CN214187895U - 金刚线切片装置的用水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金刚线切片装置的用水系统，金刚线切片装置的用水系统包括配液单元、切割液存储单元、溢流调节器以及废液收集单元，配液单元用于配置药液；切割液存储单元与配液单元连通，切割液存储单元内的液体用于对金刚线切片装置供给药液，切割液存储单元适于收集金刚线切片装置切割过程中的冷却水；溢流调节器与切割液存储单元连通，且构造出连通器结构，以防止切割液存储单元内的药液流出。根据本实用新型的金刚线切片装置的用水系统，可以对金刚线切片装置切割硅片进行有效清洗，且通过溢流调节器的设置，可防止切割液存储单元内的药液从顶部溢出，降低了成本，避免了切割液存储单元内的硅粉无法及时排出，保证了后续的清洗效果。

Description

金刚线切片装置的用水系统

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其是涉及一种金刚线切片装置的用水系统。

背景技术

目前，晶硅太阳能电池仍是光伏行业的主力军。而太阳能晶硅电池的主要原料，单晶硅片和多晶硅片，其加工方式从2018年以后已为金刚线切割。

相关技术中，金刚线切割硅片全部采用纯水切割和清洗机器，切割用水量巨大。而且切割以后的废液含有大量有机物成分和固体颗粒，污水处理成本高，给硅片生产带来较大的环保压力。由此，如何保证金刚线切割硅片的清洗效果成了亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种金刚线切片装置的用水系统，所述金刚线切片装置的用水系统。

根据本实用新型实施例的金刚线切片装置的用水系统，所述用水系统内循环有药液且用水系统包括：配液单元，所述配液单元用于配置药液；切割液存储单元，所述切割液存储单元与所述配液单元连通，所述切割液存储单元内的液体用于对所述金刚线切片装置供给药液，且所述切割液存储单元适于收集所述金刚线切片装置切割过程中的冷却水；溢流调节器，所述溢流调节器与所述切割液存储单元连通，且构造出连通器结构，以防止所述切割液存储单元内的药液流出；废液收集单元，所述废液收集单元通过溢流调节器与所述切割液存储单元连通。

根据本实用新型实施例的金刚线切片装置的用水系统，可以对金刚线切片装置切割硅片进行有效清洗，且通过溢流调节器的设置，可以防止切割液存储单元内的药液从顶部溢出，降低了成本，避免了切割液存储单元内的硅粉无法及时排出，保证了后续的清洗效果。

在一些实施例中，所述溢流调节器与所述切割液存储单元的底部连通。

在一些实施例中，所述溢流调节器的顶部具有敞开口。

在一些实施例中，所述配液单元包括：液罐，所述液罐与水源和所述废液收集单元中的至少一个连通；用于盛放药剂的药剂罐；调配罐，所述调配罐与所述液罐、所述药剂罐均连通，所述液罐内的液体、所述药剂罐内的药剂在所述调配罐内混合，所述调配罐与所述切割液存储单元连通，以向所述切割液存储单元内供液。

在一些实施例中，所述配液单元还包括：水质在线检测装置，所述水质在线检测装置的进液端通过第一检测管路与所述调配罐连通，所述水质在线检测装置的出液端通过第二检测管路与所述调配罐连通；搅拌装置，所述搅拌装置设于所述调配罐内。

在一些实施例中，所述调配罐为依次串联的多个。

在一些实施例中，还包括：转子流量计，所述转子流量计连接在所述切割液存储单元和所述调配罐之间。

在一些实施例中，所述调配罐和所述液罐之间依次设有第一供液泵和第一质量流量计；所述调配罐和所述药剂罐之间依次设有第二供液泵和第二质量流量计。

在一些实施例中，所述切割液存储单元通过连通管向所述金刚线切片装置供给药液，所述连通管处设有热交换器。

在一些实施例中，还包括：用于将固体和液体分离的压滤机，所述压滤机的一端与所述废液收集单元连通，所述压滤机的液体出口与所述配液单元连通。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的用水系统的示意图。

附图标记：

用水系统100；

配液单元10；液罐11；药剂罐12；调配罐13；第一调配罐131；第二调配罐132；第一电磁阀133；第三供液泵134；第二电磁阀135；第四供液泵136；第一供液泵14；第一质量流量计15；第二供液泵16；第二质量流量计17；

