CN115628628B - 一种换热器及应用有该换热器的多晶硅生产系统 - Google Patents

Abstract

一种换热器，包括有：壳程筒体、气固分离板、多个盖体，壳程筒体(1)竖向设置，且其内部中空形成换热腔，该壳程筒体的顶部具有壳程入口接管、底部具有壳程出口接管；气固分离板横置在换热腔的上部空间，并位于壳程入口接管的下方，所述气固分离板上分布有多个贯穿板厚的通孔；盖体盖设在对应的通孔的上方，且各盖体的周缘位于对应的通孔的外围，从而能阻挡固体颗粒进入通孔内，同时，各盖体的周缘与气固分离板的顶面之间留有间隙，该间隙与对应的通孔相连通，从而使得气体能通过间隙进入通孔。本申请还公开了应用有上述换热器的多晶硅生产系统。与现有技术相比，本申请能降低固体颗粒堵塞风险。

Description

一种换热器及应用有该换热器的多晶硅生产系统

技术领域

本发明属于换热器技术领域，具体涉及一种换热器及应用有该换热器的多晶硅生产系统。

背景技术

传统多晶硅生产工艺流程中，会产生含有大量氯硅烷、氢气、HCL、硅粉及高沸物的产品气和还原尾气，这些带有固体颗粒的工艺气体的回收利用如专利号为ZL201220475673.9的实用新型专利《一种多晶硅生产尾气再回收利用的装置》(授权公告号为CN202766304U)公开的方案。

含有大量固体颗粒(硅粉、催化剂粉末)的工艺气体在换热器中随着温度的变化而密度、流速降低，且因固体颗粒的存在，会经常发生换热设备磨损及堵塞、以及压降增大、换热不充分等问题，最终致使换热器失效。

加之多晶硅装置中的介质主要是氯硅烷(二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷、HCl、H2)等，必须保证设备及装置的干燥，不得有水汽进入，否则会形成大量的HCL，进而形成盐酸，对设备和装置非常不利。所以用于传统多晶硅生产工艺流程中的换热器堵塞后只能靠机械(钢棒)清洁，很难清理干净，大多换热设备为一次性使用设备，且运行时间很短，造成巨大浪费，并限制了装置的长周期运行。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能降低固体颗粒堵塞风险的换热器。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种便于机械清洁的换热器。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种应用有上述换热器的多晶硅生产系统。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种换热器，包括有：

壳程筒体，竖向设置，且其内部中空形成换热腔，该壳程筒体的顶部具有壳程入口接管、底部具有壳程出口接管；

其特征在于还包括有：

气固分离板，横置在换热腔的上部空间，并位于壳程入口接管的下方，所述气固分离板上分布有多个贯穿板厚的通孔；

与通孔数量相匹配的多个盖体，分别盖设在对应的通孔的上方，且各盖体的周缘位于对应的通孔的外围，从而能阻挡固体颗粒进入通孔内，同时，各盖体的周缘与气固分离板的顶面之间留有间隙，该间隙与对应的通孔相连通，从而使得气体能通过间隙进入通孔。

为进一步降低固体颗粒进入通孔内的风险，优选地，所述通孔的孔缘向上延伸而形成内部中空的凸柱；所述盖体设于凸柱上，且盖体的周缘向下延伸而形成挡壁，所述挡壁位于凸柱的外围，并与凸柱的外周壁之间形成环形空隙，环形空隙的底部敞口以供气流进入，环形空隙的顶部与上述通孔相连通。如此，固体颗粒均沉积在气固分离板的顶面以及盖体的顶面，而无法沿着气固分离板的顶面进入通孔。

优选地，所述凸柱的外周壁设有外螺纹，所述盖体内设有带内螺纹的连接环，所述连接环位于挡壁内，并与挡壁之间通过连接臂相连，所述连接臂有至少两个并沿周向间隔布置，从而使得盖体与凸柱之间螺纹连接。

