1.本实用新型属于冶金生产技术领域，尤其涉及一种
氧化铝溶出套管换热器。
背景技术：
2.氧化铝工艺中溶出及稀释子项是其中一个重要的环节，而溶出套管是该子项中重要的设备。以往溶出及稀释子项工艺过程为：脱硅矿浆
→
二次汽预热段
→
新蒸汽冷凝水预热段
→
新蒸汽加热段
→
保温溶出段
→
溶出闪蒸
→
溶出矿浆去稀释。
3.目前原矿浆采用二次蒸汽对其进行预热，二次汽接换热器壳程，套管接管程，闪蒸器级数越多，溶出装置越节省蒸汽。但用蒸汽加热加大了整个工艺过程中对蒸汽的需求量。
4.上世纪80年代，德国纳勃氧化铝厂和利泊氧化铝厂采用该工艺流程，每组管道化溶出装置处理原矿浆量有40m3和80m3二种规格，该溶出装置称谓套管式管道化溶出器。原矿浆通过隔膜泵送入管道内，与经熔盐(或蒸汽)加热溶出后的高温浆液进行套管热交换，从而达到原矿浆预热的目的。在矿浆预热段内，一般是外管为冷的原矿浆，内管则为溶出后的高温矿浆，这样可以更好的对热量进行回收。但是由于没有合适的矿浆换热设备，该技术没有继续应用。
技术实现要素：
5.针对现有技术存在的不足，针对德国套管式管道化溶出器进行分析研究后，为提高能源利用率、节能减排，对现有溶出套管进行改良，工艺改进了原有的加热方式。本实用新型提供一种氧化铝溶出套管换热器，由原来的蒸汽加热改为矿浆自加热，设置有扩容防冲结构，减少料浆对换热器的冲蚀，延长使用寿命。
6.一种氧化铝溶出套管换热器，包括矩阵式布置的多个溶出套管，溶出套管包括外管、内管、防冲结构，所述内管设置在外管内部；外管的两端连接有端头将外管端部与内管外部封闭，端头另一端通过锥段连接有法兰，相邻内管间通过u型管连接并相通，并采用紧固件通过法兰紧固；所述外管上开设有若干工艺管口，分别与矿浆的进口或出口的接管相连；所述防冲结构设置在内管与外管间包括耐磨管、耐磨管支撑，所述耐磨管套设在内管外部，对应矿浆进入的工艺管口位置，耐磨管支撑固定在耐磨管与外管之间。
7.所述内管为三根，呈正三角形排列在外管内部。
8.本实用新型的有益效果是：
9.1.本实用新型所提供的换热器由原来的蒸汽或冷凝水加热改为料浆加热，溶出套管为双层对流换热设备；即壳程介质为加热后的料浆，管程介质为冷矿浆，用热料浆对冷料浆进行加热。
10.2.通过本实用新型所提供的换热器的应用，取消溶出闪蒸系统，大大简化了工艺流程，节省工艺设备；该装置大大减少了对蒸汽量的需求，使系统内部热量损失降低，达到节能减排效果。
11.3.本实用新型所提供的换热器设置了扩容防冲结构，减少料浆对换热器内管的冲
蚀，延长换热管使用寿命。防冲结构结构简单，效果显著，安装方便，经济实用。
12.4.溶出套管的内管与外管间设置有防冲结构，即为壳程进料口部位提供了防冲、耐磨结构，提高换热器使用寿命。
附图说明
13.图1为本实用新型提供的换热器的主视图；
14.图2为图1的中左端部的局部放大图；
15.图3为本实用新型中的防冲结构示意图；
16.图4为图3的侧视图；
17.其中，
18.1-溶出套管，2-防冲结构，3-壳程矿浆进口接管；4-外管；5-内管；6-耐磨管；7-耐磨管支撑。
具体实施方式
19.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案和效果作详细描述。
