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| 一种水冷炉盖板防结垢系统以及稀土熔盐电解槽 |
| 技术领域 |
| 本实用新型涉及水冷设备技术领域，特别是涉及一种水冷炉盖板防结垢系统以及稀土熔盐电解槽。 |
| 背景技术 |
| 稀土熔盐电解行业使用熔盐电解槽生产稀土金属，电解温度较高，槽口周围为温度在500度左右，槽口一般盖设炉盖板以减小槽口的热辐射，但是在自然换热时炉盖板温度在280度左右，严重影响出炉操作时的作业环境。 |
| 为了解决炉盖板温度较高的问题，申请人以及的技术为通过水冷炉盖板降低温度，在水冷的作用下，炉盖板温度可以降到40-80度，但申请人已知的水冷炉盖板通常使用未软化的自来水进行冷却，以节省成本，但是会导致使用过程水冷炉盖板内的水冷道结垢，而且在更换阳极时人工会用铁锤敲打水冷炉盖板上耳子部分进行更换阳极操作，敲打产生的震动会导致结垢物脱落，脱落的结垢物在长期使用过程会导致水冷炉盖板出水口被结垢物堵死，形成密闭容器，严重影响水冷炉盖板的正常使用以及制冷效果；严重时，由于堵塞导致电解炉持续生产时水冷炉盖板中的水被持续加热气化，使水冷盖板变形甚至爆炸。 |
| 因此人们亟需一防结垢效果好，安全性高的水冷炉盖板防结垢系统。 |
| 发明内容 |
| 本实用新型的目的是提供一种水冷炉盖板防结垢系统以及稀土熔盐电解槽，利用温度传感器实时监测出水温度，再通过调节水泵的转速实现出水温度的调节，保证出水温度低于结垢温度即可提高防结垢效果以及使用安全性。 |
| 为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种水冷炉盖板防结垢系统，包括水冷炉盖板以及冷却水循环单元，所述水冷炉盖板内设置有冷却水通道，所述冷却水通道的进口以及出口分别与所述冷却水循环单元的出口以及进口连通，所述冷却水通道的出口处管路上设置有第一温度传感器，所述冷却水循环单元内设置有可调转速的第一水泵。 |
| 优选的，所述冷却水循环单元内设置有PH值检测仪，所述冷却水循环单元内设置有用于向冷却水中添加缓蚀阻垢剂的药剂投料口。 |
| 优选的，所述第一温度传感器与所述第一水泵均与控制系统电连接。 |
| 优选的，所述冷却水循环单元包括依次连通的冷却塔、水箱以及所述第一水泵，所述第一水泵的出口与所述冷却水通道的进口连通，所述冷却塔的进口与所述冷却水通道的出口连通，所述第一温度传感器设置在所述冷却塔的进口与所述冷却水通道之间的管路上。 |
| 优选的，所述冷却水循环单元还包括第二水泵，所述第二水泵与所述第一水泵并联设置。 |
| 优选的，所述第一水泵的两侧分别设置有第一阀门和第二阀门，所述第二水泵的两侧分别设置有第三阀门和第四阀门。 |
| 优选的，所述冷却水通道的进口处管路上设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述第一水泵均与控制系统电连接。 |
| 优选的，所述冷却水通道的出口处管路上设置有第一压力传感器，所述冷却水通道的进口处管路上设置有第二压力传感器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器以及所述第一水泵均与所述控制系统电连接。 |
| 优选的，所述冷却水通道的出口处管路上设置有第五阀门，所述冷却水通道的进口处管路上设置有第六阀门。 |
| 本实用新型还提供一种应用上述水冷炉盖板防结垢系统的稀土熔盐电解槽，包括所述水冷炉盖板防结垢系统以及电解槽槽体，所述水冷炉盖板盖设在所述电解槽槽体的槽口处。 |
| 本实用新型相对于现有技术主要取得了以下技术效果： |
| 在水冷炉盖板冷却过程中，利用温度传感器实时检测水冷炉盖板内冷却水通道的出水温度，当该温度超过冷却水结垢温度时，通过加快第一水泵的转速，提高冷却水的流速，进而降低冷却水在水冷炉盖板内的停留时间，降低冷却水通道的出水温度，使其低于冷却水结垢温度，即可提高系统的防结垢效果，提高水冷炉盖板的使用安全性。 |