在上述方案中，为便于收集固体颗粒，优选地，所述气固分离板由板中央至边缘逐渐向下倾斜，所述壳程筒体之对应气固分离板边缘的位置设有供固体颗粒排出的固体出口接管。如此，沉积的固体颗粒在自身重力作用下能向下移动，并从固体出口接管输出。

上述固体出口接管可有多个并沿着气固分离板的边缘设置，为了能减少固体出口接管的数量，进一步地，所述气固分离板整体相对水平面向下倾斜，且其最低处与上述固体出口接管相对。如此，仅通过设置一个固体出口接管即可收集固体颗粒。

进一步地，所述气固分离板整体相对水平面的倾斜角度为2～10°。

优选地，所述凸柱竖向延伸；或所述凸柱沿着与气固分离板的顶面相垂直的方向延伸。

为进一步解决上述第二个技术问题，优选地，所述的换热器还包括有：

两个第一管板，分别一上一下设于壳程筒体的侧壁，并位于上述气固分离板的下方；

两个第一管箱，分别设于对应的第一管板；

两个气体接管，分别一上一下设于壳程筒体的侧壁，并位于上述气固分离板的下方；

中心筒，竖向设于所述壳程筒体内；

多根换热管，沿轴向设于所述壳程筒体内，且由内而外螺旋缠绕在所述中心筒的外周而成多层螺旋管，所述换热管的两端分别支撑于各自对应的第一管板上并与对应的第一管箱相连通；

多根喷气管，沿轴向设于所述壳程筒体内，且沿着换热管的螺旋方向缠绕在各层螺旋管中，各喷气管的两端分别与对应的气体接管相连通；同时，各喷气管的管壁上均设有多个喷气孔。

气体从喷气孔中喷出，既增加了喷气孔所在截面的流速，提高了换热效率；同时对相邻换热管能进行在线吹扫，使得未被分离的细小颗粒不被粘贴在换热管上，延长了运行周期。

为提高机械清洗效果，优选地，对于同一层螺旋管中的喷气管和换热管，各喷气管上的多个喷气孔中部分喷气孔与相邻的换热管的管壁相对；

对于相邻两层螺旋管中的喷气管和换热管，记相邻两层螺旋管为第一层螺旋管、第二层螺旋管，所述第一层螺旋管中各喷气管的多个喷气孔中部分喷气孔与第二层螺旋中相邻两个换热管之间的缝隙相对。

在上述方案中，为了提高换热效率，优选地，所述中心筒的外周壁在轴向上呈现波浪状的结构；各所述螺旋管在轴向上具有多个螺旋段，且各所述螺旋管的形状与该中心筒(6)的形状相匹配，而使得在轴向上，各螺旋管的相邻螺旋段相互错位。

本申请的各层螺旋管可按照现有技术，由一根换热管缠绕而成，也可由多根换热管同时缠绕而成，不管采用哪种方式，本申请中各层螺旋管的相邻螺旋段均指的是轴向上相邻两段螺旋段。当采用一根换热管缠绕时，相邻螺旋段相连；当采用多根换热管同时缠绕时，相邻螺旋段不相连。

如此，使得各换热管之朝轴向的螺旋段管壁不会受到与其轴向相邻螺旋段的全部遮挡，从而使用状态下，当换热的壳程介质沿轴向流动时，换热管之朝轴向的螺旋段管壁能有更大的接触面积与壳程介质进行充分接触，从而能有效提高换热管的换热效率。

为进一步提高换热效率，优选地，相邻两层螺旋管的相邻螺旋段在径向上也相互错位。

优选地，所述中心筒纵截面的轮廓线包括有上下延伸的第一波浪型线、第二波浪型线，该第一波浪型线、第二波浪型线以中心筒的中心轴线为中心对称布置。

进一步地，所述第一波浪型线由多组单元型线依次沿轴向连接而成，各组单元型线包括有半径相同并呈S形布置的第一圆弧线、第二圆弧线，第二圆弧线位于第一圆弧线的上方，且第二圆弧线的下端与第一圆弧线的上端平滑连接，第一、第二圆弧线均以各自的垂直于中心筒的中心轴线的中心线为中心对称布置。

