CS260928B1

CS260928B1 - Device for quick optimization of temperature fields in crystallizers

Info

Publication number: CS260928B1
Application number: CS873059A
Authority: CS
Inventors: Cestmir Barta; Milan Hejl; Zdenek Pavlicek; Vladimir Rybar
Original assignee: Cestmir Barta; Milan Hejl; Zdenek Pavlicek; Vladimir Rybar
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS305987A1

Abstract

Řešeni se týká zařízení pro rychlou optimalizaci teplotních polí v krystalizátorech, které je tvořeno vodicí tyčí, která je pomocí distančních držáků připevněna k vnějšímu plášti kultivační pece. Na vodicí tyči je nasunut alespoň jeden posuvný držák s možností aretace, který nese clonící plechy s různou šířkou, které mohou být případně opatřeny ještě dalšími clonícími vrstvami. Stavebnicové řešení zařízení pro rychlou optimalizaci teplotních polí v krystalizátorech umožňuje měnit průběh teplotních polí operativně vhodnou kombinací polohy posuvných držáků, šířek clonících plechů, případně použitím dalších clonících-plechů, případně použitím dalších clonících vrstev, aniž je nutno odstavit krystalizátor z činnosti, i v případě, že je již uveden na pracovní teplotu.The solution concerns a device for rapid optimization of temperature fields in crystallizers, which consists of a guide rod, which is attached to the outer shell of the cultivation furnace by means of spacers. At least one sliding holder with the possibility of locking is inserted on the guide rod, which carries shielding plates of different widths, which may optionally be provided with additional shielding layers. The modular solution of the device for rapid optimization of temperature fields in crystallizers allows changing the course of temperature fields by an operationally suitable combination of the position of the sliding holders, the widths of the shielding plates, or by using additional shielding plates, or by using additional shielding layers, without the need to shut down the crystallizer, even if it is already at operating temperature.

Description

Vynález se týká zařízení pro rychlou optimalizaci tepli leh polí v krystalizátorech umožňujícího snadné modelování průběhu teplotních polí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for rapid optimization of thermal fields in crystallizers allowing easy modeling of the course of temperature fields.

Jednou z hlavních podmínek úspěšné kultivace krystalů je optimalizace průběhu teplotního pole V krystalizačním prostoru. Nalezení takového optimálního průběhu je v praxi časově náročné a významně negativně ovlivňuje celkovou efektivitu procesu kultivace. Modelování průběhu teplotního pole se v současné době provádí bud pomocí dvou a více navzájem nezávislých topných vinutí nebo užitím jediného vinutí s nestejnou hustotou závitů podél krystalizátoru.One of the main conditions for successful crystal cultivation is the optimization of the temperature field in the crystallization space. Finding such an optimal course is time consuming in practice and significantly affects the overall efficiency of the cultivation process. The modeling of the temperature field is currently performed either by using two or more independent heating windings or by using a single winding with an uneven thread density along the crystallizer.

V některých případech se rovněž používá různých druhů stínění vně topeného vinutí, která mají funkci zpětného reflektoru tepelného záření, tepelné izolace a rozvodu tepla v dané zóně. Používané metody jsou vesměs velice zdlouhavé, neoperativní a velmi špatně reprodukovatelné z jednoho krystalizátoru na druhý.In some cases, different types of shielding outside the heated winding are also used, which have the function of a reflector of heat radiation, thermal insulation and heat distribution in a given zone. The methods used are generally very lengthy, inoperative and very difficult to reproduce from one crystallizer to another.

Metoda tepelného stínění je však v principu velice výhodná, a proto se vyplatí uvedené nevýhody dosavadního stavu techniky řešit vhodnou konstrukcí a upevněním tepelného stínění.However, the heat shielding method is in principle very advantageous, and therefore it is worthwhile to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art by suitable construction and fastening of the heat shielding.