水质在线检测装置18；进液端181；出液端182；第一检测管路183；第二检测管路184；搅拌装置19；

切割液存储单元20；溢流调节器30；敞开口31；出口32；废液收集单元40；

转子流量计50；热交换器60；压滤机70；液位传感器80；硅棒110。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的金刚线切片装置的用水系统100，包括：配液单元10、切割液存储单元20、溢流调节器30、废液收集单元40。本实用新型实施例的金刚线切片装置的用水系统100可以适用于单晶和多晶硅片的切片。

用水系统100内循环有药液。当然，用水系统100内还可以循环有其他液体，在此不做限定。配液单元10用于配置药液，切割液存储单元20与配液单元10连通，切割液存储单元20内的液体用于对金刚线切片装置供给药液，且切割液存储单元20适于收集金刚线切片装置切割过程中的冷却水。这里，“药液”可以作为“冷却水”使用。溢流调节器30与切割液存储单元20连通，且构造出连通器结构，以防止切割液存储单元20内的药液流出。废液收集单元40通过溢流调节器30与切割液存储单元20连通。

例如，配液单元10内的药液可以流入切割液存储单元20，当切割液存储单元20的药液到达一定容量时，金刚线切片装置可以开始运行，以进行切割，药液可以为切割硅片进行清洗，例如，切割液存储单元20内的药液可以给切片机供冷却润滑。溢流调节器30和切割液存储单元20可以构造出连通器结构，利用连通器原理使溢流调节器30内的液面和切割液存储单元20内的液面高度保持平齐，当溢流调节器30内的液面高于溢流调节器30的出口32高度时，药液可以通过溢流调节器30的出口32流出，从而可以防止切割液存储单元20内的药液流出。切割液存储单元20内的药液可以通过溢流调节器30流入废液收集单元40，废液收集单元40可以用于收集金刚线切片装置切割过程中溢流的脏液以及切割结束后的废液。当然，废液经过过滤后，可以重新流入配液单元10，进而实现了用水系统100的往复循环。

根据本实用新型实施例的金刚线切片装置的用水系统100，可以对金刚线切片装置切割硅片进行有效清洗，且通过溢流调节器30的设置，可以防止切割液存储单元20内的药液从顶部溢出，降低了成本，绿色环保，避免了切割液存储单元20内的硅粉无法及时排出，保证了后续的清洗效果，保证了硅棒110的冷却、润滑效果。

切割过程中大量的硅粉进入到冷却水中，随着硅粉浓度增加以后，部分硅粉融入到冷却水中，部分硅粉沉积在切割液存储单元的底部，而通入到冷却水的硅粉使得硅棒的冷却、润滑效果逐渐变差，钢线带入切割锯缝中的冷却水量减少，硅片的线痕和TTV比例升高，切割过程中发生断线的比例急剧增加。在一些实施例中，溢流调节器30与切割液存储单元20的底部连通，如此设置，沉积在切割液存储单元20底部的硅粉可以通过溢流调节器30排出，从而可以降低切割液存储单元20内的硅粉浓度，利于后续的硅片的清洗效果。例如，溢流调节器30可以连接于切割液存储单元20的侧壁的底部，或者连接于切割液存储单元20的底边。

在一些实施例中，溢流调节器30的顶部具有敞开口31，以防止药液从敞开口31流出。例如，敞开口31的高度小于罐体顶部的开口位置，以有效调节大气压，以将切割液存储单元20底部的硅粉排出。此外，为方便收集切割硅片时产生的清洗液切割液存储单元20的顶部可以敞开。

在一些示例中，如图1所示，配液单元10包括液罐11、用于盛放药剂的药剂罐12以及调配罐13。例如，药剂罐12可以为白色PVC材质，带有液位刻度值和液位上下限报警装置。液罐11可以用于储存纯水或者压滤过后的滤清液的不锈钢罐体，带有液位测量装置，有高低液位限位报警装置。

液罐11与水源和废液收集单元40中的至少一个连通，调配罐13与液罐11、药剂罐12均连通，液罐11内的液体、药剂罐12内的药剂在调配罐13内混合，调配罐13与切割液存储单元20连通，以向切割液存储单元20内供液。如此，可以实现金刚线切片装置的用水系统100的循环使用，增加了补水作业，可实现切片机废水排量基本为零，实现了污水零排放，节能环保，实现了自动连续作业，减少了人员差异对切割质量的干扰和影响。