更进一步地，记第一、第二圆弧线的半径为R，换热管的外径为d，以通过第一圆弧线的下端的水平线为X轴，以中心筒的中心轴线为Y轴建立坐标系，第一圆弧线的下端的坐标为(-a，0)，第一圆弧线的上端以及第二圆弧线的下端的坐标均为(-a，2b)，第二圆弧线上端的坐标为(-a，4b)，所述第一圆弧线的方程为[x₁-(R²-b²)^1/2+a]²+(y₁-b)²＝R²，所述第二圆弧线的方程为[x₂+(R²-b²)^1/2+a]²+(y₂-3b)²＝R²，其中，0≤y₁≤2b，-a≤x₁≤0，2b≤y₂≤4b，-a≤x₂≤0，10d<a<800mm，a＜R＜5a，0.2R<b<0.7R。

本申请中特定的波浪形结构以及尺寸的设计有利于提高换热效果，使得缠绕在中心筒外周的换热管能较大面积地与换热管外的介质接触，同时，便于换热管螺旋缠绕，使得缠绕后的换热管整体结构稳定。

在上述方案中，优选地，还包括有至少两个垫条，沿周向间隔设置在所述中心筒的外周壁，各垫条沿中心筒的轴向延伸，并呈与中心筒的外周壁形状相匹配的波浪状，所述换热管缠绕在各垫条的外周。如此，垫条能对换热管的缠绕位置进行约束。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种多晶硅生产系统，包括有反应装置、分离纯化装置，其特征在于还包括有如上所述的换热器，换热器的壳程入口接管与上述反应装置的输出端相连通，换热器的壳程出口接管与上述分离纯化装置的输入端之间通过输出管线相连通；

所述分离纯化装置的气体输出端与上述换热器之气体接管相连通，或/且，还包括有循环气管线，其两端分别与上述输出管线以及换热器之气体接管相连通。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在壳程筒体内增设带有多个通孔的气固分离板和多个盖体，盖体盖设在气固分离板上，并与气固分离板的顶面之间形成与对应通孔相连通的间隙，如此，盖体能阻挡固体颗粒通过通孔而进入壳程筒体的下部空间，同时，又基本不影响气流进入通孔，从而能对气流中的固体颗粒进行分离，降低气流中固体颗粒的含量，从而能降低固体颗粒堵塞风险。且本申请中气固分离板和多个盖体的设计还能对进入壳程筒体内的气流进行均流，气固分离后的气流的流速得以提高，高流速的气流能减缓颗粒沉积堵塞的问题。

同时本申请通过增设喷气管，可在线对换热管进行循环气(氯硅烷、HCL、H₂的混合气)或纯氢气的在线吹扫，防止固体颗粒在换热管壁的附着和吸附，大大延长了换热器运行周期、提升了换热效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中换热器的结构示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为本发明实施例一中凸柱与盖体的连接结构示意图；

图4为本发明实施例一中盖体的仰视图；

图5为本发明实施例一中凸柱的俯视图；

图6为本发明实施例一中气固分离板、凸柱与盖体之间的连接结构示意图；

图7为本发明实施例一中换热管与喷气管之间的结构示意图；

图8为本发明实施例一中多晶硅生产系统的结构示意图(虚线框中为本申请的换热器)；

图9为本发明实施例二中换热芯体的结构示意图(仅示出最内层的螺旋管)；

图10为图9中B部的放大图；

图11为图9的纵向剖视图；

图12为图11中C部的放大图；

图13为本发明实施例二中换热芯体的局部结构的纵向剖视图(示出了多层螺旋管与中心筒之间的分布结构)；

图14为本发明实施例二的中心筒纵截面的轮廓线示意图；

图15为图13中局部结构的放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

如图1～8所述，为本发明的一种换热器及应用有该换热器的多晶硅生产系统的优选实施例一，该换热器包括有壳程筒体1、气固分离板2、多个盖体3、第一管板、第一管箱4、气体接管5、中心筒6、换热管7和喷气管8。