20.如图1-2所示，一种氧化铝溶出套管换热器，用于氧化铝工业溶出及稀释工段，为氧化铝工艺中重要设备之一，包括矩阵式布置的多个溶出套管1，溶出套管1包括外管4、内管5、防冲结构，所述内管5设置在外管4内部；外管4的两端连接有端头将外管4端部与内管5 外部封闭，端头另一端通过锥段连接有法兰，相邻内管5间通过u型管连接并相通，并采用紧固件通过法兰紧固。所述外管4上开设有若干工艺管口，用于与矿浆的进口或出口的接管相连，或相邻的外管间的连接，相邻的两个外管间通过u型管连接。本实施例中，所述内管 5为三根，呈正三角形排列在外管4内部，并满足一定管间距，所述一定管间距按gb/t151-2014 《热交换器》6.3.1.2中表6-2换热管中心距计算。
21.由于套管壳程进料由蒸汽改为矿浆，其对内管5的冲蚀大大加剧，对内管5的腐蚀非常严重，为了缓解、保护内管5不被腐蚀破坏，保证使用寿命，所述换热器设置有防冲结构2，对内管5起到保护、防止冲蚀的作用。如图3-4所示，所述防冲结构2设置在内管5与外管4 间，包括耐磨管6、耐磨管支撑7，本实施例中所述耐磨管采用硬质合金；所述耐磨管6套设在内管5外部，对应矿浆进入的工艺管口位置，耐磨管支撑7固定在耐磨管6与外管4之间。防冲结构2使矿浆不能直接冲蚀到内管5上，而是冲刷在耐磨管6上，而后由径向冲刷改为轴向流动，进而起到对内管5保护、不受到严重腐蚀的作用。
22.本实施中所述外管4上开设有两个工艺管口。
23.换热时，内管5内通入冷矿浆，冷矿浆在矩阵式的溶出套管1内流动，具有一定热量的矿浆从壳程矿浆进口接管3进入到换热器内部，矿浆经过壳程矿浆进口接管3冲刷在耐磨管 6上，然后由沿着壳程矿浆进口接管3的径向冲刷改为沿着内管5外部轴向冲刷，与内管5 内部的冷矿浆进行热交换，最后从外管4上与矿浆出口的接管相连接的工艺管口流出。
技术特征：
1.一种氧化铝溶出套管换热器，其特征在于：包括矩阵式布置的多个溶出套管，溶出套管包括外管、内管、防冲结构，所述内管设置在外管内部；外管的两端连接有端头将外管端部与内管外部封闭，端头另一端通过锥段连接有法兰，相邻内管间通过u型管连接并相通，并采用紧固件通过法兰紧固；所述外管上开设有若干工艺管口，分别与矿浆的进口或出口的接管相连；所述防冲结构设置在内管与外管间包括耐磨管、耐磨管支撑，所述耐磨管套设在内管外部，对应矿浆进入的工艺管口位置，耐磨管支撑固定在耐磨管与外管之间。2.根据权利要求1所述的一种氧化铝溶出套管换热器，其特征在于：所述内管为三根，呈正三角形排列在外管内部。
技术总结
本实用新型涉及一种氧化铝溶出套管换热器，包括矩阵式布置的多个溶出套管，溶出套管包括外管、内管、防冲结构，所述内管设置在外管内部；外管的两端连接有端头将外管端部与内管外部封闭，端头另一端通过锥段连接有法兰，相邻内管间通过U型管连接并相通，并采用紧固件通过法兰紧固；所述外管上开设有若干工艺管口，分别与矿浆的进口或出口的接管相连；所述防冲结构设置在内管与外管间，包括耐磨管、耐磨管支撑，所述耐磨管套设在内管外部，对应矿浆进入的工艺管口位置，耐磨管支撑固定在耐磨管与外管之间。本实用新型由原来的蒸汽加热改为矿浆自加热，设置有扩容防冲结构，减少料浆对换热器的冲蚀，延长使用寿命。延长使用寿命。延长使用寿命。
技术研发人员：杨林 邱峰 邢国春 王薇
受保护的技术使用者：东北大学设计研究院（有限公司）
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2022/2/8
声明：
“氧化铝溶出套管换热器” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：东北大学设计研究院（有限公司）
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