CN104692390A - 用于多晶硅还原炉的底盘组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于多晶硅还原炉的底盘组件，所述用于多晶硅还原炉的底盘组件包括：底盘本体，所述底盘本体内限定有从所述底盘本体的中心处旋向所述底盘本体的外周缘处的四个螺旋流道，所述底盘本体上设有与四个所述螺旋流道连通的至少四个冷却液进口和至少四个冷却液出口，所述冷却液进口位于所述底盘本体的中心处；多个电极座，多个所述电极座设置在所述底盘本体上；多个进气管和至少一个排气管，多个所述进气管和所述排气管设置在所述底盘本体上。根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件具有冷却液流动阻力小、冷却效果好、径向温度分布均匀、不易产生温差应力和变形等优点。

Description

用于多晶硅还原炉的底盘组件

技术领域

本发明涉及多晶硅生产技术领域，具体而言，涉及一种用于多晶硅还原炉的底盘组件。

背景技术

多晶硅还原炉是多晶硅生产中产出最终产品的核心设备，也是决定系统产能、能耗的关键环节。小型多晶硅还原炉(如12对棒、18对棒还原炉等)生产单位重量产品普遍能耗较高，单炉产量相对低，已经越来越不适应目前的市场要求.随着多晶硅设备水平的不断发展和提高，大型还原炉得到不断开发，出现了36对棒、48对棒甚至60对棒还原炉。

相关技术中的大型多晶硅还原炉，虽然解决了一些产量和能耗的问题，但伴随着设备的大型化和复杂化，其底盘中的冷却液流动阻力增大，导致冷却效果较差，且由于冷却液的流程较长，底盘径向温度分布不均，致使底盘产生温差应力和变形。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种用于多晶硅还原炉的底盘组件，该用于多晶硅还原炉的底盘组件具有冷却液流动阻力小、冷却效果好、径向温度分布均匀、不易产生温差应力和变形等优点。

为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种用于多晶硅还原炉的底盘组件，所述用于多晶硅还原炉的底盘组件包括：底盘本体，所述底盘本体内限定有从所述底盘本体的中心处旋向所述底盘本体的外周缘处的四个螺旋流道，所述底盘本体上设有与四个所述螺旋流道连通的至少四个冷却液进口和至少四个冷却液出口，所述冷却液进口位于所述底盘本体的中心处；多个电极座，多个所述电极座设置在所述底盘本体上；多个进气管和至少一个排气管，多个所述进气管和所述排气管设置在所述底盘本体上且贯穿所述底盘本体。

根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件具有冷却液流动阻力小、冷却效果好、径向温度分布均匀、不易产生温差应力和变形等优点。

另外，根据本发明上述实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，四个所述螺旋流道的长度相等。

根据本发明的一个实施例，四个所述螺旋流道沿所述底盘本体的径向盘绕成七层。

根据本发明的一个实施例，所述底盘本体包括：底盘法兰；上底板，所述上底板设在所述底盘法兰内；下底板，所述下底板设在所述底盘法兰内且位于所述上底板下方，所述下底板与所述上底板和所述底盘法兰限定出冷却腔；四个导流板，四个所述导流板设在所述冷却腔内且在所述冷却腔内限定出四个所述螺旋流道。

根据本发明的一个实施例，四个所述导流板焊接在所述下底板上。

根据本发明的一个实施例，所述导流板的邻近所述进气管、所述排气管和所述电极座处分别设有弧形段。

根据本发明的一个实施例，每个所述导流板上设有若干连通孔。

根据本发明的一个实施例，所述用于多晶硅还原炉的底盘组件还包括设在所述底盘本体上的冷却液进管和至少四个冷却液出管，所述冷却液进口为至少四个，所述冷却液进管设置在所述底盘本体的中心处且同时与所有所述冷却液进口连通，所述冷却液出管设置在所述底盘本体的外周缘处且分别与对应的所述冷却液出口连通。

根据本发明的一个实施例，任一个所述冷却液出管的最高点高于所述冷却液进管的最高点。

根据本发明的一个实施例，多个所述进气管位于所述底盘本体的内周缘和外周缘之间，所述排气管为一个且设置在所述底盘本体的中心处并嵌套在所述冷却液进管内。

附图说明

图1是根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件的轴向剖视图。

图2是根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件的径向剖视图。

附图标记：用于多晶硅还原炉的底盘组件10、底盘本体100、螺旋流道110、冷却液进口120、冷却液出口130、底盘法兰140、上底板150、下底板160、冷却腔180、导流板190、弧形段191、电极座200、进气管300、排气管400、冷却液进管500、冷却液出管600。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件10。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件10包括底盘本体100、多个电极座200、多个进气管300和至少一个排气管400。

底盘本体100内限定有四个螺旋流道110，四个螺旋流道110从底盘本体100的中心处旋向底盘本体100的外周缘处，底盘本体100上设有与四个螺旋流道110连通的至少四个冷却液进口120和至少四个冷却液出口130，即每个螺旋流道110与至少一个冷却液进口120和至少一个冷却液出口130连通，其中，冷却液进口120位于底盘本体100的中心处。多个电极座200设置在底盘本体100上。多个进气管300和排气管400设置在底盘本体100上且沿上下方向贯穿底盘本体100(上下方向如附图中的箭头A所示)。

根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件10，通过在底盘本体100内设置从底盘本体100的中心旋向底盘本体100的外周缘的四个螺旋流道110，且在底盘本体100的中心处设置分别与四个螺旋流道110连通的至少四个冷却液进口120，这样冷却液可以通过冷却液进口120分别进入四个螺旋流道110，对底盘本体100的上表面、多个进气管300、排气管400和多个电极座200进行强制冷却。由于在底盘本体100内设置四个螺旋流道110，使得每个螺旋流道110的流程较短，减少了冷却液的流动阻力，提高了冷却效果，且避免了底盘本体100径向温差过大，有利于防止底盘本体100产生温差应力和变形。因此，根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件10具有冷却液流动阻力小、冷却效果好、径向温度分布均匀、不易产生温差应力和变形等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件10。