其中，壳程筒体1竖向设置，其内部中空形成换热腔，该壳程筒体1的顶部具有壳程入口接管11、底部具有壳程出口接管12。上述第一管板有两个并分别一上一下设于壳程筒体1一侧的侧壁。第一管箱4也有两个，并分别设于对应的第一管板。气体接管5有两个并分别一上一下设于壳程筒体1另一侧的侧壁。

上述中心筒6竖向设于壳程筒体1内。为实现中心筒6相对壳程筒体1固定，中心筒6的底部或/和顶部可通过连接结构与壳程筒体1的内壁相连。该连接结构可参考现有技术设计，在此不做赘述。

上述气固分离板2横置在换热腔的上部空间，并位于壳程入口接管11的下方、两个第一管板和两个气体接管5的上方。同时，该气固分离板2的板中央套设在中心筒6顶部并与中心筒6约束在一起，该气固分离板2的边缘与壳程筒体1的内侧壁相邻近或相贴合，且气固分离板2由板中央至边缘逐渐向下倾斜，同时，气固分离板2整体相对水平面向下倾斜(倾斜角度a为2～10°，具体见图1)，壳程筒体1的侧壁上对应气固分离板2的最低处设有一个供固体颗粒排出的固体出口接管13。

同时，气固分离板2上均布有多个贯穿板厚的通孔20。盖体3的数量与通孔20的数量相匹配，并分别盖设在对应的通孔20的上方，且各盖体3的周缘位于对应的通孔20的外围，从而能阻挡固体颗粒进入通孔20内，同时，各盖体3的周缘与气固分离板2的顶面之间留有间隙30，该间隙30与对应的通孔20相连通，从而使得气体能通过间隙30进入通孔20。

本实施例中，如图2所示，每个通孔20的孔缘均竖直向上延伸而形成内部中空的凸柱21(除此之外，如图6所示，凸柱21也可沿着与气固分离板2的顶面相垂直的方向向上延伸)，凸柱21高度≥3mm，凸柱21的外周壁设有外螺纹211。盖体3设于对应的凸柱21上，盖体3的周缘向下延伸而形成环形的挡壁31，挡壁31位于凸柱21的外围，并与凸柱21的外周壁之间形成环形空隙310，环形空隙310的底部敞口以供气流进入，环形空隙310的顶部与对应的通孔20相连通。同时，为实现盖体与对应的凸柱之间的连接，且不影响气流的流入，盖体3内设有带内螺纹321的连接环32，连接环32位于挡壁31内，并与挡壁31之间通过连接臂33相连，连接臂33有至少两个并沿周向间隔布置，从而使得盖体3与凸柱21之间螺纹连接；且螺纹连接状态下，盖体3的底面与凸柱21的顶面之间一上一下间隔，从而使得环形空隙310与对应的通孔20之间相连通。

上述多根换热管7沿轴向设于壳程筒体1内，且由内而外螺旋缠绕在中心筒的外周而成多层螺旋管70，换热管7的两端分别支撑于各自对应的第一管板上并与对应的第一管箱4相连通。多根喷气管8沿轴向设于所述壳程筒体1内，且沿着换热管7的螺旋方向缠绕在各层螺旋管70中，各喷气管8的两端分别与对应的气体接管5相连通；同时，各喷气管8的管壁上均设有多个喷气孔80。对于同一层螺旋管70中的喷气管8和换热管7，各喷气管8上的多个喷气孔80中部分喷气孔与相邻的换热管7的管壁相对；对于相邻两层螺旋管70中的喷气管8和换热管7，记相邻两层螺旋管为第一层螺旋管、第二层螺旋管，第一层螺旋管中各喷气管8的多个喷气孔80中部分喷气孔与第二层螺旋中相邻两个换热管7之间的缝隙相对。具体请参见图7。如此，喷气管8喷气时能对换热管7管壁上的物质进行吹扫。

