CN212017370U - 用于处理外延炉尾气的水洗管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及处理外延炉尾气设备，具体涉及一种用于处理外延炉尾气的水洗管，包括水洗段，在水洗段上具有一个或多个水洗进口，水洗机构自水洗进口向水洗段内输送水洗用的第一水流，水洗段上还具有一个或多个冲洗进口，冲洗机构自冲洗进口向水洗段内输送冲洗水洗管内沉淀物的第二水流。本实用新型水洗管的结构能够有效的避免在尾气处理中在水洗管内产生的大量沉淀，保证外延炉内的负压保持在良好的状态，有效的解决了水洗管的进气口被堵塞的情况。

Description

用于处理外延炉尾气的水洗管
技术领域
本实用新型涉及处理外延炉尾气设备，具体涉及一种用于处理外延炉尾气的水洗管。
背景技术
目前外延生长中排出的尾气在国内主要有两种处理方式：第一种，是湿式处理法，就是用自来水与尾气反应，把可处理的尾气溶于水中或反应后沉积在水中，而对于无法溶于水的特气如：H2、N2经过尾气处理装置排放口排放。第二种，就是燃烧式处理法，也就是在第一种方式处理对尾气中的H2经过燃烧变成H2O，剩下N2以排放口排放于大气中。
外延的尾气处理装置是与外延生长炉相配套的辅助设备，是用于处理外延生长中产生和排出的尾气，尾气进入处理装置以后与水进行充分的接触反应和吸收，使尽可能多的有害气体被吸收，仅留下不溶的N2或H2经排放口排入大气。水洗管则是连接于外延炉尾气出口与废气淋洗装置(POU)之间的管道。其主要作用是在将外延炉尾气输送至废气淋洗装置的同时，在水洗管内部先对尾气进行水洗降温，在水洗管的水洗段上具有水洗进口，水洗机构自水洗进口向水洗段内输送水洗用的水流，水流经过管壁能够对尾气进行水洗，在该过程中，由于尾气的水洗冷却会产生大量的沉淀，沉淀堆积在管道影响水洗进口的通畅，严重时，会影响到外延炉内的负压，从而影响到外延工艺。另一方面，在现有的水洗机构上会安装手动阀门，通过调整手动阀门的开度来第二进水管内的沉淀物，但是即使如此，每隔一段时间，每隔一段时间由于沉淀物变多堆积在水洗管进气口后这一结构会失去作用，无法清洗干净。
实用新型内容
本实用新型的主要目的之一在于解决水洗管水洗过程中发生的沉淀堆积问题，从而保持水洗管相对于外延炉反应腔的负压。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于处理外延炉尾气的水洗管，其结构如下：
包括水洗段，在水洗段上具有一个或多个水洗进口，水洗机构自水洗进口向水洗段内输送水洗用的第一水流，水洗段上还具有一个或多个冲洗进口，冲洗机构自冲洗进口向水洗段内输送冲洗水洗管内沉淀物的第二水流。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，水洗机构具体包括与水洗进口对应的一个或多个水洗组件，各个水洗组件自对应的水洗进口向水洗段内输送水洗用的第一水流，所述的水洗组件包括与水洗进口连接的第一进水管和设置在第一进水管上的第一阀门，第一阀门控制第一进水管的开度和启闭。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，冲洗机构具体包括一个或多个冲洗组件，各个冲洗组件自对应的冲洗进口向水洗段内输送冲洗水洗管内沉淀物的第二水流，所述的冲洗组件包括与水洗段连通的第二进水管和设置在第二进水管上的第二阀门，第二阀门用以控制其所在冲洗组件中的第二进水管的开度和启闭。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，冲洗组件中的第二阀门优选采用自控阀。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，自控阀采用由时间继电器控制的电磁阀。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，水洗管还进一步包括第一支管部和第二支管部，第一支管部与第二支管部。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，冲洗进口在水洗段上水洗进口的上游位置。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，水洗进口优选沿水洗段周向对称布置，
