一种多晶硅还原炉进气结构的制作方法

本实用新型涉及多晶硅生产设备，具体涉及一种多晶硅还原炉进气结构。

背景技术：

现有的多晶硅生产工艺主要采用的是改良西门子法。改良西门子法能兼容电子级和太阳能级多晶硅的生产，具有技术成熟、适合产业化生产等特点，是目前多晶硅生产普遍采用的首选工艺技术。其原理为在1100℃左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。

多晶硅还原炉是西改良门子法生产多晶硅的核心设备之一，多晶硅还原炉中的进气管由一条进气主管以及多条与进气主管连接的进气支管组成。由于各条进气支管到进气主管的距离长短不同，因此从进气主管中输送来的混合气体在一定压力下进入各根进气支管时流速会有快有慢，导致炉体内的混合气体分布不均。

请参考图1，为了避免上述情况，现有的解决方法是在进气主管1与进气支管3之间设置有一个空腔缓冲层5，当进气主管1中的气体进入空腔缓冲层5后流速变缓，部分动压转换为静压，从而使气体能够更加均匀地从各根进气支管3流入炉体4中。问题在于，炉体4周围除进气管外还设有出气管、冷却水管等部件，在炉体4下方设置空腔缓冲层5占用了较大的空间，对其他管路设备造成阻挡，不利于后续的使用和维护。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种多晶硅还原炉进气结构，通过设置带有缓流板的盘型空腔来替代空腔缓冲层，只需占用较小的空间即可减缓进气主管输送来的气体的流速，使其更加平稳均匀地输送到每根进气支管中，大大降低了对还原炉上其他管路的阻挡。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种多晶硅还原炉进气结构，包括进气主管，所述进气主管端部连接有盘型空腔，所述盘型空腔上方设有不少于两根进气支管，所述进气支管穿过炉体底部后与设置在炉体内部的喷嘴连通；所述盘型空腔内设有带通孔的缓流板，所述进气主管和进气支管分设在缓流板两侧。

优选的，所述盘型空腔和缓流板为圆柱形，所述进气主管在盘型空腔的轴线位置与盘型空腔连接。

优选的，所述盘型空腔和缓流板水平设置。

优选的，所述通孔在缓流板上关于缓流板的轴线呈轴对称设置。

优选的，所述进气支管关于盘型空腔的轴线呈轴对称设置，所述进气支管与通孔错位设置。

优选的，所述通孔靠近进气主管一侧的孔径小于靠近进气支管一侧的孔径。

优选的，所述进气主管与盘型空腔连接的端部为内径逐渐变大的漏斗结构。

本申请与现有技术相比，其有益效果为：

在进气主管和进气支管之间设置盘型空腔，从进气主管输入的气体冲击到缓冲板上，气体的动能被抵消掉；然后气体在气压的作用下从通孔经过缓冲板，进入盘型空腔靠近进气支管的一侧。由于气体输送过程中具有的动压已被消耗掉，所以在静压作用下可以相对均匀地进入各根进气支管中，保证炉体内气体混合均匀。

进气主管设置在盘型空腔的轴线上以及盘型空腔和缓流板水平设置，均可以使气体从进气主管输送到盘型空腔后，更加均匀地扩散到整个空腔中，避免因为和进气主管的距离太远导致没法得到足够的气体供给。

进气主管设置在缓流板的轴线上，通孔关于缓流板的轴线对称设置，通过每个通孔流向进气支管的气体量能更加趋于相等。

这里所说的错位设置，是指进气支管的竖直投影和通孔的竖直投影之间不重合。由于盘型空腔和缓流板水平设置，因此进气支管和通孔的竖直投影不重合时，从通孔中喷出的气流无法直接对准进气支管，从而避免了因为气体流动带有的动压导致气体扩散不均。

通孔为从靠近进气主管的一侧往靠近进气支管的一侧逐渐扩大的喇叭形，气体从通孔中流动时的横截面积逐渐变大，从而有效减缓了气体流动速度。

气体从进气主管的漏斗结构流入盘型空腔时，由于同一根管道中的气体流量保持恒定，随着进气主管的横截面积逐渐增大，气体的流速会变缓，从而能更加缓和地进入盘型空腔。

附图说明

图1为现有多晶硅还原炉进气的结构示意图；

图2为本实用新型多晶硅还原炉进气结构的结构示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图。

附图标记：进气主管1、漏斗结构11、盘型空腔2、缓流板21、通孔211、进气支管3、喷嘴31、炉体4、空腔缓冲层5。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，本实用新型实施例提供一种多晶硅还原炉进气结构，包括进气主管1，进气主管1端部连接有水平设置的圆柱形的盘型空腔2，进气主管1在盘型空腔2的轴线位置与盘型空腔连接2，进气主管1与盘型空腔2连接的端部为内径逐渐变大的漏斗结构11。盘型空腔2上方设有不少于两根进气支管3，进气支管3穿过炉体4底部后与设置在炉体4内部的喷嘴31连通；盘型空腔2内水平设有带通孔211的缓流板21，通孔211靠近进气主管1一侧的孔径小于靠近进气支管3一侧的孔径。进气主管1和进气支管3分设在缓流板21两侧。通孔211在缓流板21上关于缓流板21的轴线呈轴对称设置。进气支管1关于盘型空腔2的轴线呈轴对称设置，进气支管3与通孔211错位设置。

还原炉进气时，气体从进气主管1流入，当气体经过漏斗结构11进入盘型空腔2时，漏斗结构11使气体流速变缓。气体在盘型空腔2中扩散，并在气压的作用下从缓流板21上的通孔211穿过。由于通孔211为内径逐渐变大的漏斗状结构，同时通孔211和进气支管3错位排列，气体无法靠自身的动能流入某个进气支管3中，从而使得气体能够平均分散到每根进气支管3并从喷嘴31中喷出。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。