例如，调配罐13内的调配液体的标准可以满足下述参数，pH值5.5-5.8；电导率18-22us/cm；浓度比例0.20-0.30，进而保证清洗效果。切割液存储单元20内的液体溢流向溢流调节器30；或者溢流调节器30内的液体流出的溢流流量范围可以为150-200L/h。

在一些示例中，结合图1，配液单元10还可以包括水质在线检测装置18和搅拌装置19，水质在线检测装置18的进液端181通过第一检测管路183与调配罐13连通，水质在线检测装置18的出液端182通过第二检测管路184与调配罐13连通，如此，调配罐13内的液体可以循环往复的流通在第一检测管路183和第二检测管路184，第一水质在线检测装置18可以对调配罐13内的液体实时监测，通过水质在线检测装置18可以工作人员实时了解液体的数据情况。例如，水质在线检测装置18可以集成有检测水质的pH、电导率、油性物质浓度比例等检测功能，并可以把测量数据实时显示在操作屏幕上。

结合图1，搅拌装置19设于调配罐13内，以使得液罐11内的液体、药剂罐12内的药剂可以均匀混合，保证药液的调配效果。

在一些示例中，如图1所示，调配罐13为依次串联的多个。如此，可以提高生产的连续性，多个调配罐13可以同时使用，以保证机器不停机。

在一些示例中，如图1所示，用水系统100还可以包括转子流量计50，转子流量计50连接在切割液存储单元20和调配罐13之间。转子流量计50可以定量测量成品液从调配罐13流动到切割液存储单元20时的流量值，通过阀门开度可以调整流量大小。

在一些示例中，调配罐13和液罐11之间依次设有第一供液泵14和第一质量流量计15，第一供液泵14可以为液体在两个罐体之间的流动提供动力，第一质量流量计15能定量测量流过液体的质量，可用于不同液体间的质量精确配比。在一些示例中，调配罐13和药剂罐12之间依次设有第二供液泵16和第二质量流量计17。第二供液泵16可以为液体在两个罐体之间的流动提供动力，第二质量流量计17能定量测量流过液体的质量，可用于不同液体间的质量精确配比。

如此设置，可以便于控制液罐11和药剂罐12内的液体的混合的比例。例如，药液可以为一种表面活性剂复配液体，可以具备冷却、润滑、分散硅粉等作用。

举例而言，调配罐13可以为两个，两个调配罐13分别为为第一调配罐131以及第二调配罐132，第一调配罐131内的液体可以流向第二调配罐132，液罐11和药剂罐12内的液体可以混入到第一调配罐131内混合均匀，后流入第二调配罐132，第二调配罐132可以储存调配完成的液体，供切片机使用。第二调配罐132可以为不锈钢罐体，带有液位测量装置以及高低液位限位报警装置。

切割液存储单元20与第一调配罐131之间可以具有第一电磁阀133和第三供液泵134，第一调配罐131以及第二调配罐132之间可以具有第二电磁阀135和第四供液泵136，可以通过电脑控制第一电磁阀133和第二电磁阀135的开度，第一电磁阀133和第二电磁阀135默认为常闭状态。第三供液泵134和第四供液泵136可以为水泵，第三供液泵134和第四供液泵136可以为药液流动提供驱动力。

例如，切割液存储单元20可以插设有液位传感器80，液位传感器80可以检测切割液存储单元20内的药液的位置，以便于工作人员实时监测切割液存储单元20内的液体的所占总容积的百分比。

在一些实施例中，切割液存储单元20通过连通管向金刚线切片装置供给药液，连通管处设有热交换器60。切割液存储单元20内的冷却水可以在供液泵的作用下经过热交换器60，达到钢线表面，冷却硅棒110和冲洗带出硅粉，最后再回流到切割液存储单元20内，以保证清洗效果。

在一些实施例中，用水系统100还可以包括用于将固体和液体分离的压滤机70，压滤机70的一端与废液收集单元40连通，压滤机70的液体出口与配液单元10连通。例如，压滤机70的液体出口与液罐11连通，如此，可以实现废液中固体和液体的分离。举例而言，可以采用板框式压滤机70，每小时额定处理量大于等于切片机平均每小时产出的废水量。

下面结合图1详细描述本实用新型实施例的用水系统100的流程步骤，图1中所示的箭头可以代表药液的流动方向，但不作为对本实用新型实施例的限定。

1、工艺技术人员在电脑屏幕上输入液罐11和药剂罐12的液体的配方比例、调配罐13液体的pH、电导率、浓度比例等水质监控的标准范围；

2、液罐11和药剂罐12中的液体分别在第一供液泵14和第二供液泵16的作用下，按照工艺设定的比例，通过第一质量流量计15和第二质量流量计17混合到配液单元10内；