| 本实用新型其他方案相对于现有技术取得了以下技术效果： |
| 利用PH值检测仪实时检测冷却水PH值，PH值较高时，可通过药剂投料口投入缓蚀阻垢剂，辅助防止冷却水结垢。 |
| 第一温度传感器以及第二温度传感器的设置可以测量冷却水通道的前后温差，第一压力传感器以及第二压力传感器的设置可以测量冷却水通道的前后压差，当温差以及压差出现升高时，代表冷却水通道内冷却水流动不通畅，此时可通过加快冷却水流速或检修的方式对不通畅的冷却水通道进行处理。 |
| 第一水泵与第二水泵并联设置，使得系统水泵一备一用，当其中一个水泵出现问题时，可以使用另一水泵进行冷却水循环，保证系统正常运行。 |
| 附图说明 |
| 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 |
| 图1为本实用新型实施例中水冷炉盖板防结垢系统的结构示意图； |
| 其中，1、水冷炉盖板；2、冷却水通道；3、第一温度传感器；4、第二温度传感器；5、第一压力传感器；6、第二压力传感器；7、PH值检测仪；8、药剂投料口；9、冷却塔；10、水箱；11、第一水泵；12、第二水泵；13、第一阀门；14、第二阀门；15、第三阀门；16、第四阀门；17、第五阀门；18、第六阀门；19、上液位计；20、下液位计；21、扰流板。 |
| 具体实施方式 |
| 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 |
| 本实用新型的目的是提供一种水冷炉盖板防结垢系统以及稀土熔盐电解槽，以解决现有技术存在的问题，利用温度传感器实时监测出水温度，再通过调节水泵的转速实现出水温度的调节，保证出水温度低于结垢温度即可提高防结垢效果以及使用安全性。 |
| 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 |
| 请参考如图1所示，提供一种水冷炉盖板防结垢系统，包括水冷炉盖板1以及冷却水循环单元，水冷炉盖板1内设置有冷却水通道2，冷却水通道2的进口以及出口分别与冷却水循环单元的出口以及进口连通，冷却水循环单元为冷却水通道2循环提供冷却水，冷却水通道2的出口处管路上设置有第一温度传感器3，用于检测从冷却水通道2内流出的换热后的冷却水温度，冷却水循环单元内设置有可调转速的第一水泵11，在水冷炉盖板1冷却过程中，利用温度传感器实时检测水冷炉盖板1内冷却水通道2的出水温度，操作人员获取其温度数据，当该温度超过冷却水结垢温度时，通过加快第一水泵11的转速，提高冷却水的流速，进而降低冷却水在水冷炉盖板1内的停留时间，降低冷却水通道2的出水温度，使其低于冷却水结垢温度，即可提高系统的防结垢效果，提高水冷炉盖板1的使用安全性；冷却水结垢温度可根据实际使用情况设定，本实施例中冷却水结垢温度为50℃。 |
| 冷却水通道2盘旋设置在水冷炉盖板1内，且冷却水通道2内间隔设置有多个扰流板21，以提高换热效果，降低水冷炉盖板1的温度。 |
| 为了进一步提高防结垢效果，冷却水循环单元内设置有PH值检测仪7，PH值检测仪7的探头与循环的冷却水接触，以测量循环冷却水的PH值，冷却水循环单元内设置有药剂投料口8，药剂投料口8用于向冷却水中添加缓蚀阻垢剂，当PH值检测仪7检测冷却水的PH值较高时，可通过药剂投料口8投入缓蚀阻垢剂，中和冷却水中Ca、Mg离子，辅助防止冷却水结垢。 |
| 药剂投料口8处设置密封塞，在不使用时封闭药剂投料口8，防止外界污染物进入冷却水中。 |
| 可以在药剂投料口8处设置电磁阀，电磁阀与控制系统电连接，药剂投料口8连接盛放有缓蚀阻垢剂的料仓，通过打开电磁阀，料仓内的缓蚀阻垢剂依靠重力自动进入冷却水中，实现投料的自动化。 |
