專利名稱：中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能光伏能源技術(shù)領(lǐng)域的多晶硅還原爐，特別涉及具有中心對
稱雙螺旋導(dǎo)流通道底盤的多晶硅還原爐。
背景技術(shù)：
多晶硅還原爐底盤結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高。設(shè)備運(yùn)行過程中，由于內(nèi)部反應(yīng)溫度極高，需要對底盤進(jìn)行冷卻，以防止底盤受熱變形和絕緣材料失效?，F(xiàn)有技術(shù)中，還原爐的底盤為雙層結(jié)構(gòu)，中間設(shè)置單螺旋形或并聯(lián)雙螺旋形冷卻通道。單螺旋形冷卻通道中流體流動路徑長，流動阻力增加，容易導(dǎo)致底盤徑向方向溫度分布不均，使底盤的上底板產(chǎn)生變形，影響電極底座和硅棒的垂直度；同時底盤中心局部溫度偏高，易使該部位電極密封絕緣墊片失效，導(dǎo)致電極被擊穿。 雖然并聯(lián)雙螺旋導(dǎo)流通道對單螺旋導(dǎo)流通道產(chǎn)生的問題有所解決，但是，并聯(lián)雙螺旋導(dǎo)流通道相對于底盤中心不對稱，同一圓周上流道分布不均勻，底盤溫度場分布不合理。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有中心對稱的雙螺旋導(dǎo)流通道的多晶硅還原爐底盤，使得雙導(dǎo)流通道內(nèi)的冷卻水對稱流動，同一圓周上溫度相同，從而減小底盤溫差。[0005] 為實現(xiàn)上述效果，本實用新型采用的技術(shù)方案是 —種中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，包括有底盤法蘭和分別位于該底盤法蘭的上、下端面的上底板、下底板，于所述底盤法蘭和上、下底板之間裝設(shè)有第一系列導(dǎo)流板和第二系列導(dǎo)流板，所述第一系列導(dǎo)流板和第二系列導(dǎo)流板由圓弧形板組成，其圍繞所述底盤法蘭的中心呈螺旋型等距排布并與所述底盤法蘭的內(nèi)壁形成有呈中心對稱的第一螺旋導(dǎo)流通道和第二螺旋導(dǎo)流通道，所述第一螺旋導(dǎo)流通道和第二螺旋導(dǎo)流通道的內(nèi)端將所述底盤法蘭的中心兩等分，于所述底盤法蘭的中心還裝設(shè)有與第一、二螺旋導(dǎo)流通道的內(nèi)端相連通的冷卻水進(jìn)口 ，于所述第一螺旋導(dǎo)流通道和第二螺旋導(dǎo)流通道的末端分別裝設(shè)有冷卻水出口。 進(jìn)一步的，所述的第一系列導(dǎo)流板與第二系列導(dǎo)流板形成的螺旋導(dǎo)流通道包括有順流螺旋通道、逆流螺旋通道以及順逆聯(lián)合螺旋通道。 進(jìn)一步的，于所述第一、二螺旋導(dǎo)流通道內(nèi)裝設(shè)有呈同心圓周狀分布的混合氣體入口短節(jié)，其與所述底盤法蘭的軸向相平行且與所述的上、下底板相連。 進(jìn)一步的，于所述底盤法蘭的中心還設(shè)置有與所述底盤法蘭的軸向相平行且與所述上、下底板相連的混合氣體出口 。 進(jìn)一步的，所述冷卻水進(jìn)口裝設(shè)在混合氣體出口的外周，于兩者之間留有冷卻水
流動間隙，該冷卻水流動間隙的上端與第一、二螺旋導(dǎo)流通道的內(nèi)端相連通。 進(jìn)一步的，沿所述底盤法蘭側(cè)壁的徑向設(shè)置有側(cè)壁冷卻水進(jìn)口和側(cè)壁冷卻水出□。 進(jìn)一步的，于所述上底板的外圓周側(cè)設(shè)置有密封襯環(huán)，其與所述底盤法蘭的上端面相連。 進(jìn)一步的，所述的底盤法蘭的上端面與上底板的下側(cè)面之間設(shè)置有環(huán)狀溝槽，其與所述側(cè)壁冷卻水進(jìn)、出口相連通，于所述的環(huán)狀溝槽上設(shè)置有隔板將所述側(cè)壁冷卻水進(jìn)、出口之間的最短圓弧隔斷。 