CN109402726A - 一种应用于单晶炉的副炉室延长段 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于单晶炉辅助设备领域,特别涉及一种应用于单晶炉的副炉室延长段。包括延长段本体;延长段本体为双层圆筒状结构,包括圆筒状的延长段内筒与延长段外筒;延长段上法兰与延长段下法兰分别焊设于延长段本体的顶端与底端;延长段侧法兰通过连接组件设于延长段外本体侧部;连接组件为双层管体结构,包括延长段侧法兰内接管与延长段侧法兰外接管;隔水组件包括延长段隔水条;延长段隔水条为弧形结构,有多条且平行于延长段本体底面并焊设于延长段内筒与延长段外筒之间。本发明提高了副炉室延长段的密封性能;提高了冷却效率,从而提高单晶炉的硅棒单次生产重量以及长度,降低辅助材料的替换频率。
Description
技术领域
本发明是关于单晶炉辅助设备领域,特别涉及一种应用于单晶炉的副炉室延长段。
背景技术
单晶硅是用于太阳能光伏发电的重要材料。单晶硅生产中不可缺的需要用到耗材,如水、电、气、石英埚等等,每次拉晶完成需要冷却后拆炉清理,更换必要耗材,再次拉晶需要从室温开始加热,在次阶段不仅浪费物力,更浪费时间,随着耗材品质的提高,能够胜任多次拉晶的能力,因此复投料的研发是势在必行的项目,是提高整个生产链效率的关键因素,旋板阀是复投料中关键性部件。
现在国家极度重视新能源的开发及应用,并投入大量资金对光伏行业进行扶持,国内单晶硅的需求不断增加,该产业的特点为技术、资本双密集型。从技术上来说,技术先进程度直接决定了生产成本的高低,而生产成本对于单晶硅企业的盈利性非常敏感;从资本角度看,单晶硅生产需要投入大量设备,扩产周期长,且对人员生产控制要求很高。因此单晶硅行业进入壁垒较高,行业龙头的先发优势非常明显,短期内行业竞争格局较难打破。提高单晶硅产能,降低能耗,也成了单晶硅生产企业是否能成为行业龙头的关键因素之一。
作为单晶炉的重要组件,副炉室延长段的结构显得尤为重要,既能提高产能、降低生产成本,又能保证质量稳定性,副炉室的长度对于拉晶的质量有很大的影响,在保证质量的前提下,增加副炉室长度,可以达到增长拉晶长度,当副炉室长度到达阈值后,延长段可以发挥巨大的作用,更大限度的增加拉晶长度。目前副炉室和延长段不是一个整体,为了节省成本,没有做成一体式的,连接处存在一定的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足,提供一种应用于单晶炉的副炉室延长段。为解决上述技术问题,本发明的解决方案是:
提供一种应用于单晶炉的副炉室延长段,包括延长段本体、延长段上法兰、延长段下法兰、延长段侧法兰与隔水组件;
延长段本体为双层圆筒状结构,包括圆筒状的延长段内筒与延长段外筒;延长段内筒侧壁上设有一单边通的孔,延长段外筒在对应位置设有通孔;
延长段上法兰与延长段下法兰分别焊设于延长段本体的顶端与底端;延长段上法兰为圆盘结构,底面上设有圆形凹槽,该圆形凹槽与底面为同心圆;凹槽槽体底部还有一个环形台阶且该台阶与底面为同心圆;侧壁上有一个单边通的3/4Rc螺纹孔,底面外缘圆周上有均布6个贯穿的M12螺纹孔;延长段下法兰为圆盘结构,底面设有两个台阶,且这两个台阶与底面均为同心圆;
延长段侧法兰通过连接组件设于延长段外筒侧部的通孔处,且与延长段外筒垂直;延长段侧法兰为圆盘结构,底面上设有圆形凹槽,该圆形凹槽与底面为同心圆;凹槽槽体底部设有台阶且该台阶与底面为同心圆;底面外缘圆周上均布6个贯穿的M12螺纹孔;
连接组件为双层管体结构,包括延长段侧法兰内接管与延长段侧法兰外接管;延长段侧法兰内接管底面有一个圆弧切口;延长段侧法兰外接管底面也有一个圆弧切口;
隔水组件包括延长段隔水条;延长段隔水条为弧形结构,有多条且平行于延长段本体底面并焊设于延长段内筒与延长段外筒之间。
作为一种改进,副炉室延长段内筒外径为530mm,壁厚为10mm,高度为929mm;侧壁上单边通的孔距顶部188mm,直径为180mm。
作为一种改进,延长段外筒外径为582mm,壁厚6mm,高度为915mm;侧壁上的通孔距顶部180mm,直径为219mm;与侧壁径向呈顺时针116°处有一个Y型焊接剖口,剖口角度50°,钝边高度1.1mm,根部间隙2mm,剖口深度4.9mm。
