多晶硅铸锭用冷却系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多晶硅铸锭用冷却系统。现有技术中的系统水通过冷冻机进行冷却，能耗大。本实用新型提供一种多晶硅铸锭用冷却系统，其特征在于：还包括过滤器，所述过滤器设置在水泵与换热器之间，所述过滤器包括一号过滤器、二号过滤器、一号管、二号管、三号管、四号管、五号管、进水总管和出水总管，一号过滤器内设有一号过滤网，一号过滤器由一号过滤网隔为一号进水腔和一号出水腔，二号过滤器内设有二号过滤网，二号过滤器由二号过滤网隔为二号进水腔和二号出水腔，一号出水腔与二号出水腔通过五号管连通，一号过滤器的底部设有一号排污阀，二号过滤器的底部设有二号排污阀。本实用新型节约能耗，能耗比较低，并且能对河道水进行过滤。
【专利说明】多晶硅铸锭用冷却系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种多晶硅铸锭用冷却系统。
【背景技术】
[0002] 多晶铸锭炉是当今用于多晶硅铸锭生产的主要设备，因其产量高、成本低的优势， 目前已取代单晶炉设备，是光伏行业上游产品生产制造的主要设备。
[0003] 多晶硅铸锭炉的生产工艺是：将多晶硅原料装入经过氮化硅喷涂处理过的石英陶 瓷坩埚里面，送入多晶硅铸锭炉，抽掉炉腔内的空气后加热，在惰性气体氩气的保护下加热 至1550度熔化，待熔化结束后降温至一定温度，缓慢提升隔热笼，通过定向凝固块散热使 坩埚中的液态多晶硅料形成垂直温度梯度，由坩埚底部开始自下向上结晶凝固，至液态硅 料全部结晶凝固完毕后经过退火、冷却等过程，完成多晶硅铸锭生产。
[0004] 多晶硅铸锭生产过程中石墨加热器通过消耗电能释放热量，在硅料升温熔化阶 段，加热器释放的热量一部分被硅料吸收用于升温熔化，一部分辐射到铸锭炉炉壁。辐射 到炉壁的热量经过热交换被铸锭炉炉壁夹层内的冷却水带走。硅料凝固生长、退火、冷却阶 段，定向凝固块释放的热量均通过铸锭炉炉壁夹层内的冷却水带走。
[0005] 冷却水在多晶硅铸锭生产过程中起着至关重要的作用，它不仅是铸锭工艺体系中 的重要组成部分，还肩负铸锭炉设备安全的使命。现有技术中，多晶硅铸锭的系统水循环 系统包括冷冻机和冷却水池，冷却水池对炉区供应系统水，经过炉区的系统水的温度升高， 冷冻机再将系统水冷却后，系统水回到冷却水池，如此循环。系统水主要通过冷冻机进行冷 却，而冷冻机能耗较大，众所周知，光伏行业的制造成本主要制约因素还在能耗上，电的成 本制约着光伏的高成本，高价格，因此如果产品的能耗比较高，不利于行业竞争。 实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合 理，节约能耗，能耗比较低的多晶硅铸锭用冷却系统。
[0007] 本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该多晶硅铸锭用冷却系统包括用 于与系统水进行换热的换热器和用于从河道内抽水并供给换热器进行换热的水泵，所述水 泵与换热器通过管路连接，其特征在于：还包括过滤器，所述过滤器设置在水泵与换热器之 间的管路上并对通过管路的水流进行过滤，所述过滤器包括一号过滤器、二号过滤器、一号 管、二号管、三号管、四号管、五号管、进水总管和出水总管，所述一号管和三号分别连在一 号过滤器上，所述二号管和四号管分别连在二号过滤器上，所述一号过滤器内设有一号过 滤网，所述一号过滤器由一号过滤网隔为一号进水腔和一号出水腔，所述二号过滤器内设 有二号过滤网，所述二号过滤器由二号过滤网隔为二号进水腔和二号出水腔，所述一号管 与一号进水腔连通，所述三号管与一号出水腔连通，所述二号管与二号进水腔连通，所述四 号管与二号出水腔连通，所述一号出水腔与二号出水腔通过五号管连通，所述一号过滤器 的底部设有与一号进水腔连通的一号排污阀，所述二号过滤器的底部设有与二号进水腔连 通的二号排污阀，所述一号管、二号管、三号管、四号管和五号管上均设有控制阀。水泵从河 道内抽水，水流由过滤器过滤后进入换热器，再与进入换热器且温度较高的系统水进行换 热，并带走一部分热量，从而使系统水降温，最后水流再次流入河道中，本实用新型结构简 单，设计合理，无需使用冷冻机来冷却系统水，大大降低了能耗，且不会造成河水的浪费和 二次污染，只是利用河水的温差节能，换热过程中水温最高升高4度，不会造成河水变成温 水效应，排出的水流在流动过程中氧含量不会降低，且通过过滤器的过滤，只会把水的质量 变好；本实用新型中的过滤器具有反向清洗的功能，当需要清洗时过滤时，可先后对一号过 滤器和二号过滤器进行反向清洗，确保过滤器正常工作。
[0008] 本实用新型所述一号过滤器和二号过滤器均为圆柱形，所述一号过滤网和二号过 滤网均围成圆形。一号进水腔和二号进水腔均为环形，因而其中的杂质可掉落至一号进水 腔或二号进水腔的底部，并由一号排污管或二号排污管。
[0009] 本实用新型所述水泵与换热器之间的管路埋设在地面下。土层对水流起到恒温作 用，天热时，可防止水在输送过程中升温。
[0010] 本实用新型还包括冷冻机，所述冷冻机与换热器连接。冷冻机可与通过换热器的 系统水进行换热，当河水无法使用时，冷冻机可备用。