進(jìn)一步的，于所述第一、二螺旋導(dǎo)流通道內(nèi)還裝設(shè)有呈同心圓周狀分布的電極座，其與所述底盤法蘭的軸向相平行且與所述上、下底板相連。 進(jìn)一步的，所述的第一系列導(dǎo)流板和第二系列導(dǎo)流板均與下底板或上底板間斷焊接固定。 本實用新型的工作原理是第一系列導(dǎo)流板、第二系列導(dǎo)流板在底盤法蘭、下底板和上底板構(gòu)成的密閉腔體內(nèi)分隔出兩個完全一樣的第一螺旋導(dǎo)流通道和第二螺旋導(dǎo)流通道，而且各導(dǎo)流通道在流向上的最小橫截面積相等或近似相等，冷卻水由底盤中心進(jìn)水口進(jìn)入，分散為兩股均等的流體平穩(wěn)的流入第一螺旋導(dǎo)流通道和第二螺旋導(dǎo)流通道，帶走底盤的熱量后分別從導(dǎo)流通道末端的兩個冷卻水出口排出。 本實用新型和已有技術(shù)相比，其效果是積極和明顯的。本實用新型的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道結(jié)構(gòu)縮短了冷卻水流動路徑，提高了流動速度，流向上最小橫截面積相等或近似相等使得流體阻力減小，冷卻水在流道內(nèi)流動更穩(wěn)定，增強(qiáng)了對上底板、電極座和混合氣體入口短節(jié)的冷卻效果，降低了同一直徑上的金屬溫差，防止底盤變形。底盤法蘭上端面
設(shè)置的環(huán)狀溝槽通入冷卻水后，對密封襯環(huán)進(jìn)行冷卻，防止其受熱而老化失效。
圖1是本實用新型的中心對稱順流雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型的中心對稱逆流雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型的中心對稱順逆流雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤的結(jié)構(gòu)示意圖；以及 圖4是圖1、圖2、圖3的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，1是底盤法蘭、2是密封襯環(huán)、3是下底板、4是電極座、5是混合氣體入口短節(jié)、6是冷卻水進(jìn)口、7是混合氣體出口、8是上底板、9是冷卻水出口， 10是環(huán)狀溝槽、11是側(cè)壁冷卻水進(jìn)口 ， 12是側(cè)壁冷卻水出口 、 13是第一系列導(dǎo)流板、14是第二系列導(dǎo)流板、15是第一導(dǎo)流通道、16是第二導(dǎo)流通道、17是隔板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。 如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，包括有底盤法蘭1、密封襯環(huán)2、下底板3、上底板8、兩個以上數(shù)目的混合氣體入口短節(jié)5、混合氣體出口 7、冷卻水進(jìn)口 6、兩 個冷卻水出口 9、兩個以上數(shù)目的電極座4、側(cè)壁冷卻水進(jìn)口 ll，側(cè)壁冷卻水出口 12、第一系列導(dǎo)流板13和第二系列導(dǎo)流板14。 下底板3焊接在底盤法蘭1上，上底板8焊接在底盤法蘭1的上端面，密封襯環(huán)2
焊接在底盤法蘭1的上端面且位于上底板8的外圓周側(cè)，任意一個混合氣體入口短節(jié)5與
電極座4均平行于底盤法蘭1的軸向并穿過下底板3和上底板8，且與下底板3和上底板8
焊接?；旌蠚怏w入口短節(jié)5與電極座4均呈同心圓周狀分布，混合氣體入口短節(jié)分別位于
