专利名称：中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能光伏能源技术领域的多晶硅还原炉，特别涉及具有中心对
称双螺旋导流通道底盘的多晶硅还原炉。
背景技术：
多晶硅还原炉底盘结构复杂，制造精度要求高。设备运行过程中，由于内部反应温度极高，需要对底盘进行冷却，以防止底盘受热变形和绝缘材料失效。现有技术中，还原炉的底盘为双层结构，中间设置单螺旋形或并联双螺旋形冷却通道。单螺旋形冷却通道中流体流动路径长，流动阻力增加，容易导致底盘径向方向温度分布不均，使底盘的上底板产生变形，影响电极底座和硅棒的垂直度；同时底盘中心局部温度偏高，易使该部位电极密封绝缘垫片失效，导致电极被击穿。 虽然并联双螺旋导流通道对单螺旋导流通道产生的问题有所解决，但是，并联双螺旋导流通道相对于底盘中心不对称，同一圆周上流道分布不均匀，底盘温度场分布不合理。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种具有中心对称的双螺旋导流通道的多晶硅还原炉底盘，使得双导流通道内的冷却水对称流动，同一圆周上温度相同，从而减小底盘温差。[0005] 为实现上述效果，本实用新型采用的技术方案是 —种中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，包括有底盘法兰和分别位于该底盘法兰的上、下端面的上底板、下底板，于所述底盘法兰和上、下底板之间装设有第一系列导流板和第二系列导流板，所述第一系列导流板和第二系列导流板由圆弧形板组成，其围绕所述底盘法兰的中心呈螺旋型等距排布并与所述底盘法兰的内壁形成有呈中心对称的第一螺旋导流通道和第二螺旋导流通道，所述第一螺旋导流通道和第二螺旋导流通道的内端将所述底盘法兰的中心两等分，于所述底盘法兰的中心还装设有与第一、二螺旋导流通道的内端相连通的冷却水进口 ，于所述第一螺旋导流通道和第二螺旋导流通道的末端分别装设有冷却水出口。 进一步的，所述的第一系列导流板与第二系列导流板形成的螺旋导流通道包括有顺流螺旋通道、逆流螺旋通道以及顺逆联合螺旋通道。 进一步的，于所述第一、二螺旋导流通道内装设有呈同心圆周状分布的混合气体入口短节，其与所述底盘法兰的轴向相平行且与所述的上、下底板相连。 进一步的，于所述底盘法兰的中心还设置有与所述底盘法兰的轴向相平行且与所述上、下底板相连的混合气体出口 。 进一步的，所述冷却水进口装设在混合气体出口的外周，于两者之间留有冷却水
流动间隙，该冷却水流动间隙的上端与第一、二螺旋导流通道的内端相连通。 进一步的，沿所述底盘法兰侧壁的径向设置有侧壁冷却水进口和侧壁冷却水出□。 进一步的，于所述上底板的外圆周侧设置有密封衬环，其与所述底盘法兰的上端面相连。 进一步的，所述的底盘法兰的上端面与上底板的下侧面之间设置有环状沟槽，其与所述侧壁冷却水进、出口相连通，于所述的环状沟槽上设置有隔板将所述侧壁冷却水进、出口之间的最短圆弧隔断。 进一步的，于所述第一、二螺旋导流通道内还装设有呈同心圆周状分布的电极座，其与所述底盘法兰的轴向相平行且与所述上、下底板相连。 进一步的，所述的第一系列导流板和第二系列导流板均与下底板或上底板间断焊接固定。 本实用新型的工作原理是第一系列导流板、第二系列导流板在底盘法兰、下底板和上底板构成的密闭腔体内分隔出两个完全一样的第一螺旋导流通道和第二螺旋导流通道，而且各导流通道在流向上的最小横截面积相等或近似相等，冷却水由底盘中心进水口进入，分散为两股均等的流体平稳的流入第一螺旋导流通道和第二螺旋导流通道，带走底盘的热量后分别从导流通道末端的两个冷却水出口排出。 本实用新型和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本实用新型的中心对称双螺旋导流通道结构縮短了冷却水流动路径，提高了流动速度，流向上最小横截面积相等或近似相等使得流体阻力减小，冷却水在流道内流动更稳定，增强了对上底板、电极座和混合气体入口短节的冷却效果，降低了同一直径上的金属温差，防止底盘变形。底盘法兰上端面
设置的环状沟槽通入冷却水后，对密封衬环进行冷却，防止其受热而老化失效。