在本实用新型水洗管的某些实施例中，冲洗进口优选沿水洗段周向对称布置。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，水洗管还进一步包括用于引导不同尾气的一个或多个进气段，所述的进气段的出口部共同与水洗段的进口部连接。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，所述的进气段与水洗段的连接位置与水洗进口具有间隔。
在本实用新型水洗管的某些实施例中，所述的冲洗进口优选切向向下进入所述的水洗段内。
本实用新型水洗管的结构能够有效的避免在尾气处理中在水洗管内产生的大量沉淀，保证外延炉内的负压保持在良好的状态，有效的解决了水洗管的进气口被堵塞的情况。
附图说明
图1为水洗管的一种结构示意图。
图2为时间继电器控制电磁阀的一种自动控制的电器原理图。
图3为水洗管在冲洗进口位置的截面示意图。
图中：1.进气段，2.水洗段，3.水洗进口，4.冲洗进口，5.第一进水管，6.第二进水管，7.连接位置。
具体实施方式
以下，结合实施例和附图对于本实用新型作进一步说明。
本实用新型中的“水洗机构”和“冲洗机构”指的是能够向水洗管内实现水洗、输水等功能的机构。
本实用新型中的“水洗进口”和“冲洗进口”是开设在水洗管道的水洗段上的进水口。
本实用新型中以自进气段进口至水洗段出口的方向作为流体的正向，“上游”为更靠近进气段进口的位置，“下游”为更靠近水洗段出口的位置，“上游”和“下游”是相对位置而不是绝对位置。
本实施例中的水洗管结构如图1所示，包括了进气段1和水洗段2。其中，进气段1与外延炉的尾气通道出口连接，连接的尾气包括了在外延反应中需要的掺杂气、稀释气、以及产生用于反应在衬底硅表面外延生长的由氢气携带的四氯化硅(SiCl4)或三氯氢硅(SiHCl3)、硅烷(SiH4)或二氯氢硅(SiH2Cl2)等等，在外延反应炉中在1100℃的温度下由尾气通道排出。进气段1的进口用以与这些尾气通道的出口连接，通过负压将气体导入至水洗管的水洗段2进行水洗冷却，水洗后的尾气被送入至后续的废气淋洗装置进行淋洗和吸收处理。水洗管的进气段1可以根据外延炉尾气通道数量进行具体设置，在本实施例中水洗管具有两个进气段1，进气段1的出口与水洗段2连接，形成一个图1所示的Y形的水洗管。
在水洗管的水洗段2上具有一个或多个水洗进口3，水洗机构自水洗进口3向水洗段2内输送水洗用的第一水流。第一水流的作用是保持在管壁上流动，对于尾气进行水洗冷却。水洗进口3沿水洗段2周向对称布置，在本实施例中，水洗段2的周向上对称布置有两个水洗进口3，水洗进口3的数量可以根据水洗效果的需要来调整，如在一些水洗段管径较大，或者尾气通量较大的场合下，在水洗段2上设置更多的水洗进口3。在本实施例中，水洗机构包括两个水洗组件，水洗组件包括与水洗进口3连接的第一进水管和设置在第一进水管上的第一阀门，第一阀门控制第一进水管的开度和启闭来保证其中的第一水流能够保持在管壁上流动，从而保持对于外延炉尾气的水洗。第一进水管的中第一水流的来源可以是外界的常压或者压力水源，通过第一进水管自水洗进口3进入到水洗段2内。进气段与水洗段的连接位置7与水洗进口3具有一定的间隔，从而减少水洗进口3被堵塞的可能。
在水洗的过程中，于外延生长中产生的尾气由于水洗冷却形成了沉淀物，这些沉淀物在水洗的过程中堆积在管壁、管口和水洗进口3等位置上，影响了水洗的进水以及管内的压力情况，甚至影响到外延反应腔的正常反应。为了防止上述情况，在水洗段2上开设一个或多个冲洗进口4，冲洗机构自冲洗进口4向水洗段2内输送冲洗水洗管内沉淀物的第二水流。第二水流的作用是对于水洗管中产生的沉淀物的沉积结构进行破坏，从而起到防止水洗管的各个进、出口以及器水洗段2的水洗进口3被堵塞的目的。冲洗进口4沿水洗段2周向对称布置，在本实施例中，水洗段2周向上对称布置有两个冲洗进口4，冲洗进口4的位置位于水洗段2上水洗进口3的上游位置，冲洗进口4的数量可以根据冲洗效果的需要来进行调整，如在一些水洗段管径较大，尾气通量较大，水洗进口3较多的场合下，可以在水洗段2上设置更多的冲洗进口4。如图3所示，冲洗进口4优选切向向下进入所述的水洗段内，向下的角度可以为30°倾角，这种向下倾斜的角度可以同时照顾到水洗口出的沉淀，切向入水能够增加冲洗的强度，有利于冲洗掉沉淀物。