本發(fā)明涉及一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，屬于氧化鋁管道化溶出。

背景技術(shù)：

1、管道化溶出是現(xiàn)階段氧化鋁生產(chǎn)中必不可少的一道核心工序，其目的是在管道中用堿液溶出鋁土礦中的氧化鋁。因管道化溶出具有導(dǎo)熱性能好、傳熱系數(shù)高、溶出時(shí)間段、單位容積產(chǎn)能高等一系列優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被國內(nèi)外氧化鋁廠普遍采用。

2、現(xiàn)階段使用的管道化溶出結(jié)構(gòu)多為三套管結(jié)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)為一根外管內(nèi)套三個(gè)內(nèi)管，外管中為熱源，內(nèi)管中為溶出礦漿，熱源的熱量通過內(nèi)管管壁傳給礦漿，使礦漿達(dá)到溶出所需溫度，進(jìn)行溶出。

3、因溶出工藝需求，在高溫溶出中套管整體長度可能達(dá)到5000～8000m左右。由于場(chǎng)地限制，如此長度，自然不可能由一根直管構(gòu)成。在工廠中多由一根根百米內(nèi)的套管串聯(lián)組成，其上下左右串聯(lián)，共同組成由一根根套管構(gòu)成的溶出車間。因此，礦漿在各根套管之間的轉(zhuǎn)向切換將不可避免，轉(zhuǎn)向切換過程中礦漿的管內(nèi)壓力損失也將不可避免。

4、如圖8所示，圖示即為現(xiàn)目前的套管連接結(jié)構(gòu)，圖中箭頭方向表示內(nèi)管中溶出礦漿流向，在礦漿轉(zhuǎn)向切換時(shí)，由于內(nèi)外管隔板的限制，礦漿在進(jìn)出內(nèi)管時(shí)，存在嚴(yán)重的湍流現(xiàn)象，將引起管道內(nèi)壓力損失。如圖8所示，匯流后的礦漿經(jīng)彎管進(jìn)入變徑管再進(jìn)入到內(nèi)管的過程中，匯流后的礦漿一部分會(huì)直接進(jìn)入到內(nèi)管中，而一部分會(huì)作用在內(nèi)外管隔板上受到隔板的阻擋，從而引起管道內(nèi)壓力損失。

5、由于，在整個(gè)管道化溶出車間中，溶出套管由多根直管串聯(lián)而成，礦漿需經(jīng)過多次轉(zhuǎn)向切換，積累的壓力損失極大。據(jù)工程統(tǒng)計(jì)，溶出過程套管的數(shù)量可達(dá)60～100根左右，礦漿將進(jìn)行60～100次的轉(zhuǎn)向切換。整個(gè)過程中壓力損失將非?？捎^，達(dá)到了5～8%。由于礦漿中固含較高，在溶出過程中因?yàn)橛袃?nèi)外管隔板的阻擋，礦漿中的液體和固體混合物容易出現(xiàn)分離，礦漿極易出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可減少氧化鋁管道化溶出中，礦漿進(jìn)出內(nèi)管的壓力損失，據(jù)工程統(tǒng)計(jì)可減少整個(gè)管道化溶出車間礦漿整體壓力損失的5～8%，節(jié)能降耗效果明顯，同時(shí)避免礦漿出現(xiàn)分層現(xiàn)象。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，包括有轉(zhuǎn)向彎管，轉(zhuǎn)向彎管的兩端頭各連接有一個(gè)變徑管，變徑管經(jīng)內(nèi)外管隔板與外管連接，外管中套接有多根內(nèi)管，內(nèi)管一端穿過內(nèi)外管隔板并伸入至變徑管頭端，出口端的變徑管中設(shè)置有多合一接頭，多合一接頭臨近內(nèi)管的端面上設(shè)置有與內(nèi)管數(shù)量相同的內(nèi)管接口，多個(gè)內(nèi)管接口向內(nèi)延伸與一個(gè)進(jìn)出通道連通，進(jìn)出通道與多合一接頭的另一個(gè)端面貫通，進(jìn)出通道內(nèi)側(cè)端頭設(shè)有多棱錐結(jié)構(gòu)，多棱錐結(jié)構(gòu)的錐頭背離內(nèi)管接口方向設(shè)置，多根內(nèi)管分別與多個(gè)內(nèi)管接口連接；

3、所述內(nèi)管和內(nèi)管接口分別在外管內(nèi)和多合一接頭端面上繞其中心呈陳列分布結(jié)構(gòu)，多棱錐結(jié)構(gòu)的中心線與多合一接頭的中心軸線重合；

4、所述內(nèi)管接口為沉頭孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)管插接至內(nèi)管接口中。

5、前述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)中，所述多棱錐結(jié)構(gòu)為正多棱錐結(jié)構(gòu)，其棱邊數(shù)量與內(nèi)管接口數(shù)量相同，多棱錐結(jié)構(gòu)的每一條棱邊設(shè)置在相鄰的兩個(gè)內(nèi)管接口之間中心位置處，每一條棱邊底部經(jīng)圓弧切線與進(jìn)出通道內(nèi)壁連接，多棱錐結(jié)構(gòu)底部、圓弧切線兩側(cè)以及進(jìn)出通道內(nèi)壁均經(jīng)光滑的弧面與內(nèi)管接口連通。

6、前述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)中，所述多合一接頭外形為圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)，其錐度與變徑管的錐度一致。

7、前述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)中，所述多合一接頭設(shè)置有內(nèi)管接口的端面上設(shè)有多邊形定位沉孔，內(nèi)外管隔板朝向多合一接頭的端面上設(shè)有與之位置對(duì)應(yīng)的多邊形定位凸起。