图1是本实用新型的中心对称顺流双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘的结构示意图； 图2是本实用新型的中心对称逆流双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘的结构示意图； 图3是本实用新型的中心对称顺逆流双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘的结构示意图；以及 图4是图1、图2、图3的剖面结构示意图。 其中，1是底盘法兰、2是密封衬环、3是下底板、4是电极座、5是混合气体入口短节、6是冷却水进口、7是混合气体出口、8是上底板、9是冷却水出口， 10是环状沟槽、11是侧壁冷却水进口 ， 12是侧壁冷却水出口 、 13是第一系列导流板、14是第二系列导流板、15是第一导流通道、16是第二导流通道、17是隔板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体结构作进一步描述。 如图1、图2和图3所示，本实用新型的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，包括有底盘法兰1、密封衬环2、下底板3、上底板8、两个以上数目的混合气体入口短节5、混合气体出口 7、冷却水进口 6、两 个冷却水出口 9、两个以上数目的电极座4、侧壁冷却水进口 ll，侧壁冷却水出口 12、第一系列导流板13和第二系列导流板14。 下底板3焊接在底盘法兰1上，上底板8焊接在底盘法兰1的上端面，密封衬环2
焊接在底盘法兰1的上端面且位于上底板8的外圆周侧，任意一个混合气体入口短节5与
电极座4均平行于底盘法兰1的轴向并穿过下底板3和上底板8，且与下底板3和上底板8
焊接。混合气体入口短节5与电极座4均呈同心圆周状分布，混合气体入口短节分别位于
2个同心圆周上。 第一系列导流板13和第二系列导流板14均由圆弧形板焊接组合成螺旋形，且设置在底盘法兰1、下底板3和上底板8之间，呈中心对称设置。第一系列导流板13和第二系列导流板14均与下底板3或上底板8间断焊接固定。 第一系列导流板13、第二系列导流板14、底盘法兰1内壁、下底板3和上底板8之间构成第一螺旋导流通道15和第二螺旋导流通道16。第一系列导流板13与第二系列导流板14形成的螺旋导流通道15、 16有顺流螺旋通道、逆流螺旋通道以及顺逆联合螺旋通道。通过调节第一系列导流板13和第二系列导流板14之间的间距，使得第一螺旋导流通道15和第二螺旋导流通道16在冷却水流动方向上的最小横截面积相等或近似相等。第一螺旋导流通道15的内端和第二螺旋导流通道16的内端将底盘法兰1的中心部分分割为相等的两块区域。 两个冷却水出口 9均穿过下底板3的边缘部与下底板3固定连接并分别位于两个导流通道末端。混合气体出口 7和冷却水进口 6均呈管状结构，冷却水进口 6设在混合气体出口 7的外周，而且它们之间设置有冷却水流动间隙。冷却水流动间隙的上端分别与第一螺旋导流通道15内端和第二螺旋导流通道16内端连通。混合气体出口 7穿过下底板3和上底板8并与上底板8固定，冷却水进口 6穿过下底板3并与下底板3固定。冷却水进口 6与混合气体出口 7均位于底盘法兰1中心且平行于底盘法兰轴向。混合气体出口 7、混合气体入口短节5和电极座4的分布决定了所述第一、二系列导流板的半径的定位范围和各段长度。 底盘法兰1的上端面与上底板8的下侧面之间设置有一个环状沟槽10，且与设置在底盘法兰1的侧壁上的侧壁冷却水进口 ll和侧壁冷却水出口 12连通。环状沟槽上设置有隔板17将侧壁冷却水进口 11和侧壁冷却水12之间的最短圆弧隔断。
权利要求一种中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，包括有底盘法兰(1)和分别位于该底盘法兰(1)的上、下端面的上底板(8)、下底板(3)，其特征在于于所述底盘法兰(1)和上、下底板(8、13)之间装设有第一系列导流板(13)和第二系列导流板(14)，所述第一系列导流板(13)和第二系列导流板(14)由圆弧形板组成，其围绕所述底盘法兰(1)的中心呈螺旋型等距排布并与所述底盘法兰(1)的内壁形成有呈中心对称的第一螺旋导流通道(15)和第二螺旋导流通道(16)，所述第一螺旋导流通道(15)和第二螺旋导流通道(16)的内端将所述底盘法兰(1)的中心两等分，于所述底盘法兰(1)的中心还装设有与第一、二螺旋导流通道(15、16)的内端相连通的冷却水进口(6)，于所述第一螺旋导流通道(15)和第二螺旋导流通道(16)的末端分别装设有冷却水出口(9)。
