4.5熱交換器設(shè)計

 

4.5.1電解裝置操作溫度控制

 

液體進(jìn)口溫度的選擇必須維持通過電解裝置的熱平衡，以及電解裝置最佳性能要求的出口溫度。較低的進(jìn)口溫度可能對薄膜壽命不利，因此必須選擇使薄膜惡化減到最小的操作條件。為了達(dá)到上述條件，應(yīng)該采用下列設(shè)計原則。

 

4.5.2加熱/冷卻基本要求

 

正常操作

 

在正常的操作下電解裝置供液有下列加熱/冷卻要求：

 

1.鹽水供液必須從60°C加熱到在60°C和90°C之間。 最大熱負(fù)荷由開始操作條件確定。在最小運行負(fù)載(2 kA/m 2)，要求采用最高供液溫度，鹽水流率將降低熱負(fù)荷總量，所有不一定要采用最高供液溫度。

2.侵蝕流體一定要從電解裝置的最大出口溫度90°C進(jìn)行冷卻。冷卻到電解裝置運行負(fù)載和條件要求的進(jìn)口溫度。最大操作冷卻負(fù)荷采用滿負(fù)荷和最高生存條件。

 

3.在降低操作負(fù)荷采用最小發(fā)熱量啟動，侵蝕流體供液需要進(jìn)行加熱。負(fù)荷要求要小以便克服在管路上的熱損失和水去礦化冷卻效應(yīng)。

 

啟動

 

在電解裝置供液啟動條件下的加熱要求如下：

 

1. 每個模件的鹽水供液流速至少0.16 m3/hr，從60°C加熱到87°C。

2. 每個模件的侵蝕流體流速至少0.22 m3/h，在一條通道要加熱到最多87 °C。 (交換器設(shè)計的進(jìn)口溫度應(yīng)該設(shè)定最小值，電解車間液體在二次循環(huán)時，在每電解裝置的進(jìn)口和出路溫度之間的差別不超過15°C)。

 

關(guān)閉

 

在電解裝置的強(qiáng)制冷卻關(guān)閉時，需要在最短時間內(nèi)把電解裝置溫度降低到45 °C。在強(qiáng)制冷卻期間，在電解裝置和出口液體之間的供液溫度差不得超過15°C，保證薄膜沒有受到過大的應(yīng)力。

電解裝置供液的冷卻要求如下：

 

1.每個模件鹽水供液流速至少0.16 m3/hr，必須在一條通道內(nèi)冷卻到60 °C (離子交換出口溫度) 冷卻到45°C。

2. 每個模件的侵蝕流體流速至少0.22 m3/hr，必須在一條通道內(nèi)冷卻到45°C。電解車間多個電解裝置只裝備有一個電解裝置關(guān)閉系統(tǒng)，侵蝕流體陰極電解質(zhì)的溫度可達(dá)90°C，溫度可能來自剩下的聯(lián)機(jī)電解裝置。

 

4.5.3熱交換器

 

熱交換器可以(例如：鹽水供液/侵蝕流體供液和鹽水供液/廢鹽水)作為熱量回收/能源效率臺階進(jìn)行選擇。安裝交換器的優(yōu)點可以根據(jù)不同工程的變化，取決于成本效用、設(shè)備成本以及設(shè)備尺寸。使用一臺交換器能節(jié)省熱交換的安裝容量，因此設(shè)備能在交換器退出的情況下，繼續(xù)全負(fù)荷運行。