CN204224265U - 多晶硅还原炉底盘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，公开了一种多晶硅还原炉底盘装置，包括底盘法兰、上底板、下底板，底盘冷却水出水管、N个底盘冷却水进水管，底盘导流板。本实用新型中，所述底盘法兰、上底板与下底板之间形成密闭腔体，所述底盘导流板设于所述密闭腔体内，将所述密闭腔体分成N个流道；所述N为大于3的自然数。这种多流道设计缩短了流道长度，便于冷却水流量的控制，使得底盘冷却速度加快；同时底盘冷却水在各流道内流经的进气管、出气管与电极座数量相同，与上、下底板和底盘法兰的换热面积也相同，共同保证了底盘温度的均衡。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏技术领域，特别涉及一种多晶硅还原炉底盘装置。
背景技术
可再生能源一直以来都备受人类的关注，尤其是洁净、丰富的太阳能，更为世人眼中的焦点，因此如何更高效的利用此能源也成为各国科学家们不断研究的课题。经过多年的发展，终于形成了较完整的太阳能光伏产业链，各环节均有了较深入的研究发展。
多晶硅材料作为太阳能产业的基础原料，是全球电子工业及光伏产业的基石，其生产设备一直备受关注。目前国内外多晶硅生产企业主要采用“改良西门子法”。该方法的生产流程是利用氯气和氢气合成氯化氢，氯化氢和硅粉在一定温度下合成三氯氢硅，然后对三氯氢硅精馏提纯，提纯后的高纯三氯氢硅与氢气按比例混合后，在一定的温度和压力下通入多晶硅的还原炉内，在通电高温硅棒上进行气相沉积反应生成多晶硅。
由于多晶硅气相沉积为高温高压的危险过程，比如说，多晶硅还原炉内三氯氢硅和氢气需要在1080℃－1150℃的高温下进行反应。由于内部反应温度极高，需要对底盘进行冷却，以防止底盘受热变形和绝缘材料的失效。单就多晶硅还原炉底盘而言，其在支撑设备总体重量的同时，还要依靠冷却系统避免产生设备过热现象，保证设备安全稳定的运行，而底盘的冷却性能，主要由底盘结构所决定。
现有技术中，还原炉底盘为双层结构，中间设置单螺旋或双螺旋冷却通 道。然而随着多晶硅还原炉设计制造技术的发展，多晶硅还原炉的棒数越来越多，直径也越来越大，现有的单螺旋或双螺旋冷却通道已经不能适应新型大直径多晶硅还原炉底盘的冷却需要。单螺旋冷却通道中流体流动路径长，流动阻力增加，容易导致底盘径向方向温度分布不均，底盘中心局部温度偏高，使底盘的上底板过热而产生变形。
并联双螺旋导流通道对单螺旋导流通道产生的问题虽然有所解决，但对于直径较大的底盘，其流动路径仍然过长，而且并联双螺旋导流通道相对于底盘不对称，同一圆周上流道分布不均匀，底盘温度分布不合理。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多晶硅还原炉底盘装置，加快大直径还原炉底盘的冷却速度，提高底盘冷却效果，使底盘温度更加均匀。
为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种多晶硅还原炉底盘，包括底盘法兰、上底板和下底板，所述多晶硅还原炉底盘装置还包含：底盘冷却水出水管、N个底盘冷却水进水管，底盘导流板；
其中，所述底盘法兰、上底板与下底板之间形成密闭腔体，所述底盘导流板设于所述密闭腔体内，将所述密闭腔体分成N个流道，每个所述流道分别连通一个所述底盘冷却水进水管，并且，每个所述流道从连通的所述底盘冷却水进水管处开始向内环绕至底盘冷却水出水管处；所述N为大于3的自然数。
本实用新型实施方式相对于现在技术而言，增加了底盘冷却水进水管与流道数量，缩短了每条流道长度，提高了流动速度，使得底盘冷却速度加快，冷却效果提高，底盘温度更加均匀。
进一步地，所述底盘冷却水出水管位于所述下底板的中心。使得每个流 道长度相同，以便更好控制各流道温度的均衡。
进一步地，任意两个所述流道的体积之差小于预设门限，所述预设门限为两个所述流道中体积较小的流道体积的0.002％，这样做，便于控制各条流道体积相近，从而控制各流道内的冷却水量相近，促使各流道内温度更加均匀。
进一步地，N个所述流道体积相等。不仅使得流经每个流道的冷却水量相等，也使得同一时间各流道相应位置与上底板、下底板和底盘法兰的换热面积相同，共同保证了底盘温度的均衡
进一步地，所述底盘冷却水进水管上设有阀门，便于根据实际情况控制流道中的冷却水的流量。
附图说明
图1是本实用新型第一实施方式的多晶硅还原炉底盘装置的结构示意图；
图2是本实用新型第一实施方式的多晶硅还原炉底盘装置的剖面结构示意图。
其中，1底盘导流板，2出气管，3底盘冷却水进水管，4电极座，5进气管，6底盘法兰，7底盘冷却水出水管，8上底板，9下底板。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本实用新型的第一实施方式涉及一种多晶硅还原炉底盘装置，如图1、 图2所示，包括底盘法兰6、上底板8和下底板9，底盘冷却水出水管7、N个底盘冷却水进水管3，底盘导流板1。
