多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)?，F有技術中的系統(tǒng)水通過冷凍機進行冷卻，能耗大。本實用新型提供一種多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：還包括過濾器，所述過濾器設置在水泵與換熱器之間，所述過濾器包括一號過濾器、二號過濾器、一號管、二號管、三號管、四號管、五號管、進水總管和出水總管，一號過濾器內設有一號過濾網，一號過濾器由一號過濾網隔為一號進水腔和一號出水腔，二號過濾器內設有二號過濾網，二號過濾器由二號過濾網隔為二號進水腔和二號出水腔，一號出水腔與二號出水腔通過五號管連通，一號過濾器的底部設有一號排污閥，二號過濾器的底部設有二號排污閥。本實用新型節(jié)約能耗，能耗比較低，并且能對河道水進行過濾。
【專利說明】多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 多晶鑄錠爐是當今用于多晶硅鑄錠生產的主要設備，因其產量高、成本低的優(yōu)勢， 目前已取代單晶爐設備，是光伏行業(yè)上游產品生產制造的主要設備。
[0003] 多晶硅鑄錠爐的生產工藝是：將多晶硅原料裝入經過氮化硅噴涂處理過的石英陶 瓷坩堝里面，送入多晶硅鑄錠爐，抽掉爐腔內的空氣后加熱，在惰性氣體氬氣的保護下加熱 至1550度熔化，待熔化結束后降溫至一定溫度，緩慢提升隔熱籠，通過定向凝固塊散熱使 坩堝中的液態(tài)多晶硅料形成垂直溫度梯度，由坩堝底部開始自下向上結晶凝固，至液態(tài)硅 料全部結晶凝固完畢后經過退火、冷卻等過程，完成多晶硅鑄錠生產。
[0004] 多晶硅鑄錠生產過程中石墨加熱器通過消耗電能釋放熱量，在硅料升溫熔化階 段，加熱器釋放的熱量一部分被硅料吸收用于升溫熔化，一部分輻射到鑄錠爐爐壁。輻射 到爐壁的熱量經過熱交換被鑄錠爐爐壁夾層內的冷卻水帶走。硅料凝固生長、退火、冷卻階 段，定向凝固塊釋放的熱量均通過鑄錠爐爐壁夾層內的冷卻水帶走。
[0005] 冷卻水在多晶硅鑄錠生產過程中起著至關重要的作用，它不僅是鑄錠工藝體系中 的重要組成部分，還肩負鑄錠爐設備安全的使命?，F有技術中，多晶硅鑄錠的系統(tǒng)水循環(huán) 系統(tǒng)包括冷凍機和冷卻水池，冷卻水池對爐區(qū)供應系統(tǒng)水，經過爐區(qū)的系統(tǒng)水的溫度升高， 冷凍機再將系統(tǒng)水冷卻后，系統(tǒng)水回到冷卻水池，如此循環(huán)。系統(tǒng)水主要通過冷凍機進行冷 卻，而冷凍機能耗較大，眾所周知，光伏行業(yè)的制造成本主要制約因素還在能耗上，電的成 本制約著光伏的高成本，高價格，因此如果產品的能耗比較高，不利于行業(yè)競爭。 實用新型內容
[0006] 本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合 理，節(jié)約能耗，能耗比較低的多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)。
[0007] 本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)包括用 于與系統(tǒng)水進行換熱的換熱器和用于從河道內抽水并供給換熱器進行換熱的水泵，所述水 泵與換熱器通過管路連接，其特征在于：還包括過濾器，所述過濾器設置在水泵與換熱器之 間的管路上并對通過管路的水流進行過濾，所述過濾器包括一號過濾器、二號過濾器、一號 管、二號管、三號管、四號管、五號管、進水總管和出水總管，所述一號管和三號分別連在一 號過濾器上，所述二號管和四號管分別連在二號過濾器上，所述一號過濾器內設有一號過 濾網，所述一號過濾器由一號過濾網隔為一號進水腔和一號出水腔，所述二號過濾器內設 有二號過濾網，所述二號過濾器由二號過濾網隔為二號進水腔和二號出水腔，所述一號管 與一號進水腔連通，所述三號管與一號出水腔連通，所述二號管與二號進水腔連通，所述四 號管與二號出水腔連通，所述一號出水腔與二號出水腔通過五號管連通，所述一號過濾器 的底部設有與一號進水腔連通的一號排污閥，所述二號過濾器的底部設有與二號進水腔連 通的二號排污閥，所述一號管、二號管、三號管、四號管和五號管上均設有控制閥。水泵從河 道內抽水，水流由過濾器過濾后進入換熱器，再與進入換熱器且溫度較高的系統(tǒng)水進行換 熱，并帶走一部分熱量，從而使系統(tǒng)水降溫，最后水流再次流入河道中，本實用新型結構簡 單，設計合理，無需使用冷凍機來冷卻系統(tǒng)水，大大降低了能耗，且不會造成河水的浪費和 二次污染，只是利用河水的溫差節(jié)能，換熱過程中水溫最高升高4度，不會造成河水變成溫 水效應，排出的水流在流動過程中氧含量不會降低，且通過過濾器的過濾，只會把水的質量 變好；本實用新型中的過濾器具有反向清洗的功能，當需要清洗時過濾時，可先后對一號過 濾器和二號過濾器進行反向清洗，確保過濾器正常工作。