如图8所示，本实施例的多晶硅生产系统包括有反应装置100、分离纯化装置200以及上述的换热器，换热器的壳程入口接管11与上述反应装置100的输出端相连通，换热器的壳程出口接管12与上述分离纯化装置200的输入端之间通过输出管线300相连通；同时，分离纯化装置200的气体输出端与上述换热器之气体接管5相连通，并且，本实施例的多晶硅生产系统还包括有循环气管线400，其两端分别与上述输出管线300以及换热器之气体接管5相连通。

本实施例的反应装置以及分离纯化装置为现有技术，在此不做赘述。多晶硅生产工艺如图8所示，含有固体颗粒(硅粉、催化剂粉末)的工艺气体输入换热器的壳程，与换热器管程内的冷介质进行换热，降温后的工艺气体可进入分离纯化装置200进行分离，也可通过循环气管线400返回至换热器的喷气管8内，对换热器内的部件进行吹扫。同时，从分离纯化装置200输出的气体也可通过管路500返回至换热器的喷气管8内，对换热器内的部件进行吹扫。

实施例二：

如图9～15所示，为本发明的一种换热器及应用有该换热器的多晶硅生产系统的优选实施例二，本实施例与实施例一基本相同，区别在于本实施例中换热芯体(包括有中心筒6、换热管7以及喷气管8)的结构不同，具体如下：

中心筒6具有上下延伸的主体部分以及位于主体部分两端的端部，中心筒6的两个端部均为上下延伸的直筒6a。中心筒6的主体部分具有外周壁60，且外周壁60在轴向上呈现波浪状的结构，具体地：

中心筒6之主体部分的纵截面的轮廓线包括有上下延伸的第一波浪型线61、第二波浪型线62，第一波浪型线61、第二波浪型线62以中心筒6的中心轴线为中心一左一右对称布置。本实施例以第一波浪型线61为例对其形状进行如下说明：第一波浪型线61由多组单元型线依次沿轴向连接而成，各组单元型线包括有半径相同并呈S形布置的第一圆弧线611、第二圆弧线612，第二圆弧线612位于第一圆弧线611的上方，且第二圆弧线612的下端与第一圆弧线611的上端平滑连接，第一、第二圆弧线均以各自的垂直于中心筒6的中心轴线的中心线为中心对称布置。记第一、第二圆弧线的半径为R，换热管7的外径为d，以通过第一圆弧线611的下端的水平线为X轴，以中心筒6的中心轴线为Y轴建立坐标系，如图14所示，第一圆弧线611的下端的坐标为(-a，0)，第一圆弧线611的上端以及第二圆弧线612的下端的坐标均为(-a，2b)，第二圆弧线612上端的坐标为(-a，4b)，第一圆弧线611的方程为[x₁-(R²-b²)^1/2+a]²+(y₁-b)²＝R²，第二圆弧线612的方程为[x₂+(R²-b²)^1/2+a]²+(y₂-3b)²＝R²，其中，0≤y₁≤2b，-a≤x₁≤0，2b≤y₂≤4b，-a≤x₂≤0，10d<a<800mm，a＜R＜5a，0.2R<b<0.7R。

本实施例的换热芯体还具有垫条9，垫条9有至少两个，沿周向间隔设置在中心筒6的外周壁60，各垫条9沿中心筒6的轴向延伸，并呈与中心筒6的外周壁60形状相匹配的波浪状。

螺旋管70缠绕在各垫条9的外周，且各层螺旋管70在轴向上具有多个螺旋段，各层螺旋管70的形状与中心筒6的形状相匹配，而使得在轴向上，各层螺旋管70的相邻螺旋段相互错位。同时，相邻两层螺旋管70间隔布置，且相邻两层螺旋管70的相邻螺旋段在径向上也相互错位。