2個同心圓周上。 第一系列導(dǎo)流板13和第二系列導(dǎo)流板14均由圓弧形板焊接組合成螺旋形，且設(shè)置在底盤法蘭1、下底板3和上底板8之間，呈中心對稱設(shè)置。第一系列導(dǎo)流板13和第二系列導(dǎo)流板14均與下底板3或上底板8間斷焊接固定。 第一系列導(dǎo)流板13、第二系列導(dǎo)流板14、底盤法蘭1內(nèi)壁、下底板3和上底板8之間構(gòu)成第一螺旋導(dǎo)流通道15和第二螺旋導(dǎo)流通道16。第一系列導(dǎo)流板13與第二系列導(dǎo)流板14形成的螺旋導(dǎo)流通道15、 16有順流螺旋通道、逆流螺旋通道以及順逆聯(lián)合螺旋通道。通過調(diào)節(jié)第一系列導(dǎo)流板13和第二系列導(dǎo)流板14之間的間距，使得第一螺旋導(dǎo)流通道15和第二螺旋導(dǎo)流通道16在冷卻水流動方向上的最小橫截面積相等或近似相等。第一螺旋導(dǎo)流通道15的內(nèi)端和第二螺旋導(dǎo)流通道16的內(nèi)端將底盤法蘭1的中心部分分割為相等的兩塊區(qū)域。 兩個冷卻水出口 9均穿過下底板3的邊緣部與下底板3固定連接并分別位于兩個導(dǎo)流通道末端?；旌蠚怏w出口 7和冷卻水進(jìn)口 6均呈管狀結(jié)構(gòu)，冷卻水進(jìn)口 6設(shè)在混合氣體出口 7的外周，而且它們之間設(shè)置有冷卻水流動間隙。冷卻水流動間隙的上端分別與第一螺旋導(dǎo)流通道15內(nèi)端和第二螺旋導(dǎo)流通道16內(nèi)端連通?；旌蠚怏w出口 7穿過下底板3和上底板8并與上底板8固定，冷卻水進(jìn)口 6穿過下底板3并與下底板3固定。冷卻水進(jìn)口 6與混合氣體出口 7均位于底盤法蘭1中心且平行于底盤法蘭軸向?；旌蠚怏w出口 7、混合氣體入口短節(jié)5和電極座4的分布決定了所述第一、二系列導(dǎo)流板的半徑的定位范圍和各段長度。 底盤法蘭1的上端面與上底板8的下側(cè)面之間設(shè)置有一個環(huán)狀溝槽10，且與設(shè)置在底盤法蘭1的側(cè)壁上的側(cè)壁冷卻水進(jìn)口 ll和側(cè)壁冷卻水出口 12連通。環(huán)狀溝槽上設(shè)置有隔板17將側(cè)壁冷卻水進(jìn)口 11和側(cè)壁冷卻水12之間的最短圓弧隔斷。
權(quán)利要求一種中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，包括有底盤法蘭(1)和分別位于該底盤法蘭(1)的上、下端面的上底板(8)、下底板(3)，其特征在于于所述底盤法蘭(1)和上、下底板(8、13)之間裝設(shè)有第一系列導(dǎo)流板(13)和第二系列導(dǎo)流板(14)，所述第一系列導(dǎo)流板(13)和第二系列導(dǎo)流板(14)由圓弧形板組成，其圍繞所述底盤法蘭(1)的中心呈螺旋型等距排布并與所述底盤法蘭(1)的內(nèi)壁形成有呈中心對稱的第一螺旋導(dǎo)流通道(15)和第二螺旋導(dǎo)流通道(16)，所述第一螺旋導(dǎo)流通道(15)和第二螺旋導(dǎo)流通道(16)的內(nèi)端將所述底盤法蘭(1)的中心兩等分，于所述底盤法蘭(1)的中心還裝設(shè)有與第一、二螺旋導(dǎo)流通道(15、16)的內(nèi)端相連通的冷卻水進(jìn)口(6)，于所述第一螺旋導(dǎo)流通道(15)和第二螺旋導(dǎo)流通道(16)的末端分別裝設(shè)有冷卻水出口(9)。
2. 如權(quán)利要求1所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于所 述的第一系列導(dǎo)流板(13)與第二系列導(dǎo)流板(14)形成的螺旋導(dǎo)流通道包括有順流螺旋通 道、逆流螺旋通道以及順逆聯(lián)合螺旋通道。
3. 如權(quán)利要求1所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于于 所述第一、二螺旋導(dǎo)流通道(15、16)內(nèi)設(shè)置有與所述底盤法蘭(1)的軸向相平行且與所述 上、下底板(8、3)相連的混合氣體入口短節(jié)(5)。