作为一种改进,延长段上法兰外径为668mm,壁厚79mm,高度45mm;底面凹槽与底面直径之比为:536:570,深度与延长段上法兰的高之比为:30:45;台阶外径与延长段上法兰底面的直径之比为:510:530,深度与延长段上法兰的高之比为:8:45;凹槽内壁顶端有8mm,角度为30°的倒角;凹槽底部外径与延长段上法兰高之比为:20:45。
作为一种改进,延长段下法兰外径为668mm,壁厚79mm,高度为45mm;底面上其中一个台阶外径与底面直径之比为:570:582,该台阶深度与延长段下法兰的高之比为:2:45;另一个台阶外径与底面的直径之比为:510:530,深度与延长段下法兰的高之比为:8:45;凹槽内壁顶端有8mm,角度为30°的倒角;凹槽底部外径与延长段下法兰高之比为:20:45。
作为一种改进,延长段侧法兰外径为290mm,壁厚65mm,高度23mm;凹槽与底面直径之比为:187:207,深度与延长段侧法兰的高之比为:10:23,内壁有9mm,角度为30°的倒角;底面的两个台阶外径与底面直径之比分别为::207:219,160:180,深度与延长段侧法兰的高之比分别为:5:23,12.804:23。
作为一种改进,延长段侧法兰内接管外径为180mm,壁厚10mm,高度为107mm;底面有一个圆弧切口,半径为220mm,圆弧顶点到另一个底面的距离为87.8mm。
作为一种改进,延长段侧法兰外接管外径为219mm,壁厚6mm,长度为75.256mm;底面有一个圆弧切口,半径为250mm,圆弧顶点到另一个底面的距离为50mm。
作为一种改进,延长段内筒和延长段外筒之间且平行于延长段隔水条焊设有延长段加强筋,用于加强延长段的强度;延长段加强筋是圆弧状结构,厚度为10mm。
作为一种改进,延长段上法兰与延长段下法兰的凹槽内设有延长段法兰隔水条,延长段法兰隔水条为L型结构,长40mm,底宽19.5mm,底高10mm,顶宽15.5mm,厚度为5mm。
本发明的加工要求为:
在法兰连接的过程中,副炉室延长段内外筒和副炉室延长段上法兰,副炉室延长段下法兰的轴线应在同一水平线上,法兰上螺栓的位置应该对应一致,以保证其配合度。
各处焊接时采用氩弧焊,不锈钢焊丝材料成分为304L;副炉室延长段的内筒材料为外径Φ530*6的不锈钢无缝钢管,钢管材料为304L;延长段上下法兰焊接时注意其水嘴位置;连接板焊接时注意其相对位置,并注意与延长段侧法兰与平面的角度技术要求。夹层水道的焊接要求:延长段隔水条与内筒体为断续焊接,不得采用连续焊接,断续焊接的焊缝长度为15mm,焊缝缝隙为60,隔水条两侧对称施焊;未焊部分:延长段隔水条与内筒体的缝隙不大于0.2mm,延长段隔水条与外筒的缝隙不大于0.8~1mm。所有内部焊缝需磨削光滑,并进行着色处理,不得有裂纹,气孔烧穿等缺陷,内表面抛光,外表面喷砂处理,粗糙度按图纸要求,保护好所有螺纹孔,精加工前,先消除焊接应力。所有的真空密封面上应不可见机加工痕迹。
对该种应用于单晶炉的副炉延长段进行检验,标准6g/cm2水压保持30分钟以上,无漏水现象。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的法兰和筒体结构焊接形成内部具有良好的密封效果,且在两端法兰处连接密封效果也是同样优秀,提高了副炉室延长段的密封性能;此外,因其内部的隔水条使冷却水进入后能较长时间的滞留在副炉室延长段内,提高了冷却效率,从而提高单晶炉的硅棒单次生产重量以及长度,降低辅助材料的替换频率。
附图说明
图1为本发明拆除延长段外筒的结构示意图。
图2为本发明的剖视图。
图3为本发明的整体结构示意。
图中的附图标记为:1—延长段侧法兰;2—延长段侧法兰外接管;3—延长段侧法兰内接管;4—延长段上法兰;5—延长段法兰隔水条;6—延长段隔水条;7—延长段加强筋;8—延长段内筒;9—延长段下法兰;10—延长段外筒。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
如图1至图3所示的一种应用于单晶炉的副炉室延长段,包括延长段本体、延长段上法兰4、延长段下法兰9、延长段侧法兰1与隔水组件;