同时，如图15所示，对于同一层螺旋管70中的喷气管8和换热管7，喷气管8上的多个喷气孔80中的部分喷气孔80与相邻换热管7的螺旋段的管壁相对；对于相邻两层螺旋管70中的喷气管8和换热管7，记相邻两层螺旋管70为第一层螺旋管、第二层螺旋管，第一层螺旋管中喷气管8的多个喷气孔80中的部分喷气孔80与第二层螺旋中换热管7的相邻两个螺旋段之间的缝隙相对。如此，从喷气管8之喷气孔80喷出的液体可对同一层螺旋管70之上下相邻的螺旋段的管壁以及相邻层螺旋管70的换热管的对应上下两个螺旋段之间的缝隙进行冲洗，避免管壁结垢。

本实施例中换热芯体的结构使得壳程介质能在相邻两个螺旋管70之间通过，并与对应的螺旋段的侧壁相接触而实现换热；同时壳程介质还能直接与各螺旋段的顶壁、底壁接触，从而提高换热效率。

Claims (14)

1.一种换热器，包括有：

壳程筒体(1)，竖向设置，且其内部中空形成换热腔，该壳程筒体(1)的顶部具有壳程入口接管(11)、底部具有壳程出口接管(12)；

其特征在于还包括有：

气固分离板(2)，横置在换热腔的上部空间，并位于壳程入口接管(11)的下方，所述气固分离板(2)上分布有多个贯穿板厚的通孔(20)；

与通孔(20)数量相匹配的多个盖体(3)，分别盖设在对应的通孔(20)的上方，且各盖体(3)的周缘位于对应的通孔(20)的外围，从而能阻挡固体颗粒进入通孔(20)内，同时，各盖体(3)的周缘与气固分离板(2)的顶面之间留有间隙(30)，该间隙(30)与对应的通孔(20)相连通，从而使得气体能通过间隙(30)进入通孔(20)；

所述通孔(20)的孔缘向上延伸而形成内部中空的凸柱(21)；所述盖体(3)设于凸柱(21)上，且盖体(3)的周缘向下延伸而形成挡壁(31)，所述挡壁(31)位于凸柱(21)的外围，并与凸柱(21)的外周壁之间形成环形空隙(310)，环形空隙(310)的底部敞口以供气流进入，环形空隙(310)的顶部与上述通孔(20)相连通；

所述凸柱(21)的外周壁设有外螺纹(211)，所述盖体(3)内设有带内螺纹(321)的连接环(32)，所述连接环(32)位于挡壁(31)内，并与挡壁(31)之间通过连接臂(33)相连，所述连接臂(33)有至少两个并沿周向间隔布置，从而使得盖体(3)与凸柱(21)之间螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于：所述气固分离板(2)由板中央至边缘逐渐向下倾斜，所述壳程筒体(1)之对应气固分离板(2)边缘的位置设有供固体颗粒排出的固体出口接管(13)。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述气固分离板(2)整体相对水平面向下倾斜，且其最低处与上述固体出口接管(13)相对。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于：所述气固分离板(2)整体相对水平面的倾斜角度为2～10°。

5.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于：所述凸柱(21)竖向延伸；或所述凸柱(21)沿着与气固分离板(2)的顶面相垂直的方向延伸。

6.根据权利要求1～5中任一权项所述的换热器，其特征在于还包括有：

两个第一管板，分别一上一下设于壳程筒体(1)的侧壁，并位于上述气固分离板(2)的下方；

两个第一管箱(4)，分别设于对应的第一管板；

两个气体接管(5)，分别一上一下设于壳程筒体(1)的侧壁，并位于上述气固分离板(2)的下方；

中心筒(6)，竖向设于所述壳程筒体(1)内；

多根换热管(7)，沿轴向设于所述壳程筒体(1)内，且由内而外螺旋缠绕在所述中心筒的外周而成多层螺旋管(70)，所述换热管(7)的两端分别支撑于各自对应的第一管板上并与对应的第一管箱(4)相连通；