Uvedený problém řeší zařízení pro rychlou optimalizaci polí v krystalizátorech podle vynálezu. Jeho podstatou je, že zařízení je tvořeno vodicí tyčí 2 s distančními držáky 2/ na kterou je nasunut alespoň jeden posuvný držák 2 ^s aretačním šroubem a clonícími plechy j>, které jsou sešroubovány mezi příložky 2< přičemž posuvný držák 2 je opatřen výstupky 2 a čepy £ s hlavou. Clonící plechy _5 mohou mít různé šířky, případně jsou opatřeny ještě dalšími clonícími vrstvami 2·The problem is solved by a device for rapid field optimization in the crystallizers according to the invention. In essence, the device consists of a guide rod 2 with spacers 2 on which at least one sliding holder 2 ^{with a} locking screw and shading plates 4 are slid between the shims 2, wherein the sliding holder 2 is provided with projections 2 and pins £ with head. The screening plates 5 may have different widths, or may be provided with additional screening layers.

Zařízení podle vynálezu slouží pro rychlou optimalizaci a snadné modelování průběhu teplotních polí v krystalizátorech. Jeho stavebnicové řešení umožňuje měnit průběh teplotních polí operativně a podle potřeby kdykoliv, aniž je nutno odstavit krystalizátor z činnosti, tedy i v době, kdy je uveden na pracovní teplotu. Tato skutečnost významně přispívá ke zkrácení vývojové etapy a optimalizaci krystalochemických podmínek procesu kultivace krystalů. Popsané zařízení je zvlášf. vhodné pro elektricky vyhřívané trubkové krystalizátory ze skla, nerezu a jiného materiálu s nízkou tepelnou vodivostí.The device according to the invention serves for rapid optimization and easy modeling of the temperature fields in the crystallizers. Its modular design makes it possible to change the course of the temperature fields operatively and as needed at any time, without the need to shut down the crystallizer, even when it is brought to the working temperature. This fact contributes significantly to shortening the development stage and optimizing the crystal-chemical conditions of the crystal cultivation process. The described device is particularly specific. suitable for electrically heated tube crystallizers of glass, stainless steel and other low thermal conductivity material.

Na přiložených obrázcích je uvedeno uspořádání zařízení podle vynálezu. Na obr. 1 je znázorněna vodicí tyč s jedním distančním držákem a jedním posuvným držákem nesoucím clonící plech. Na obr. 2 je znázorněn pohled shora na vodicí tyč s jedním posuvným držákem nesoucím clonicí plechy.The attached figures show the arrangement of the device according to the invention. Fig. 1 shows a guide rod with one spacer holder and one sliding holder supporting the screen plate. Fig. 2 shows a top view of a guide bar with one sliding support carrying the screen plates.

Na obr. 1 je k vnějšímu plášti 10 kultivační pece, v níž je umístěno topné vinutí a ampule pro kultivaci krystalu, je pomoci distančních držáků 2 připevněna vodicí tyč 2, na kterou je nasunut potřebný počet posuvných držáků 2· Posuvný držák 2 3^e opatřen aretačním šroubem 2 ^a clonícími plechy 5, které jsou umístěny mezi příložky 2· Posuvný držák 2 j^e dále opatřen čepy 2 ^s hlavou. Vnější z obou příložek 2 je opatřena výstupkem 2·In FIG. 1, the outer jacket 10 culture oven which is disposed a heating coil and ampoules for culturing crystal help spacers 2 is secured a guide rod 2 which is pushed necessary number of sliding holders 2 · slide mount 2 3 ^e provided locking screw 2 ^and the screening metal sheets 5, which are disposed between two plates for slide mount · ^e j 2 further comprises two pins ^with head. The outer of the two shims 2 is provided with a projection 2 ·

