[实用新型]余热锅炉型多晶硅还原炉冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于多晶硅生产中还原炉的冷却装置，主要涉及一种余热锅炉型多晶硅还原炉冷却装置。

背景技术

多晶硅还原炉是生产多晶硅的专用设备，现有技术中，多晶硅还原炉的炉体结构是一个带有冷却夹套的钟罩式还原炉，其主要冷却方式是利用夹套内的冷却介质(通常为水或导热油)吸收并带走炉内高温辐射在内炉壁上的热量，用于加热需要加热的设备，水或导热油释放出热能后，又返回还原炉夹套去冷却内炉壁，如此循环，使得还原炉的余热得到利用。为适应这种方式，通常需要在还原炉夹套内设置螺旋式导流板或导流管，由于需要加热的设备的温度大多数都在150℃以上，因此水或导热油需要在150℃以上的温度下工作。目前这种方法有四点不足：①由于利用温差式的加热和冷却，传热效率很低，需要很大的循环量，并且高温水循环需要较高的压力(否则会产生蒸汽)，因此其使用的循环动力机械所输送的介质温度高、流量大，压力高，需要的动力耗能较大。②由于传热效率很低，利用其余热的换热器的换热面积也较大。③为了防止水或导热油在还原炉夹套流动时走捷径，用水或导热油时夹套内需要有导流板，导流板的加工精度很高。④由于还原炉在单位时间内所产余热是不均衡的，而需要加热的设备所需的热能一般是均衡的，在用水或导热油时两者之间平衡起来就比较困难。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种余热锅炉型多晶硅还原炉冷却装置。本实用新型结构简单，采用自流式冷却介质，动力消耗小，传热效率高，可循环使用。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：

余热锅炉型多晶硅还原炉冷却装置，包括炉壳、冷却水进、出口，其特征在于：所述炉壳为环状内空式夹层装置，冷却水进口设置在炉壳下部并通过水分配器与环状内空式夹层相通，所述水分配器包括环形管和分管，环形管通过分管与内空式夹层底部的冷却水进口相连；冷却水出口设置在炉壳顶部并与环状内空式夹层相通。

所述余热锅炉型多晶硅还原炉冷却装置还包括有汽水分离器，冷却水进、出口分别通过管线与汽水分离器连通。

所述汽水分离器为压力容器，包括密封壳体和汽水分离装置，还原炉冷却水出口与汽水分离装置连通，还原炉进水口与密封壳体连通。

所述汽水分离器还连接有用热装置。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型是将夹层做成余热锅炉型，中间无螺旋形导流板，当水由设置在炉壳夹层下部的水分配器的进水口进入夹层，被炉壳内炉壁加热后，其中部分水汽化成蒸汽，比重变小而向上运动，在运动中不断地有部分水汽化成蒸汽，最后水和蒸汽的混合体由炉顶出水口流出，上升至水汽分离器，分离出的的蒸汽送往需要热能的用热设备，而释放了蒸汽的水又流回至夹层的进水口，如此反复循环。提高了工作的可靠性与安全性，采用相变式加热和冷却，传热效率高，经过测试，传热系数比温差的显热式加热和冷却要高15-30倍，利用其余热的换热器的换热面积相对较小。

2、由于炉壳夹层和汽水分离器形成封闭式循环，并且水循环完全是自流的，不需要利用动力使其流动循环，因此只需要把用热设备冷凝下来的水补充回循环系统中即可，其动力耗能很小。

3、还原炉所产余热与所需的热能之间不均衡的问题，可以简单地用补充蒸汽或输出本系统产出的蒸汽来平衡。

4、本实用新型在原有技术上减少了导流板和导流管，使整个冷却装置结构更加简单，制造成本大大降低。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的A-A向水分配器剖视结构示意图。

图中标记：1为用热装置，2为汽水分离器，3为汽水分离装置，4为管线，5为内空式夹层，6为环管，7为分管。

具体实施方式