3、配液单元10不间断进行混合搅拌，同时在水质在线检测装置18内不间断地进行水质抽样检测，检测数据实时在操作屏幕上显示；

4、当调配的混合液检测合格以后，电动阀开启，在供液泵的作用下，混合液进入到调配罐13内，

5、调配罐13带有搅拌装置19，不间断进行搅拌作业，避免液体出现分层不均匀现象；

6、切片机准备切割前，电动阀7开启，在供液泵8的作用下调配罐13中的药液抽到切割液存储单元20内；

7、当切割液存储单元20内的液体被抽满以后，切片机开始运行，切割液存储单元20内的冷却水在供液泵的作用下经过热交换器60，达到钢线表面，冷却硅棒110和冲洗带出硅粉，最后再回流到切割液存储单元20内；

8、随着切割的进行，切割液存储单元20内的硅粉浓度逐渐增加，当达到一定范围时，电动阀开启，在供液泵的作用下，成品液体以恒定的流量补充到切割液存储单元20内。此时，溢流调节器30会通过切割液存储单元20底部的管道把管底的硅粉通过水流带出切割液存储单元20外，因硅粉密度大于水的密度，所以硅粉会沉降到罐底。因此，从底部进行溢流效果最好，能保证产生的硅粉及时被带走，降低硅粉浓度。

9、带有硅粉的废液进入到废液收集单元40内；

10、收集池内的废液在供液泵的作用下进入压滤机70内进行压滤。压滤后的清液进入到液罐11内，从而继续回收利用。

以上工艺流程可以均为电脑PLC自动化控制，工艺人员只需要在电脑运行界面监控各项参数是否符合工艺要求即可。采用本实用新型实施例的用水系统100后，切片机废水排量可以实现基本为零，实现了污水零排放，节能环保，切片机纯水用量降幅达到50％以上，冷却水用量降幅30％以上。本系统增加了切割中的补水作业，降低了冷却水中的硅粉浓度，切片良率提升1％以上，断线率降低2％以上。本系统自动连续作业，减少了人员差异对切割质量的干扰和影响。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述用水系统内循环有药液且包括：

配液单元，所述配液单元用于配置药液；

切割液存储单元，所述切割液存储单元与所述配液单元连通，所述切割液存储单元内的液体用于对所述金刚线切片装置供给药液，且所述切割液存储单元适于收集所述金刚线切片装置切割过程中的冷却水；

溢流调节器，所述溢流调节器与所述切割液存储单元连通，且构造出连通器结构，以防止所述切割液存储单元内的药液流出；

废液收集单元，所述废液收集单元通过溢流调节器与所述切割液存储单元连通。

2.根据权利要求1所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述溢流调节器与所述切割液存储单元的底部连通。

3.根据权利要求2所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述溢流调节器的顶部具有敞开口。

4.根据权利要求1所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述配液单元包括：

液罐，所述液罐与水源和所述废液收集单元中的至少一个连通；

用于盛放药剂的药剂罐；

调配罐，所述调配罐与所述液罐、所述药剂罐均连通，所述液罐内的液体、所述药剂罐内的药剂在所述调配罐内混合，所述调配罐与所述切割液存储单元连通，以向所述切割液存储单元内供液。

5.根据权利要求4所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述配液单元还包括：

水质在线检测装置，所述水质在线检测装置的进液端通过第一检测管路与所述调配罐连通，所述水质在线检测装置的出液端通过第二检测管路与所述调配罐连通；

搅拌装置，所述搅拌装置设于所述调配罐内。

6.根据权利要求4所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述调配罐为依次串联的多个。

7.根据权利要求4所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，还包括：

转子流量计，所述转子流量计连接在所述切割液存储单元和所述调配罐之间。

8.根据权利要求4所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述调配罐和所述液罐之间依次设有第一供液泵和第一质量流量计；

所述调配罐和所述药剂罐之间依次设有第二供液泵和第二质量流量计。

9.根据权利要求1所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，所述切割液存储单元通过连通管向所述金刚线切片装置供给药液，所述连通管处设有热交换器。

10.根据权利要求1所述的金刚线切片装置的用水系统，其特征在于，还包括：用于将固体和液体分离的压滤机，所述压滤机的一端与所述废液收集单元连通，所述压滤机的液体出口与所述配液单元连通。

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