延长段本体为双层圆筒状结构,包括圆筒状的延长段内筒8与延长段外筒10;延长段内筒8侧壁上设有一单边通的孔,副炉室延长段内筒8外径为530mm,壁厚为10mm,高度为929mm;延长段外筒10外径为582mm,壁厚6mm,高度为915mm;延长段外筒10在对应位置设有通孔;侧壁上的通孔距顶部180mm,直径为219mm;为582mm,壁厚6mm,高度为915mm;侧壁上的通孔距顶部180mm,直径为219mm;在与侧壁径向呈顺时针116°处有一个Y型焊接剖口,剖口角度50°,钝边高度1.1mm,根部间隙2mm,剖口深度4.9mm。侧壁上单边通的孔距顶部188mm,直径为180mm。
延长段上法兰4与延长段下法兰9分别焊设于延长段本体的顶端与底端;延长段上法兰4为圆盘结构,底面上设有圆形凹槽,该凹槽与底面为同心圆;凹槽槽体底部还有一个环形台阶且该台阶与底面为同心圆;侧壁上有一个单边通的3/4Rc螺纹孔,底面外缘圆周上有均布6个贯穿的M12螺纹孔;延长段上法兰4外径为668mm,壁厚79mm,高度45mm;凹槽与底面直径之比为:536:570,深度与圆盘的高之比为:30:45;台阶外径与底面的直径之比为:510:530,深度与圆盘的高之比为:8:45;凹槽内壁顶端有8mm,角度为30°的倒角;凹槽底部外径与圆盘高之比为:20:45。延长段下法兰9为圆盘结构,底面设有两个台阶,且这两个台阶与底面均为同心圆;延长段下法兰9外径为668mm,壁厚79mm,高度为45mm;比上法兰多了一个台阶,该台阶外径与底面直径之比为:570:582,该台阶深度与圆盘的高之比为:2:45。另一个台阶外径与底面的直径之比为:510:530,深度与延长段下法兰的高之比为:8:45;凹槽内壁顶端有8mm,角度为30°的倒角;凹槽底部外径与延长段下法兰高之比为:20:45。
延长段侧法兰1通过连接组件设于延长段外筒10侧部的通孔处,且与延长段外筒10垂直;延长段侧法兰1为圆盘结构,底面上设有圆形凹槽,该圆形凹槽与底面为同心圆;凹槽槽体底部设有台阶且该台阶与底面为同心圆;底面外缘圆周上均布6个贯穿的M12螺纹孔;延长段侧法兰1外径为290mm,壁厚65mm,高度23mm;圆形凹槽与底面直径之比为:187:207,深度与圆盘的高之比为:10:23;底面的两个台阶外径与底面直径之比分别为:207:219,160:180,深度与圆盘的高之比分别为:5:23,12.804:23;内壁有9mm,角度为30°的倒角。
连接组件为双层管体结构,包括延长段侧法兰内接管3与延长段侧法兰外接管2;延长段侧法兰内接管3底面有一个圆弧切口;延长段侧法兰外接管2底面也有一个圆弧切口;延长段侧法兰内接管3外径为180mm,壁厚10mm,高度为107mm;底面有一个圆弧切口,半径为220mm,圆弧顶点到另一个底面的距离为87.8mm。延长段侧法兰外接管2外径为219mm,壁厚6mm,高度为75.256mm;底面有一个圆弧切口,半径为250mm,圆弧顶点到另一个底面的距离为50mm。
隔水组件包括延长段隔水条6与延长段加强筋7;延长段隔水条6为弧形结构,有多条且平行于延长段本体底面并焊设于延长段内筒8与延长段外筒10之间,将延长段内筒8与延长段外筒10之间的腔体分隔成水路;延长段加强筋7是圆弧状结构,延长段加强筋7的厚度为10mm。平行于延长段隔水条6焊接在延长段内筒和延长段外筒之间,用于加强延长段的强度。延长段法兰隔水条5为L型结构,长40mm,底宽19.5mm,底高10mm,顶宽15.5mm,厚度为5mm。设于延长段上法兰4与延长段下法兰9的凹槽内。
最后,需要注意的是,以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种应用于单晶炉的副炉室延长段,其特征在于,包括延长段本体、延长段上法兰、延长段下法兰、延长段侧法兰与隔水组件;
所述延长段本体为双层圆筒状结构,包括圆筒状的延长段内筒与延长段外筒;所述延长段内筒侧壁上设有一单边通的孔,所述延长段外筒在对应位置设有通孔;
所述延长段上法兰与延长段下法兰分别焊设于延长段本体的顶端与底端;所述延长段上法兰为圆盘结构,底面上设有圆形凹槽,该圆形凹槽与底面为同心圆;凹槽槽体底部还有一个环形台阶且该台阶与底面为同心圆;侧壁上有一个单边通的3/4Rc螺纹孔;所述延长段下法兰为圆盘结构,底面设有两个台阶,且这两个台阶与底面均为同心圆;