[0008] 本實用新型所述一號過濾器和二號過濾器均為圓柱形，所述一號過濾網和二號過 濾網均圍成圓形。一號進水腔和二號進水腔均為環(huán)形，因而其中的雜質可掉落至一號進水 腔或二號進水腔的底部，并由一號排污管或二號排污管。
[0009] 本實用新型所述水泵與換熱器之間的管路埋設在地面下。土層對水流起到恒溫作 用，天熱時，可防止水在輸送過程中升溫。
[0010] 本實用新型還包括冷凍機，所述冷凍機與換熱器連接。冷凍機可與通過換熱器的 系統(tǒng)水進行換熱，當河水無法使用時，冷凍機可備用。
[0011] 本實用新型所述換熱器的數量為兩組以上，所述冷凍機與換熱器數量相等且一一 對應，所述換熱器之間并聯(lián)設置。多組換熱器的設置，可保證系統(tǒng)水充分冷卻。
[0012] 本實用新型所述換熱器的數量為兩組。
[0013] 本實用新型與現有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：結構簡單，設計合理，水泵從 河道內抽水，水流由過濾器過濾后進入換熱器，再與進入換熱器且溫度較高的系統(tǒng)水進行 換熱，并帶走一部分熱量，從而使系統(tǒng)水降溫，最后水流再次流入河道中，無需使用冷凍機 來冷卻系統(tǒng)水，大大降低了能耗，且不會造成河水的浪費和二次污染，只是利用河水的溫差 節(jié)能，換熱過程中水溫最高升高4度，不會造成河水變成溫水效應，排出的水流在流動過程 中氧含量不會降低，且通過過濾器的過濾，只會把水的質量變好；本實用新型中的過濾器具 有反向清洗的功能，當需要清洗時過濾時，可先后對一號過濾器和二號過濾器進行反向清 洗，確保過濾器正常工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型實施例中多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)的結構示意圖。
[0015] 圖2是過濾器的結構示意圖。
[0016] 圖3是一號過濾器的結構示意圖。
[0017] 圖4是圖3的左視結構示意圖。
[0018] 圖5是二號過濾器的結構示意圖。
[0019] 圖6是圖5的左視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對 本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
[0021] 實施例。
[0022] 參見圖1至圖6,本實施例中的多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)包括換熱器1、水泵2、過濾 器3和冷凍機4。水泵2用于從河道內抽水，水泵2將河道內抽上的水輸送到換熱器1，使 得抽上來的河道水與通過換熱器1的系統(tǒng)水進行熱交換，從而達到冷卻系統(tǒng)水的目的，河 道水經換熱器1換熱后，重新流入河道中。
[0023] 本實施例中的水泵2與換熱器1通過管路連接，過濾器3設置在水泵2與換熱器1 之間的管路上并對通過管路的水流進行過濾。水泵2從河道內抽水，水流由過濾器3過濾 后進入換熱器1，最后重新流入到河道，水流再流過換熱器1時，與進入換熱器1且溫度較 高的系統(tǒng)水進行換熱，并帶走一部分熱量，從而使系統(tǒng)水降溫，利用水溫分層溫差效應，達 到冷卻目的，通過這種方案，工廠將不需要在夏季開啟冷凍機制冷降溫，大大節(jié)省了國家能 源，從而進一步降低單位產品的能耗比，是企業(yè)日后行業(yè)競爭中取勝的關鍵，且不會造成河 水的浪費和二次污染，只是利用河水的溫差節(jié)能，換熱過程中水溫最高升高4度，不會造成 河水變成溫水效應，排出的水流在流動過程中氧含量不會降低，且通過過濾器3的過濾，只 會把水的質量變好。