Na obr. 2 je na vodicí tyč 2 nasunut posuvný držák 2 opatřený aretačním šroubem £ a čepy 2 ^s hlavou. Na čepy 2 ^R hlavou jsou nasunuty clonicí plechy 2 sešroubované mezi příložky 2· Vnější z obou příložek 2 i^e opatřena výstupkem 2- Clonicí plechy 2 3^s°u alternativ ně opatřeny dalšími clonícími vrstvami 7, například z hliníkové fólie, korundové plsti apod. Clonicí plechy 2 obemykají těsně vnější plášň 10 kultivační pece.In Fig. 2, a slide holder 2 provided with a locking screw 6 ^and head pins 2 is slid onto the guide rod 2. ^R 2 pins on the head are pushed screening plates bolted together between two plates for 2 · Outside the two shims 2 and ^e has a projection 2, the screening plates 2, ³ ° of the alternatives a screening them provided with further layers 7, for example an aluminum foil, felt, corundum and the like. The screening plates 2 enclose the outer casing 10 of the culture furnace closely.

Při modelování požadovaného teplotního profilu podél krystalizátoru se postupuje následujícím způsobem. Na vodicí tyč 2 se nasune potřebný počet posuvných držáků 3_, které se pootočí o 90°. V předem určeném místě vodicí tyče 2 pak zaaretujeme posuvné držáky 2 pomocí aretačních šroubů 4.. Vybrané clonicí plechy 2 ^s požadovanými šířkami a pak nasadíme na čepy 2 ^s hlavou a zajistíme posunutím směrem dolů. V případě, že clonicí plechy 2 nesou ještě další clonicí vrstvy jsou například z hliníkové fólie, korundové plsti apod. Manipulace s clonícími plechy 2 umožňují výstupky 2/ kterými je vnější z obou příložek 2 opatřena. Při vyšších teplotách lze k manipulaci použít kleští.The following procedure is used to model the desired temperature profile along the crystallizer. The necessary number of sliding holders 3 are rotated onto the guide rod 2 and rotated by 90 [deg.]. At the predetermined location of the guide rod 2, we then lock the sliding brackets 2 by means of the locking screws 4. The selected screening plates 2 ^{with the} desired widths are then ^{fitted to the} head pins 2 and secured by sliding downwards. In the case that the screening sheets 2 carry further screening layers, for example, they are made of aluminum foil, corundum felt and the like. Handling of the screening sheets 2 is enabled by the projections 2 which are provided with the outer of the two shims 2. At higher temperatures, pliers can be used for handling.

Je-li zapotřebí změnit stávající profil teplotního pole, lze postupovat některým z následujících způsobů:If the existing temperature field profile needs to be changed, you can do one of the following:

1) povolit aretační šroub 4^ a posunout posuvný držák 2 spolu s clonicími plechy 5 na vodicí tyči na jiné požadované místo;1) loosen the locking screw 4 and slide the slide holder 2 together with the screen plates 5 on the guide rod to another desired location;

2) změnou šířky a clonícího plechu 5 - použitý clonící plech sejmeme z posuvného držáku 2 ^a mezi příložky 6 vložíme jiný clonící plech 5 s nově požadovanou šířkou a a po sešroubování nasadíme na čepy 9 s hlavou;2) by changing the width and shading plate 5 - remove the shading plate used from the sliding holder 2 ^and insert another shading plate 5 with a new required width between the shims 6 and after screwing on the pins 9 with the head;

3) jedná se o kombinaci prvního a druhého způsobu.3) it is a combination of the first and second method.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že je vybaveno sadou clonících plechů 5 s různými šířkami a, například a = 5, 10, 20, 40 a 80 mm, což umožňuje instalovat tepelné stínění s libovolnou šířkou odstupňovanou po 5 mm.An advantage of the device according to the invention is that it is provided with a set of screening plates 5 with different widths α, for example α = 5, 10, 20, 40 and 80 mm, which allows to install thermal shielding of any width graduated by 5 mm.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An apparatus for rapidly optimizing temperature fields in a crystallizer, characterized in that it comprises a guide rod (1) with spacers (2) onto which at least one sliding holder (3) with a locking screw (4) and screening plates is slid (5), which are screwed between the shims (6), the sliding holder (3) being provided with head bolts (9), and the outer of both shims (6) being provided with a projection (8).

Device according to claim 1, characterized in that the screening plates (5) are optionally provided with further screening layers (7).