[实用新型]传热元件及利用该传热元件的直插式热管换热器

说明书

技术领域

本实用新型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。

背景技术

在氧化铝的生产工艺中，铝土矿（Al₂O₃·H₂O和Al₂O₃·3H₂O）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渍，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℃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年发明，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。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有换热器的缺陷与不足，本实用新型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，本实用新型采用的技术方案为：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。

本实用新型换热器的工作原理：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侧，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，本实用新型的优点是：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1是本实用新型中传热元件的结构示意图；

图2为本实用新型中换热器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1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。