4. 如權(quán)利要求3所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于所 述的混合氣體入口短節(jié)(5)呈同心圓周狀分布于所述第一、二螺旋導(dǎo)流通道(15、16)內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求1所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于于 所述底盤法蘭(1)的中心還設(shè)置有與所述底盤法蘭(1)的軸向相平行且與所述上、下底板 (8、3)相連的混合氣體出口 (7)。
6. 如權(quán)利要求5所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于所 述冷卻水進(jìn)口 (6)裝設(shè)在混合氣體出口 (7)的外周，于兩者之間留有冷卻水流動間隙，該冷 卻水流動間隙的上端與第一、二螺旋導(dǎo)流通道(15、16)的內(nèi)端相連通。
7. 如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其 特征在于沿所述底盤法蘭(1)側(cè)壁的徑向設(shè)置有側(cè)壁冷卻水進(jìn)口 (11)和側(cè)壁冷卻水出口 (12)。
8. 如權(quán)利要求7所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于于 所述上底板(8)的外圓周側(cè)設(shè)置有密封襯環(huán)(2)，其與所述底盤法蘭(1)的上端面相連。
9. 如權(quán)利要求8所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于所 述的底盤法蘭(1)的上端面與上底板(8)的下側(cè)面之間設(shè)置有環(huán)狀溝槽(IO)，其與所述側(cè) 壁冷卻水進(jìn)、出口 (11、12)相連通，于所述的環(huán)狀溝槽上設(shè)置有隔板(17)將所述側(cè)壁冷卻 水進(jìn)、出口 (11、 12)之間的最短圓弧隔斷。
10. 如權(quán)利要求9所述的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道多晶硅還原爐底盤，其特征在于于 所述第一、二螺旋導(dǎo)流通道(15、16)內(nèi)還裝設(shè)有呈同心圓周狀分布的電極座(4)，其與所述 底盤法蘭(1)的軸向相平行且與所述上、下底板(8、3)相連。
專利摘要本實用新型提供了一種具有中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道的多晶硅還原爐底盤，包括底盤法蘭、密封襯環(huán)、下底板、上底板、混合氣體入口短節(jié)、混合氣體出口、冷卻水進(jìn)口、冷卻水出口、電極座、側(cè)壁冷卻水進(jìn)、出口以及第一系列導(dǎo)流板和第二系列導(dǎo)流板。第一系列導(dǎo)流板、第二系列導(dǎo)流板在底盤法蘭、下底板和上底板構(gòu)成的密閉腔體內(nèi)分隔出完全一樣的兩個導(dǎo)流通道。本實用新型提供的中心對稱雙螺旋導(dǎo)流通道使得冷卻水由底盤法蘭中心部的冷卻水進(jìn)口進(jìn)入，分散為兩股相等的流體平穩(wěn)的流入導(dǎo)流通道，帶走底盤熱量后從導(dǎo)流通道盡頭的兩個冷卻水出口排出，從而縮短了冷卻水流動路徑，冷卻水在流道內(nèi)流動更穩(wěn)定，增強(qiáng)了冷卻效果，降低了底盤上的金屬溫差，防止底盤變形。
文檔編號C30B29/06GK201485284SQ20092020819
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者吳海龍, 周積衛(wèi), 程佳彪, 趙巧 申請人:上海森松壓力容器有限公司