其中，所述底盘法兰6、上底板8与下底板9之间形成密闭腔体，所述底盘导流板1设于所述密闭腔体内，将所述密闭腔体分成N个流道，每个所述流道分别连通一个所述底盘冷却水进水管3，并且，每个所述流道从连通的所述底盘冷却水进水管3处开始向内环绕至底盘冷却水出水管处7；所述N为大于3的自然数。
具体地说，所述底盘导流板1由N个圆弧形导流子板组成，其下端面焊接于所述下底板9上，上端面与所述上底板8之间留有间隙；所述底盘导流板1形成的N个流道内还设置有贯穿于上底板8、下底板9的进气管5、出气管2与电极座4，其中，进气管5的个数为X个，出气管2的个数为N个，电极座的个数为Y个，即每个所述流道内包含X/N个进气管5、一个出气管2和Y/N个电极座4，X、Y为能被N整除的自然数。
值得注意的是，所述底盘冷却水进水管3平均分配下底板边缘位置附近，所述出气管与所述底盘冷却水进水管一一对应，且所述出气管2分别位于所述底盘冷却水进水管3内，两者之间留有间隙，便于冷却水流动；所述底盘冷却水进水管3上还设有阀门，便于根据实际需要控制冷却水流量。
在本实施方式中，所述底盘导流板1将所述密闭腔体分成了多个流道，从而缩短了每条流道的长度，减小了流动阻力，从而使加快了底盘的冷却速度，提高了冷却效果，与此同时也提高了冷却水换热效率，增强了底盘结构的安全性。
另处，所述底盘冷却水出水管7位于所述下底板的中心，保证了每条流道的长度相等，使得各流道的温度更加均匀。
另外，在本实施方式中，任意两个所述流道的体积之差小于预设门限。所述预设门限为两个所述流道中体积较小的流道体积的0.002％，这样做，便 于控制各条流道的体积，使各流道体积相近，从而控制各流道内的冷却水量相近，促使各流道内温度更加均匀。
本实用新型的第二实施方式涉及一种多晶硅还原炉底盘装置。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，底盘导流板1将密闭腔体分成了N个体积相近的流道；而在本实施方式中，所述底盘导流板1将密闭腔体分成了N个体积相同的流道，使得正常工作时，冷却水以相同流量由各底盘冷却水进水管3进入腔体，沿各流道以相同流速经过相同数量的出气管2、电极座4、进气管5，并与同等面积的底盘法兰6、上底板8与下底板9进行热交换，带走底盘热量，最终流向底盘冷却水出水管7流出底盘腔体。
各条流道体积相同，使得各流道内的冷却水量相同，更易于控制底盘温度的均匀，同时也加强了底盘温度的可控性，提高了设备的操作性能。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多晶硅还原炉底盘装置，包括底盘法兰、上底板、下底板，其特征在于：所述多晶硅还原炉底盘装置还包含：底盘冷却水出水管、N个底盘冷却水进水管，底盘导流板；
其中，所述底盘法兰、上底板与下底板之间形成密闭腔体，所述底盘导流板设于所述密闭腔体内，将所述密闭腔体分成N个流道，每个所述流道分别连通一个所述底盘冷却水进水管，并且，每个所述流道从连通的所述底盘冷却水进水管处开始向内环绕至底盘冷却水出水管处；所述N为大于3的自然数。
2.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：所述底盘导流板下端面焊接于所述下底板上，上端面与所述上底板之间留有间隙。
3.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：所述底盘冷却水出水管位于所述下底板的中心。
4.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：所述流道内设置有贯穿于上、下底板的进气管、出气管与电极座。
5.根据权利要求4所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：所述出气管个数为N个，所述出气管与所述底盘冷却水进水管一一对应，且所述出气管分别位于所述底盘冷却水进水管内，两者之间留有间隙。
6.根据权利要求4所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：所述进气管个数为X个，所述电极座的个数为Y个，且每条所述流道内设置X/N个进气管和Y/N个电极座，所述X、Y为能被N整除的自然数。
7.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：任意两个所述流道的体积之差小于预设门限。
8.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：N个所述流道的体积相等。
9.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：所述底盘冷却水进水管上设有阀门。
10.根据权利要求1所述的多晶硅还原炉底盘装置，其特征在于：所述底盘导流板由N个圆弧形导流子板组成。
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2014
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