[實用新型]一種多晶硅鑄錠生產用冷卻水循環裝置

有效

• 申請號: 201720193899.2
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN206477054U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 劉愛軍;陳永慶
• 申請（專利權）人: 江蘇金暉光伏有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 鞠明

技術領域

本實用新型屬于多晶硅生產設備技術領域，具體地說，尤其涉及一種多晶硅鑄錠生產用冷卻水循環裝置。

背景技術

鑄錠爐作為多晶硅太陽能生產專用設備，采用先進的多晶硅定向凝固技術，利用石墨加熱多晶硅，高溫融化后采用特殊工藝定向冷凝結晶，從而達到太陽能電池生產用多晶硅品質的要求。在融化、長晶、冷卻過程中均產生大量熱量，通過鑄錠工藝水系統循環將產生的熱量帶出，通過鑄錠工藝水系統循環將產生的熱量帶出，從而使爐體內溫度在可控制范圍內，保障多晶硅的順利完成。因此，水系統的穩定，尤其是工藝水的溫度突然升高或降低，對多晶硅的品質造成極大的影響；同時由于多晶硅生產屬于長工藝周期，在工藝生產周期內保障鑄錠工藝水的連續、安全可靠的供應，對鑄錠連續化規模化生產極其重要，如果工藝水壓力波動巨大或者斷供，將產生極大的安全隱患。傳統鑄錠工藝冷卻水系統一般由鑄錠外循環水系統、冷凍水系統和鑄錠內循環系統三部分組成，但傳統冷卻水系統結構設計不合理，具體體現如下：1.傳統冷卻系統外循環一次板換沒有備用，熱交換器一旦出現問題，系統將面臨停產的嚴重問題，對鑄錠生產連續性造成極大的沖擊；2.傳統冷卻系統存在諸多不穩定因素，由于控制簡單，操作人員僅限于簡單的水泵啟動、停止及運行維護，受操作人員自身遂平縣志，無法及時根據水系統的負載變換進行及時調節，無法實現自動運行，只能依靠人工進行處理；3.傳統冷卻系統的冷卻塔風機通過人員手動操作進行啟動和停止，由于調節不及時，風機無法根據熱負荷合理開啟關閉，造成能耗浪費；4.傳統冷卻系統溫度控制部分不能使內循環給水維持在一個比較穩定的溫度范圍，經常出現溫度劇烈變換，對鑄錠品質產生極大影響。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種多晶硅鑄錠生產用冷卻水循環裝置。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種多晶硅鑄錠生產用冷卻水循環裝置，包括鑄錠內循環水系統、一次鑄錠外循環水系統、二次鑄錠外循環水系統以及PLC控制中心，所述鑄錠內循環水系統包括工藝回水管、內循環水池、內循環水泵、一次換熱器的A組進水口a、一次換熱器的A組出水口b、二次換熱器的C組進水口e、二次換熱器的C組出水口f以及工藝送水管；所述一次鑄錠外循環水系統包括冷卻塔、外循環水泵、一次外循出水管、一次換熱器的B組進水口c、一次換熱器的B組出水口d、一次電動調節閥、一次外循環回水管以及一次外循環出水管；所述二次鑄錠外循環水系統包括冷機、冷凍泵、冷凍回水管、冷凍出水管、二次電動調節閥、二次換熱器的D組進水口h以及二次換熱器的D組出水口g，所述內循環水池經管路與所述內循環泵相連，所述內循環泵的出水管一方面經一號閘閥與工藝送水管一段管路相連，另一方面經二號閘閥、一次換熱器A組進水口a、一次換熱器A組出水口b、三號閘閥與所述工藝送水管一段管路相連；所述冷卻塔經管路與所述外循環水泵相連，所述外循環水泵出口經一次外循環出水管、一次換熱器B組進水口c、一次換熱器B組出水口d、一次外循環回水管與所述冷卻塔相連，所述一次外循環出水管與所述一次外循環回水管之間還經一次電動調節閥相連通；所述工藝送水管一段一方面經四號閘閥與所述工藝送水管相連，另一方面經五號閘閥、二次換熱器C組進水口e、二次換熱器C組出水口f、六號閘閥與所述工藝送水管相連接；

所述冷凍泵出口經冷機、冷凍出水管與所述二次換熱器D組進水口h相連，二次換熱器D組出水口g經管路與所述冷凍泵相連，所述冷凍回水管與冷凍出水管之間經二次電動調節閥相連通；所述PLC控制中心分別與內循環水泵、外循環水泵、冷卻塔電信號連接。

優選地，所述工藝送水管上設有壓力傳感器。

優選地，所述工藝送水管上設有溫度傳感器。

優選地，所述一次換熱器、二次換熱器均為板式換熱器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1.本實用新型性能穩定，安全節能，系統結構設計合理，無多余流量回流冷卻塔而耗費電能現象；

2.本實用新型巧妙利用市面現有PLC控制器，實現全自動化的內、外循環水系統的水泵、冷卻塔風機等設備的啟停和調節，無需人工進行干預；

3.本實用新型可根據壓力、溫度實時調節各水泵運行頻率及閥門的開啟度，一方面最大化地實現了節能，另一方面解決了鑄錠工藝水壓力波動、斷供等情況的發生，為鑄錠連續生產提供安全保障；

4.本實用新型系統設計考慮周全，冷卻功能安全有保障，當外循環冷卻效果不能達到設定溫度要求時，可啟用冷凍水進行冷卻補充；

5.本實用新型具有很強的實用性，經濟效益明顯，可廣泛應用于多晶硅制造企業。