浙江溢閎光電科技有限公司在該冷卻系統(tǒng)運行后，工廠耗電明顯降低， 由原先的配套設施每小時總耗電瓦數為543kw直線下降到50kw，每小時節(jié)省電耗500kw，按 照夏季時間為5個月計算，節(jié)省耗電1800000千瓦時，冬季拋開冷凍機的使用外，其他設備 正常開啟功率為143kw，除去應開的45kw外，還需額外耗電lOOkw，按照7個月計算，可節(jié)省 504000千瓦時，兩項合計為2304000千瓦時，按當地0. 7元/千瓦時計算，每年可節(jié)省耗電 161萬之多，而此冷卻系統(tǒng)總投資為30萬元，從投資角度看是非常具有經濟價值的。
[0024] 本實施例中的過濾器3包括一號過濾器31、二號過濾器32、一號管33、二號管34、 三號管35、四號管36、五號管37、進水總管38和出水總管39, 一號管33和二號管34均與 進水總管38連接，三號管35和四號管36均與出水總管39連接，一號過濾器31內設有一 號過濾網311，一號過濾器31由一號過濾網311隔為一號進水腔312和一號出水腔313,二 號過濾器32內設有二號過濾網321，二號過濾器32由二號過濾網321隔為二號進水腔322 和二號出水腔323, 一號管33與一號進水腔312連通，三號管35與一號出水腔313連通，二 號管34與二號進水腔322連通，四號管36與二號出水腔323連通，一號出水腔313與二號 出水腔323通過五號管37連通，一號過濾器31的底部設有與一號進水腔312連通的一號 排污閥314, 一號排污閥314用于排出一號過濾器31內的雜質，二號過濾器32的底部設有 與二號進水腔322連通的二號排污閥324,二號排污閥324用于排出二號過濾器32內的雜 質，一號管33、二號管34、三號管35、四號管36和五號管37上均設有控制閥5。正常使用 時，一號排污閥314與二號排污閥324均閉合，五號管37上的控制閥5也閉合，過濾器3上 的其余控制閥5均為打開狀態(tài)，過濾器3的進水總管38和出水總管39分別與管路連接；水 流進入進水總管38后，分流到一號管33和二號管34 ;分流到一號管33的水流進入一號過 濾器31的一號進水腔312,并由一號進水腔312進入到一號出水腔313,水流從一號進水腔 312進入到一號出水腔313時由一號過濾網311進行過濾，再從三號管35流入出水總管39 并流入管路中；分流到二號管34的水流進入二號過濾器32的二號進水腔322,并由二號進 水腔322進入到二號出水腔323,期間通過二號過濾網321過濾，最終由四號管36流入到出 水總管39。河道內有大量的雜質，因而必須要經過過濾，防止雜質在管路中聚集而堵塞。過 濾器3在使用時，將會有一部分雜質卡在一號過濾網311或二號過濾網312上，且雜質通常 卡在靠近一號進水腔312或二號進水腔322的一側。過濾器3需要清洗時，先后分別對一 號過濾器31和二號過濾器32進行清洗；清洗一號過濾器31時，關閉一號管33、三號管35 和四號管36上的控制閥5,同時關閉二號排污閥324,打開五號管37上的控制閥5,打開一 號排污閥314,水流從二號管34進入二號過濾器32,并通過五號管37進入到一號過濾器31 的一號出水腔313內，再從一號出水腔313進入一號進水腔312中，水流從一號出水腔313 進入一號進水腔312時，水流將卡在一號過濾網311上的雜質帶出，并從一號排污閥314中 排出；清洗二號過濾器32時，關閉二號管34、三號管35和四號管36上的控制閥5,同時關 閉一號排污閥314,打開五號管37上的控制閥5,打開二號排污閥324,水流從一號管33進 入一號過濾器31，并通過五號管37進入到二號過濾器32的二號出水腔323內，再從二號 出水腔323進入二號進水腔322中，水流從二號出水腔323進入二號進水腔322時，水流將 卡在二號過濾網321上的雜質帶出，并從二號排污閥324中排出；以此便完成了對過濾器3 的清洗。說明書中提到的反向清洗指的是，在一號過濾器31或二號過濾器32內形成反向 水流，從而將雜質從一號過濾網311或二號過濾網321上沖掉。
[0025] 本實施例中的一號過濾器31和二號過濾器32均為圓柱形，一號過濾網311和二 號過濾網321均圍成圓形，因而一號進水腔312和二號進水腔322均為環(huán)形，其中的雜質可 順利掉落至一號進水腔312或二號進水腔322的底部，并由一號排污閥314或二號排污閥 324。