| 本实施例中设置第一温度传感器3与第一水泵11均与控制系统电连接，控制系统用于获取第一温度传感器3检测的温度数值，并与设定的冷却水结垢温度对比，第一温度传感器3检测的温度数值较高时，控制加快第一水泵11的转速，相较于人工观察第一温度传感器3数据，并手动操控调节第一水泵11转速的方式，不仅自动化程度高，而且节省人力。 |
| 冷却水循环单元包括依次连通的冷却塔9、水箱10以及第一水泵11，第一水泵11的出口与冷却水通道2的进口连通，冷却塔9的进口与冷却水通道2的出口连通，第一温度传感器3设置在冷却塔9的进口与冷却水通道2之间的管路上，冷却塔9用于对循环水进行冷却，水箱10用于存储冷却水。 |
| 水箱10内设置有下液位计20以及上液位计19，用于检测水箱10内水位信息，当水位低于下液位计20时，需要通过水箱10上的补水口进行补水，补水至水位高于上液位计19时，停止补水。 |
| 在设置水箱10的基础上，PH值检测仪7与药剂投料口8可均设置在水箱10上。 |
| 冷却水循环单元还包括第二水泵12，第二水泵12与第一水泵11并联设置，第一水泵11与第二水泵12一备一用，当其中一个水泵出现问题时，可以使用另一水泵进行冷却水循环，保证系统正常运行，第二水泵12与控制系统电连接。 |
| 第一水泵11的两侧分别设置有第一阀门13和第二阀门14，第二水泵12的两侧分别设置有第三阀门15和第四阀门16，水泵两侧阀门的设置使得水泵需要维护检修或更换时，可通过关闭两侧阀门，防止水流通对工作造成影响。 |
| 冷却水通道2的进口处管路上设置有第二温度传感器4，第一温度传感器3、第二温度传感器4以及第一水泵11均与控制系统电连接，控制系统通过第一温度传感器3与第二温度传感器4检测的温度数据计算冷却水通道2的前后温差，当温差出现升高时，代表冷却水通道2内冷却水流动不通畅，此时可通过加快冷却水流速或检修的方式对不通畅的冷却水通道2进行处理。 |
| 冷却水通道2的出口处管路上设置有第一压力传感器5，冷却水通道2的进口处管路上设置有第二压力传感器6，第一压力传感器5、第二压力传感器6以及第一水泵11均与控制系统电连接，控制系统通过第一压力传感器5与第二压力传感器6检测的压力数据计算冷却水通道2的前后压差，当压差出现升高时，代表冷却水通道2内冷却水流动不通畅，此时可通过加快冷却水流速或检修的方式对不通畅的冷却水通道2进行处理。 |
| 在实际操作时，优先利用加快冷却水流速的方式尝试冲击冷却水通道2，如果冲击完成后温差和压差依旧较高，则对其进行检修。 |
| 冷却水通道2的出口处管路上设置有第五阀门17，冷却水通道2的进口处管路上设置有第六阀门18，通过关闭第五阀门17以及第六阀门18，便于对水冷炉盖板1进行维护检修；在设置第一温度传感器3、第二温度传感器4、第一压力传感器5以及第二压力传感器6的基础上，可以选择任意的传感器位于第五阀门17和第六阀门18之间，在第五阀门17和第六阀门18之间的传感器可通过关闭阀门进行维护、检修或更换。 |
| 第一阀门13、第二阀门14、第三阀门15、第四阀门16、第五阀门17以及第六阀门18可以是手动阀，也可以是电动阀。 |
| 本实用新型还提供一种应用上述水冷炉盖板1防结垢系统的电解槽槽体，水冷炉盖板1盖设在电解槽槽体的槽口处。 |
| 在实际使用过程中，启动第一水泵11，第一水泵11抽取水箱10内冷却水供入水冷炉盖板1的冷却水通道2中，从冷却水通道2换热后的冷却水进入冷却塔9冷却后进入水箱10中形成循环，循环期间，第一温度传感器3、第二温度传感器4、第一压力传感器5、第二压力传感器6以及PH值检测仪7实时对冷却水检测，并将检测数据传递至控制系统，控制系统根据检测数据控制第一水泵11的转速以及药剂投料口8的开闭。 |
| 根据实际需求而进行的适应性改变均在本实用新型的保护范围内。 |
| 需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 |
| 本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。 |
