节54连通;所述上封头51设有进液口511,上筒节52设有循环入口521,筒体53的上部设有蒸汽入口535,筒体 53的下部设有蒸汽出口536,下筒节54上设有循环出口542,下封头55上设有出液口553,循环出口542与循环入口521通过连接管 56连通,连接管56上连接有抽水泵57。
41.具体的,所述下封头55上固定设有支腿58。
42.具体的,所述筒体53内还设有折流板537。
43.更具体的,所述折流板537可以为螺旋式折流板。所述折流板537还可以为从上至下交错排列的扇形板。
44.具体的,伸入下筒节54内的内换热管533的外周罩设有套筒541,且套筒541的上端与第三隔板532固定连接,套筒541的下端与第四隔板551固定连接。
45.具体的,所述下封头55内设有温度计。
46.列管换热器5包括从上至下依次连接的上封头51、上筒节52、筒体53、下筒节54和下封头55,各个连接处从上至下依次设有第一隔板512、第二隔板531、第三隔板532、第四隔板551,筒体53内设有两组换热管,内换热管533上端穿入上筒节52,下端穿入下封头55,外换热管534上端穿入上封头51,下端穿入下筒节54。其工作原理如图7所示,待加热阴极液从上封头51的进液口511进入,之后流入外换热管534内,最终流入下筒节54内;再通过抽水泵57 将阴极液从循环出口542抽入连接管56,之后从循环入口521进入上筒节52中,最终通过内换热管533流入下封头55内并排出。在该过程中,加热蒸汽通过蒸汽入口535进入筒体53对换热管内的阴极液进行加热,被冷却的蒸汽从蒸汽出口536排出。阴极液在该换热器中经过了一个循环后再排出,保证阴极液被充分的加热。循环进入上筒节52内的蒸汽能够对上筒节52中外换热管534内刚进入的阴极液进行初步预热,能够更有利于阴极液的加热。
47.下筒节54内的内换热管533的外周罩设有套筒541,套筒541 将下筒节54内的阴极液与内换热管533内的阴极液隔开,减轻二者之间的热交换,避免影响即将排出的阴极液的温度。
48.下封头55内设有温度计可以便于测量排出的阴极液的温度。
49.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。