[0026] 本實施例中的水泵2與換熱器1之間的管路埋設在地面下，土層對水流起到恒溫 作用，天熱時，可防止水在輸送過程中升溫。
[0027] 本實施例中的冷凍機4與換熱器1連接，冷凍，4可與通過換熱器1的系統(tǒng)水進行 換熱，當河水無法使用時，冷凍機4可備用。
[0028] 本實施例中的換熱器1的數量為兩組以上，冷凍機4與換熱器1數量相等且一一 對應，冷凍機4與換熱器之間通過管路連接，且該管路上設置有控制閥5,換熱器1之間并 聯(lián)設置，多組換熱器1的設置，可保證系統(tǒng)水充分冷卻，優(yōu)選的，本實施例中的換熱器1的數 量為2組。本實施例中過濾器3到各個換熱器1的管路上均設有控制閥5,當啟用冷凍機4 時，過濾器3到各個換熱器1的管路上的控制閥5均閉合。
[0029] 本實施例中提到的控制閥5為現有技術，但基本作用一致，即用于啟閉管路，因而 沒有細分。
[0030] 此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名 稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型結構及附圖所作的舉例 說明。凡依據本實用新型專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化， 均包括于本實用新型專利的保護范圍內。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描 述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型 的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)，包括用于與系統(tǒng)水進行換熱的換熱器和用于從河道內 抽水并供給換熱器進行換熱的水泵，所述水泵與換熱器通過管路連接，其特征在于：還包括 過濾器，所述過濾器設置在水泵與換熱器之間的管路上并對通過管路的水流進行過濾，所 述過濾器包括一號過濾器、二號過濾器、一號管、二號管、三號管、四號管、五號管、進水總管 和出水總管，所述一號管和三號分別連在一號過濾器上，所述二號管和四號管分別連在二 號過濾器上，所述一號過濾器內設有一號過濾網，所述一號過濾器由一號過濾網隔為一號 進水腔和一號出水腔，所述二號過濾器內設有二號過濾網，所述二號過濾器由二號過濾網 隔為二號進水腔和二號出水腔，所述一號管與一號進水腔連通，所述三號管與一號出水腔 連通，所述二號管與二號進水腔連通，所述四號管與二號出水腔連通，所述一號出水腔與二 號出水腔通過五號管連通，所述一號過濾器的底部設有與一號進水腔連通的一號排污閥， 所述二號過濾器的底部設有與二號進水腔連通的二號排污閥，所述一號管、二號管、三號 管、四號管和五號管上均設有控制閥。
2. 根據權利要求1所述的多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述一號過濾器和二 號過濾器均為圓柱形，所述一號過濾網和二號過濾網均圍成圓形。
3. 根據權利要求1所述的多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述水泵與換熱器之 間的管路埋設在地面下。
4. 根據權利要求1或2所述的多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：還包括冷凍機，所 述冷凍機與換熱器連接。
5. 根據權利要求4所述的多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述換熱器的數量為 兩組以上，所述冷凍機與換熱器數量相等且一一對應，所述換熱器之間并聯(lián)設置。
6. 根據權利要求5所述的多晶硅鑄錠用冷卻系統(tǒng)，其特征在于：所述換熱器的數量為 兩組。
【文檔編號】C30B29/06GK203999913SQ201420443485
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權日:2014年8月7日
【發(fā)明者】黃賢強, 沈達軍, 何建軍, 吳林霞 申請人:浙江溢閎光電科技有限公司