在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，根据本发明实施例的用于多晶硅还原炉的底盘组件10包括底盘本体100、多个电极座200、多个进气管300和至少一个排气管400。

进一步地，四个螺旋流道110的长度相等，且四个螺旋流道110的相同长度处的宽度相等。由此可以进一步提高底盘本体100径向温度的均匀性，从而进一步防止底盘本体100产生温差应力和变形。

可选地，如图1所示，四个螺旋流道110沿底盘本体100的径向盘绕成七层，冷却液出口130设置在底盘本体100的外周缘处，冷却液由底盘本体100中心经螺旋流道110后排出。

在本发明的一些具体示例中，如图1和图2所示，底盘本体100包括底盘法兰140、上底板150、下底板160。底盘法兰140用于连接炉体。上底板150和下底板160均设在底盘法兰140内，下底板160位于上底板150下方，下底板160与上底板150和底盘法兰140限定出冷却腔180。进气管300和排气管400贯穿上底板150和下底板160。由此可以减少炉体下部进气管数量，简化设备安装和管路布置。

为了在上述底盘本体100上设置螺旋流道110，可以将四个导流板190设在冷却腔180内且在冷却腔180内限定出四个螺旋流道110，即冷却腔180可以由四个螺旋流道110共同组成。为提高导流板190在冷却腔180内的稳定性，四个导流板190可以焊接在下底板160的上表面上。

进一步地，如图1所示，每个导流板190的邻近进气管300、排气管400和电极座200处分别设有弧形段191，由此一方面可以保持螺旋流道110的横截面积基本不变以保证冷却液的流速稳定，另一方面可以避免出现冷却死角而影响冷却效果。

本领域的技术人员可以理解地是，每个导流板190上的弧形段191的数量和位置可以根据实际应用和要求设置。

有利地，每个导流板190上设有沿导流板190的长度方向间隔设置的多个连通孔(图中未示出)，具体地，每个导流板190上可以设有3-10个所述连通孔，这些所述连通孔可以连通导流板190两侧的螺旋流道110，使相邻的两个螺旋流道110内的冷却液能够相互流通，从而避免产生冷却液流动死区。

在本发明的一些具体实施例中，如图2所示，用于多晶硅还原炉的底盘组件10还包括一个冷却液进管500和至少四个冷却液出管600，冷却液进管500和冷却液出管600均设在底盘本体100上且贯穿下底板160。其中，冷却液进口120为至少四个且设置在底盘本体100的中心处，具体呈环形等间距地分布在底盘本体100的圆心附近。冷却液进管500设置在底盘本体100的中心处且同时与所有冷却液进口120连通，冷却液出管600沿底盘本体100的周向等间距地设置在底盘本体100的外周缘处且分别与对应的冷却液出口130连通。通过设置冷却液进管500和冷却液出管600，可以方便冷却液的输入和输出。

可选地，如图1和图2所示，多个进气管300位于底盘本体100的内周缘和外周缘之间，排气管400为一个且设置在底盘本体100的中心处，排气管400嵌套在冷却液进管500内。这样可以简化底盘组件10的结构，且可以减少底盘组件10外表管路的数量，从而减小管路在底盘本体100上占用的空间。

有利地，如图2所示，任一个冷却液出管600的最高点高于冷却液进管500的最高点，由此可以使冷却腔180内随时保证有一定量的冷却液。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，包括：

底盘本体，所述底盘本体内限定有从所述底盘本体的中心处旋向所述底盘本体的外周缘处的四个螺旋流道，所述底盘本体上设有与四个所述螺旋流道连通的至少四个冷却液进口和至少四个冷却液出口，所述冷却液进口位于所述底盘本体的中心处；

多个电极座，多个所述电极座设置在所述底盘本体上；

多个进气管和至少一个排气管，多个所述进气管和所述排气管设置在所述底盘本体上。

2.根据权利要求1所述的用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，四个所述螺旋流道的长度相等。

3.根据权利要求1所述的用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，四个所述螺旋流道沿所述底盘本体的径向盘绕成七层。

4.根据权利要求1所述的用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，所述底盘本体包括：

底盘法兰；

上底板，所述上底板设在所述底盘法兰内；

下底板，所述下底板设在所述底盘法兰内且位于所述上底板下方，所述下底板与所述上底板和所述底盘法兰限定出冷却腔；

四个导流板，四个所述导流板设在所述冷却腔内且在所述冷却腔内限定出四个所述螺旋流道。

5.根据权利要求4所述的用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，四个所述导流板焊接在所述下底板上。

6.根据权利要求4所述的多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，所述导流板的邻近所述进气管、所述排气管和所述电极座处分别设有弧形段。

7.根据权利要求4所述的多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，每个所述导流板上设有若干连通孔。

8.根据权利要求1所述的用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，还包括设在所述底盘本体上的冷却液进管和至少四个冷却液出管，所述冷却液进口为至少四个，所述冷却液进管设置在所述底盘本体的中心处且同时与所有所述冷却液进口连通，所述冷却液出管设置在所述底盘本体的外周缘处且分别与对应的所述冷却液出口连通。

9.根据权利要求8所述的用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，任一个所述冷却液出管的最高点高于所述冷却液进管的最高点。

10.根据权利要求8所述的用于多晶硅还原炉的底盘组件，其特征在于，多个所述进气管位于所述底盘本体的内周缘和外周缘之间，所述排气管为一个且设置在所述底盘本体的中心处并嵌套在所述冷却液进管内。