8、前述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)中，所述沉頭孔結(jié)構(gòu)中大孔和小孔之間的半徑差值剛好等于內(nèi)管的管壁厚度。

9、前述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)中，所述沉頭孔結(jié)構(gòu)的開口端為向外的擴(kuò)口結(jié)構(gòu)。

10、前述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)中，所述多合一接頭為鑄鋼材質(zhì)。

11、前述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)口端的變徑管中亦設(shè)置有多合一接頭。

12、本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在變徑管增設(shè)有多合一接頭，通過將內(nèi)管直接與內(nèi)管接口連接，對(duì)比現(xiàn)階段國內(nèi)廣泛使用的管道化溶出，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)如下：

13、一、減少氧化鋁管道化溶出中，礦漿進(jìn)出內(nèi)管的壓力損失，據(jù)工程統(tǒng)計(jì)可減少整個(gè)管道化溶出車間礦漿整體壓力損失的5～8%，節(jié)能降耗效果明顯。

14、二、由于采用材料合理，在保證設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行的前提下，盡可能的減低了投資成本，在生產(chǎn)運(yùn)行中，經(jīng)濟(jì)效益良好。

15、三、通過設(shè)置有多合一接頭，多根內(nèi)管里的礦漿圓滑過渡直接匯總到同一點(diǎn)，或從同一點(diǎn)圓滑過渡進(jìn)入多根內(nèi)管中，減少了阻擋，使用實(shí)例證明，該結(jié)構(gòu)能有效的改善礦漿在溶出過程中的分層現(xiàn)象。

技術(shù)特征：

1.一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括有轉(zhuǎn)向彎管（1），轉(zhuǎn)向彎管（1）的兩端頭各連接有一個(gè)變徑管（2），變徑管（2）經(jīng)內(nèi)外管隔板（3）與外管（4）連接，外管（4）中套接有多根內(nèi)管（5），內(nèi)管（5）一端穿過內(nèi)外管隔板（3）并伸入至變徑管（2）頭端，出口端的變徑管（2）中設(shè)置有多合一接頭（6），多合一接頭（6）臨近內(nèi)管（5）的端面上設(shè)置有與內(nèi)管（5）數(shù)量相同的內(nèi)管接口（7），多個(gè)內(nèi)管接口（7）向內(nèi)延伸與一個(gè)進(jìn)出通道（8）連通，進(jìn)出通道（8）與多合一接頭（6）的另一個(gè)端面貫通，進(jìn)出通道（8）內(nèi)側(cè)端頭設(shè)有多棱錐結(jié)構(gòu)（9），多棱錐結(jié)構(gòu)（9）的錐頭背離內(nèi)管接口（7）方向設(shè)置，多根內(nèi)管（5）分別與多個(gè)內(nèi)管接口（7）連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述多棱錐結(jié)構(gòu)（9）為正多棱錐結(jié)構(gòu)，其棱邊數(shù)量與內(nèi)管接口（7）數(shù)量相同，多棱錐結(jié)構(gòu)（9）的每一條棱邊設(shè)置在相鄰的兩個(gè)內(nèi)管接口（7）之間中心位置處，每一條棱邊底部經(jīng)圓弧切線（10）與進(jìn)出通道（8）內(nèi)壁連接，多棱錐結(jié)構(gòu)（9）底部、圓弧切線（10）兩側(cè)以及進(jìn)出通道（8）內(nèi)壁均經(jīng)光滑的弧面與內(nèi)管接口（7）連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述多合一接頭（6）外形為圓錐臺(tái)形結(jié)構(gòu)，其錐度與變徑管（2）的錐度一致。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述多合一接頭（6）設(shè)置有內(nèi)管接口（7）的端面上設(shè)有多邊形定位沉孔（11），內(nèi)外管隔板（3）朝向多合一接頭（6）的端面上設(shè)有與之位置對(duì)應(yīng)的多邊形定位凸起。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述沉頭孔結(jié)構(gòu)中大孔和小孔之間的半徑差值剛好等于內(nèi)管（5）的管壁厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述沉頭孔結(jié)構(gòu)的開口端為向外的擴(kuò)口結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述多合一接頭（6）為鑄鋼材質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，其特征在于：進(jìn)口端的變徑管（2）中亦設(shè)置有多合一接頭（6）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種減少礦漿在管道化溶出過程中壓力損失的結(jié)構(gòu)，包括有轉(zhuǎn)向彎管，轉(zhuǎn)向彎管的兩端頭各連接有一個(gè)變徑管，變徑管經(jīng)內(nèi)外管隔板與外管連接，外管中套接有多根內(nèi)管，內(nèi)管一端穿過內(nèi)外管隔板并伸入至變徑管頭端，出口端的變徑管中設(shè)置有多合一接頭，多合一接頭臨近內(nèi)管的端面上設(shè)置有與內(nèi)管數(shù)量相同的內(nèi)管接口，多個(gè)內(nèi)管接口向內(nèi)延伸與一個(gè)進(jìn)出通道連通，進(jìn)出通道與多合一接頭的另一個(gè)端面貫通，進(jìn)出通道內(nèi)側(cè)端頭設(shè)有多棱錐結(jié)構(gòu)，多棱錐結(jié)構(gòu)的錐頭背離內(nèi)管接口方向設(shè)置，多根內(nèi)管分別與多個(gè)內(nèi)管接口連接。該結(jié)構(gòu)可減少氧化鋁管道化溶出中，礦漿進(jìn)出內(nèi)管的壓力損失，可減少整個(gè)管道化溶出車間礦漿整體壓力損失的5～8%，節(jié)能降耗效果明顯。

技術(shù)研發(fā)人員：曹趙生,王友,倪陽,羅振勇,金剛,方濤,石進(jìn)軍,鄒勇明,唐毓利,程波
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴陽鋁鎂設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15