專利名稱：多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冷卻裝置，尤其是一種多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻
直O(jiān)
背景技術(shù) 改良西門子法多晶硅生產(chǎn)中還原爐的尾氣一般在800°C以上，尾氣的主要成分為 SiHCl3、SiCl4, H2、HCl等氣體的混合物，為了實(shí)現(xiàn)改良西門子法的閉環(huán)生產(chǎn)，就必須對上述 尾氣進(jìn)行回收分離。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，首先就是要將上述高溫尾氣進(jìn)行初步的冷卻，將 溫度約在800°C的高溫尾氣冷卻至140°C 200°C的低溫混合氣，以滿足后續(xù)處理的工藝要 求。現(xiàn)有的多晶硅生產(chǎn)還原爐，其尾氣冷卻器采用的是單管板換熱器，現(xiàn)有的尾氣冷 卻方式為換熱器管程過混合氣體，換熱器殼程過冷卻水。這種方式熱補(bǔ)償方法簡單，但不 適用于兩流體溫度差太大和殼程壓強(qiáng)過高的場合，并且容易發(fā)生以下問題1、進(jìn)氣管側(cè)管 箱法蘭和管板法蘭密封墊片在高溫環(huán)境中使用，使用壽命短，易發(fā)生泄漏；2、管、殼程介質(zhì) 相混合會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的水解物堵塞管道，減少生產(chǎn)時(shí)間；3、管板關(guān)口焊縫在高溫氣 體的沖刷下，容易發(fā)生泄漏。因此，現(xiàn)有冷卻裝置的故障率較高，使用壽命較低。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有冷卻裝置故障率高的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供 一種故障率更低的多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾 氣冷卻裝置，包括換熱器，該換熱器的管程為冷卻介質(zhì)通道，該換熱器的殼程為尾氣通道。所述換熱器為U型管換熱器。所述換熱器的管板附著在所述尾氣通道的尾氣出口一側(cè)的換熱器殼體內(nèi)。所述換熱器的殼體外設(shè)置有水套。本實(shí)用新型的有益效果是管程為冷卻介質(zhì)通道，殼程為尾氣通道，更加符合改良 西門子法生產(chǎn)多晶硅還原尾氣冷卻的工作狀況；采用U型管換熱器結(jié)構(gòu)，適用于高溫、高壓 的場合，有效地避免了冷卻介質(zhì)和高溫尾氣混合發(fā)生反應(yīng)；其管板焊縫和管板法蘭密封墊 片位置設(shè)計(jì)在出氣側(cè)，由于出氣側(cè)的溫度較低，管板密封墊片使用壽命長；換熱器一端為自 由端，不受溫差影響，殼體不需要設(shè)置膨脹節(jié)，避免原來采用固定板式換熱器膨脹節(jié)出故障 的情況；此外，在殼體加設(shè)水套，可以保護(hù)設(shè)備，延長換熱器的使用壽命。本實(shí)用新型的冷卻 裝置更加安全有效，尤其適用于改良西門子法多晶硅生產(chǎn)還原爐尾氣冷卻的工藝狀況。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖。[0011]圖中標(biāo)記為，尾氣入口 1、尾氣出口 2、冷卻介質(zhì)入口 3、冷卻介質(zhì)出口 4、水套入口 5、水套出口 6、折流板7、隔板8、防沖板9、換熱器10、換熱器殼體11、管板12、水套13、支耳 14、焊縫15。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置，包括換熱 器10，該換熱器10的管程為冷卻介質(zhì)通道，該換熱器10的殼程為尾氣通道，更加符合改良 西門子法生產(chǎn)多晶硅還原尾氣冷卻的工作狀況。通常所述冷卻介質(zhì)為冷卻水。所述換熱器10為雙管板的U型管換熱器，適用于高溫、高壓的場合，有效地避免了 冷卻介質(zhì)和高溫尾氣混合發(fā)生反應(yīng)。所述換熱器10的管板12附著在所述尾氣通道的尾氣出口 2 —側(cè)的換熱器殼體11 內(nèi)，由于該側(cè)的溫度較低，管板的焊縫和管板密封墊片使用壽命可長一些，冷卻水進(jìn)水和出 水的隔板8將換熱器U形管的進(jìn)口和出口分開，實(shí)現(xiàn)冷卻水的冷卻目的。由于使用雙管板 的結(jié)構(gòu)，冷熱介質(zhì)交換的區(qū)域內(nèi)沒有焊縫接口，極大地減少了設(shè)備由于焊縫接口處泄漏所 導(dǎo)致的冷卻水和尾氣接觸反應(yīng)的機(jī)會，可很好地防止反應(yīng)生成物對冷卻裝置的腐蝕損壞， 同時(shí)，在該結(jié)構(gòu)的換熱過程中，雖然溫差較大，但是不需要膨脹節(jié)的設(shè)置。考慮到以殼程作為尾氣通道，宜在所述換熱器殼體11外設(shè)置有水套13，從而保護(hù) 設(shè)備，延長換熱器的使用壽命。所述水套13的水套入口 5可設(shè)置在所述尾氣通道的尾氣入 口 1 一側(cè)，所述水套、1的水套出口 6設(shè)置在尾氣出口 1 一側(cè)。
權(quán)利要求多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置，包括換熱器(10)，其特征是該換熱器(10)的管程為冷卻介質(zhì)通道，該換熱器(10)的殼程為尾氣通道。
2.如權(quán)利要求1所述的多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置，其特征是所述換 熱器(10)為U型管換熱器。
3.如權(quán)利要求2所述的多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置，其特征是所述換 熱器(10)的管板(12)附著在所述尾氣通道的尾氣出口(2)—側(cè)的換熱器殼體(11)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置，其特征是 所述換熱器殼體(11)外設(shè)置有水套(13)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種故障率更低的多晶硅生產(chǎn)還原爐或氫化爐尾氣冷卻裝置，其包括換熱器，該換熱器的管程為冷卻介質(zhì)通道，該換熱器的殼程為尾氣通道，更加符合改良西門子法生產(chǎn)多晶硅還原尾氣冷卻的工作狀況；采用U型管換熱器結(jié)構(gòu)，適用于高溫、高壓的場合，有效地避免了冷卻介質(zhì)和高溫尾氣混合發(fā)生反應(yīng)，管板的焊縫位置設(shè)計(jì)在溫度更低的出氣側(cè)，減少焊縫處泄漏，同時(shí)也延長了管板密封墊片使用壽命；在殼體加設(shè)水套，以保護(hù)設(shè)備，延長換熱器的使用壽命。本實(shí)用新型的冷卻裝置更加安全有效，尤其適用于改良西門子法多晶硅生產(chǎn)還原爐尾氣冷卻的工藝狀況。
文檔編號C30B29/06GK201634437SQ201020118710
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者何勁, 盧濤, 唐前正, 張新, 彭卡, 李品賢, 趙新征 申請人:樂山樂電天威硅業(yè)科技有限責(zé)任公司