所述延长段侧法兰通过连接组件设于延长段外筒侧部的通孔处,且与延长段外筒垂直;延长段侧法兰为圆盘结构,底面上设有圆形凹槽,该圆形凹槽与底面为同心圆;凹槽槽体底部设有台阶且该台阶与底面为同心圆;
所述连接组件为双层管体结构,包括延长段侧法兰内接管与延长段侧法兰外接管;所述延长段侧法兰内接管底面有一个圆弧切口;所述延长段侧法兰外接管底面也有一个圆弧切口;
所述隔水组件包括延长段隔水条;延长段隔水条为弧形结构,有多条且平行于延长段本体底面并焊设于延长段内筒与延长段外筒之间。
2.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,所述副炉室延长段内筒外径为530mm,壁厚为10mm,高度为929mm;侧壁上单边通的孔距顶部188mm,直径为180mm。
3.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,所述延长段外筒外径为582mm,壁厚6mm,高度为915mm;侧壁上的通孔距顶部180mm,直径为219mm;与侧壁径向呈顺时针116°处有一个Y型焊接剖口,剖口角度50°,钝边高度1.1mm,根部间隙2mm,剖口深度4.9mm。
4.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,所述延长段上法兰外径为668mm,壁厚79mm,高度45mm;底面凹槽与底面直径之比为:536:570,深度与延长段上法兰的高之比为:30:45;台阶外径与延长段上法兰底面的直径之比为:510:530,深度与延长段上法兰的高之比为:8:45;凹槽内壁顶端有8mm,角度为30°的倒角;凹槽底部外径与延长段上法兰高之比为:20:45;,底面外缘圆周上有均布6个贯穿的M12螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,延长段下法兰外径为668mm,壁厚79mm,高度为45mm;底面上其中一个台阶外径与底面直径之比为:570:582,该台阶深度与延长段下法兰的高之比为:2:45;另一个台阶外径与底面的直径之比为:510:530,深度与延长段下法兰的高之比为:8:45;凹槽内壁顶端有8mm,角度为30°的倒角;凹槽底部外径与延长段下法兰高之比为:20:45。
6.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,所述延长段侧法兰外径为290mm,壁厚65mm,高度23mm;凹槽与底面直径之比为:187:207,深度与延长段侧法兰的高之比为:10:23,内壁有9mm,角度为30°的倒角;底面的两个台阶外径与底面直径之比分别为::207:219,160:180,深度与延长段侧法兰的高之比分别为:5:23,12.804:23;底面外缘圆周上均布6个贯穿的M12螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,所述延长段侧法兰内接管外径为180mm,壁厚10mm,高度为107mm;底面有一个圆弧切口,半径为220mm,圆弧顶点到另一个底面的距离为87.8mm。
8.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,所述延长段侧法兰外接管外径为219mm,壁厚6mm,长度为75.256mm;底面有一个圆弧切口,半径为250mm,圆弧顶点到另一个底面的距离为50mm。
9.根据权利要求1所述的延长段,其特征在于,延长段内筒和延长段外筒之间且平行于延长段隔水条焊设有延长段加强筋,用于加强延长段的强度;延长段加强筋是圆弧状结构,厚度为10mm。
10.根据权利要求1所述的延长段法兰隔水条,其特征在于,所述延长段上法兰与延长段下法兰的凹槽内设有延长段法兰隔水条,延长段法兰隔水条为L型结构,长40mm,底宽19.5mm,底高10mm,顶宽15.5mm,厚度为5mm。
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