本实施例中，冲洗机构包括两个冲洗组件，各个冲洗组件自对应的冲洗进口4向水洗段2内输送冲洗水洗管内沉淀物的第二水流，冲洗组件包括与水洗段2连通的第二进水管6和设置在第二进水管上的自控阀，在本实施例中，自控阀采用的是由时间继电器控制的电磁阀，由时间继电器控制的电磁阀的方法和电路连接和控制原理对于本领域的技术人员是清楚的。其电器原理可以参考图2，时间继电器KT1控制电磁阀在预设的时间打开，如每12小时冲洗一次，冲洗的间隔时间可以根据实际的沉淀物的沉积速度进行调整。第二进水管6中第二水流的来源可以是来自外界的水源，通过第二进水管6自冲洗进口4进入到水洗段2内，水源优选带有一定正压的水源，带有一定正压的第二水流能够有效的帮助冲散形成的沉淀物堆积。
上述水洗管在处理外延炉的尾气时，首先由进气段1的进气口接受来自于外延炉尾气通道的尾气，各个进气段1的尾气在与水洗段2的连接端汇聚一同进入水洗段2中进行水洗，水洗机构输送的第一水流流经水洗管内壁时不断的对于尾气进行水洗，与此同时，尾气由于水洗在水洗管的各个位置逐渐形成沉淀，此时，预设时间开启的电磁阀由时间继电器的作用开启，带有压力的第二水流自冲水进口进入水洗段2，对于管壁、管口、水洗进口3等各个堆积有沉淀的位置进行冲洗，堆积的沉淀物受到第二水流的压力被冲散，保证了水洗管的正常工作。
本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。

Claims (11)

1.一种用于处理外延炉尾气的水洗管，包括水洗段，在水洗段上具有一个或多个水洗进口，水洗机构自水洗进口向水洗段内输送水洗外延炉尾气用的第一水流，其特征在于水洗段上还具有一个或多个冲洗进口，冲洗机构自冲洗进口向水洗段内输送冲洗水洗管内沉淀物的第二水流。
2.如权利要求1所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于水洗机构包括与水洗进口对应的一个或多个水洗组件，各个水洗组件自对应的水洗进口向水洗段内输送水洗用的第一水流，所述的水洗组件包括与水洗进口连接的第一进水管和设置在第一进水管上的第一阀门，第一阀门控制第一进水管的开度和启闭。
3.如权利要求1所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于冲洗机构包括一个或多个冲洗组件，各个冲洗组件自对应的冲洗进口向水洗段内输送冲洗水洗管内沉淀物的第二水流，所述的冲洗组件包括与水洗段连通的第二进水管和设置在水洗管上的第二阀门，第二阀门用以控制其所在冲洗组件中的第二进水管的开度和启闭。
4.如权利要求3所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于所述的第二阀门采用自控阀。
5.如权利要求4所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于所述的自控阀采用由时间继电器控制的电磁阀。
6.如权利要求1所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于所述的冲洗进口在水洗段上水洗进口的上游位置。
7.如权利要求1所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于水洗进口沿水洗段周向对称布置。
8.如权利要求1所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于冲洗进口沿水洗段周向对称布置。
9.如权利要求1所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于还包括用于引导不同尾气的一个或多个进气段，所述的进气段的出口部共同与水洗段的进口部连接。
10.如权利要求9所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于所述进气段与水洗段的连接位置与水洗进口具有间隔。
11.如权利要求1所述的用于处理外延炉尾气的水洗管，其特征在于所述的冲洗进口切向向下进入所述的水洗段内。
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