2. 如权利要求1所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于所 述的第一系列导流板(13)与第二系列导流板(14)形成的螺旋导流通道包括有顺流螺旋通 道、逆流螺旋通道以及顺逆联合螺旋通道。
3. 如权利要求1所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于于 所述第一、二螺旋导流通道(15、16)内设置有与所述底盘法兰(1)的轴向相平行且与所述 上、下底板(8、3)相连的混合气体入口短节(5)。
4. 如权利要求3所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于所 述的混合气体入口短节(5)呈同心圆周状分布于所述第一、二螺旋导流通道(15、16)内。
5. 如权利要求1所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于于 所述底盘法兰(1)的中心还设置有与所述底盘法兰(1)的轴向相平行且与所述上、下底板 (8、3)相连的混合气体出口 (7)。
6. 如权利要求5所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于所 述冷却水进口 (6)装设在混合气体出口 (7)的外周，于两者之间留有冷却水流动间隙，该冷 却水流动间隙的上端与第一、二螺旋导流通道(15、16)的内端相连通。
7. 如权利要求1、2、3、4、5或6所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其 特征在于沿所述底盘法兰(1)侧壁的径向设置有侧壁冷却水进口 (11)和侧壁冷却水出口 (12)。
8. 如权利要求7所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于于 所述上底板(8)的外圆周侧设置有密封衬环(2)，其与所述底盘法兰(1)的上端面相连。
9. 如权利要求8所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于所 述的底盘法兰(1)的上端面与上底板(8)的下侧面之间设置有环状沟槽(IO)，其与所述侧 壁冷却水进、出口 (11、12)相连通，于所述的环状沟槽上设置有隔板(17)将所述侧壁冷却 水进、出口 (11、 12)之间的最短圆弧隔断。
10. 如权利要求9所述的中心对称双螺旋导流通道多晶硅还原炉底盘，其特征在于于 所述第一、二螺旋导流通道(15、16)内还装设有呈同心圆周状分布的电极座(4)，其与所述 底盘法兰(1)的轴向相平行且与所述上、下底板(8、3)相连。
专利摘要本实用新型提供了一种具有中心对称双螺旋导流通道的多晶硅还原炉底盘，包括底盘法兰、密封衬环、下底板、上底板、混合气体入口短节、混合气体出口、冷却水进口、冷却水出口、电极座、侧壁冷却水进、出口以及第一系列导流板和第二系列导流板。第一系列导流板、第二系列导流板在底盘法兰、下底板和上底板构成的密闭腔体内分隔出完全一样的两个导流通道。本实用新型提供的中心对称双螺旋导流通道使得冷却水由底盘法兰中心部的冷却水进口进入，分散为两股相等的流体平稳的流入导流通道，带走底盘热量后从导流通道尽头的两个冷却水出口排出，从而缩短了冷却水流动路径，冷却水在流道内流动更稳定，增强了冷却效果，降低了底盘上的金属温差，防止底盘变形。
文档编号C30B29/06GK201485284SQ20092020819
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者吴海龙, 周积卫, 程佳彪, 赵巧 申请人:上海森松压力容器有限公司