多根喷气管(8)，沿轴向设于所述壳程筒体(1)内，且沿着换热管(7)的螺旋方向缠绕在各层螺旋管(70)中，各喷气管(8)的两端分别与对应的气体接管(5)相连通；同时，各喷气管(8)的管壁上均设有多个喷气孔(80)。

7.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于：对于同一层螺旋管(70)中的喷气管(8)和换热管(7)，各喷气管(8)上的多个喷气孔(80)中部分喷气孔与相邻的换热管(7)的管壁相对；

对于相邻两层螺旋管中的喷气管(8)和换热管(7)，记相邻两层螺旋管(70)为第一层螺旋管、第二层螺旋管，所述第一层螺旋管中各喷气管(8)的多个喷气孔(80)中部分喷气孔与第二层螺旋中相邻两个换热管(7)之间的缝隙相对。

8.根据权利要求6所述的换热器，其特征在于：所述中心筒(6)的外周壁(60)在轴向上呈现波浪状的结构；各所述螺旋管(70)在轴向上具有多个螺旋段，且各所述螺旋管(70)的形状与该中心筒(6)的形状相匹配，而使得在轴向上，各螺旋管(70)的相邻螺旋段相互错位。

9.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于：相邻两层螺旋管(70)的相邻螺旋段在径向上也相互错位。

10.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于：所述中心筒(6)纵截面的轮廓线包括有上下延伸的第一波浪型线(61)、第二波浪型线(62)，该第一波浪型线(61)、第二波浪型线(62)以中心筒(6)的中心轴线为中心对称布置。

11.根据权利要求10所述的换热器，其特征在于：所述第一波浪型线(61)由多组单元型线依次沿轴向连接而成，各组单元型线包括有半径相同并呈S形布置的第一圆弧线(611)、第二圆弧线(612)，第二圆弧线(612)位于第一圆弧线(611)的上方，且第二圆弧线(612)的下端与第一圆弧线(611)的上端平滑连接，第一、第二圆弧线均以各自的垂直于中心筒(6)的中心轴线的中心线为中心对称布置。

12.根据权利要求11所述的换热器，其特征在于：记第一、第二圆弧线的半径为R，换热管(7)的外径为d，以通过第一圆弧线(611)的下端的水平线为X轴，以中心筒(6)的中心轴线为Y轴建立坐标系，第一圆弧线(611)的下端的坐标为(-a，0)，第一圆弧线(611)的上端以及第二圆弧线(612)的下端的坐标均为(-a，2b)，第二圆弧线(612)上端的坐标为(-a，4b)，所述第一圆弧线(611)的方程为[x₁-(R²-b²)^1/2+a]²+(y₁-b)²＝R²，所述第二圆弧线(612)的方程为[x₂+(R²-b²)^1/2+a]²+(y₂-3b)²＝R²，其中，0≤y₁≤2b，-a≤x₁≤0，2b≤y₂≤4b，-a≤x₂≤0，10d<a<800mm，a＜R＜5a，0.2R<b<0.7R。

13.根据权利要求8所述的换热器，其特征在于：还包括有至少两个垫条(9)，沿周向间隔设置在所述中心筒(6)的外周壁(60)，各垫条(9)沿中心筒(6)的轴向延伸，并呈与中心筒(6)的外周壁(60)形状相匹配的波浪状，所述换热管(7)缠绕在各垫条(9)的外周。

14.一种多晶硅生产系统，包括有反应装置(100)、分离纯化装置(200)，其特征在于还包括有权利要求6～13中任一权项所述的换热器，换热器的壳程入口接管(11)与上述反应装置(100)的输出端相连通，换热器的壳程出口接管(12)与上述分离纯化装置(200)的输入端之间通过输出管线(300)相连通；

所述分离纯化装置(200)的气体输出端与上述换热器之气体接管(5)相连通，或/且，还包括有循环气管线(400)，其两端分别与上述输出管线(300)以及换热器之气体接管(5)相连通。