[0011] 本实用新型所述换热器的数量为两组以上，所述冷冻机与换热器数量相等且一一 对应，所述换热器之间并联设置。多组换热器的设置，可保证系统水充分冷却。
[0012] 本实用新型所述换热器的数量为两组。
[0013] 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，水泵从 河道内抽水，水流由过滤器过滤后进入换热器，再与进入换热器且温度较高的系统水进行 换热，并带走一部分热量，从而使系统水降温，最后水流再次流入河道中，无需使用冷冻机 来冷却系统水，大大降低了能耗，且不会造成河水的浪费和二次污染，只是利用河水的温差 节能，换热过程中水温最高升高4度，不会造成河水变成温水效应，排出的水流在流动过程 中氧含量不会降低，且通过过滤器的过滤，只会把水的质量变好；本实用新型中的过滤器具 有反向清洗的功能，当需要清洗时过滤时，可先后对一号过滤器和二号过滤器进行反向清 洗，确保过滤器正常工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型实施例中多晶硅铸锭用冷却系统的结构示意图。
[0015] 图2是过滤器的结构示意图。
[0016] 图3是一号过滤器的结构示意图。
[0017] 图4是图3的左视结构示意图。
[0018] 图5是二号过滤器的结构示意图。
[0019] 图6是图5的左视结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对 本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0021] 实施例。
[0022] 参见图1至图6,本实施例中的多晶硅铸锭用冷却系统包括换热器1、水泵2、过滤 器3和冷冻机4。水泵2用于从河道内抽水，水泵2将河道内抽上的水输送到换热器1，使 得抽上来的河道水与通过换热器1的系统水进行热交换，从而达到冷却系统水的目的，河 道水经换热器1换热后，重新流入河道中。
[0023] 本实施例中的水泵2与换热器1通过管路连接，过滤器3设置在水泵2与换热器1 之间的管路上并对通过管路的水流进行过滤。水泵2从河道内抽水，水流由过滤器3过滤 后进入换热器1，最后重新流入到河道，水流再流过换热器1时，与进入换热器1且温度较 高的系统水进行换热，并带走一部分热量，从而使系统水降温，利用水温分层温差效应，达 到冷却目的，通过这种方案，工厂将不需要在夏季开启冷冻机制冷降温，大大节省了国家能 源，从而进一步降低单位产品的能耗比，是企业日后行业竞争中取胜的关键，且不会造成河 水的浪费和二次污染，只是利用河水的温差节能，换热过程中水温最高升高4度，不会造成 河水变成温水效应，排出的水流在流动过程中氧含量不会降低，且通过过滤器3的过滤，只 会把水的质量变好。浙江溢闳光电科技有限公司在该冷却系统运行后，工厂耗电明显降低， 由原先的配套设施每小时总耗电瓦数为543kw直线下降到50kw，每小时节省电耗500kw，按 照夏季时间为5个月计算，节省耗电1800000千瓦时，冬季抛开冷冻机的使用外，其他设备 正常开启功率为143kw，除去应开的45kw外，还需额外耗电lOOkw，按照7个月计算，可节省 504000千瓦时，两项合计为2304000千瓦时，按当地0. 7元/千瓦时计算，每年可节省耗电 161万之多，而此冷却系统总投资为30万元，从投资角度看是非常具有经济价值的。
[0024] 本实施例中的过滤器3包括一号过滤器31、二号过滤器32、一号管33、二号管34、 三号管35、四号管36、五号管37、进水总管38和出水总管39, 一号管33和二号管34均与 进水总管38连接，三号管35和四号管36均与出水总管39连接，一号过滤器31内设有一 号过滤网311，一号过滤器31由一号过滤网311隔为一号进水腔312和一号出水腔313,二 号过滤器32内设有二号过滤网321，二号过滤器32由二号过滤网321隔为二号进水腔322 和二号出水腔323, 一号管33与一号进水腔312连通，三号管35与一号出水腔313连通，二 号管34与二号进水腔322连通，四号管36与二号出水腔323连通，一号出水腔313与二号 出水腔323通过五号管37连通，一号过滤器31的底部设有与一号进水腔312连通的一号 排污阀314, 一号排污阀314用于排出一号过滤器31内的杂质，二号过滤器32的底部设有 与二号进水腔322连通的二号排污阀324,二号排污阀324用于排出二号过滤器32内的杂 质，一号管33、二号管34、三号管35、四号管36和五号管37上均设有控制阀5。正常使用 时，一号排污阀314与二号排污阀324均闭合，五号管37上的控制阀5也闭合，过滤器3上 的其余控制阀5均为打开状态，过滤器3的进水总管38和出水总管39分别与管路连接；水 流进入进水总管38后，分流到一号管33和二号管34 ;分流到一号管33的水流进入一号过 滤器31的一号进水腔312,并由一号进水腔312进入到一号出水腔313,水流从一号进水腔 312进入到一号出水腔313时由一号过滤网311进行过滤，再从三号管35流入出水总管39 并流入管路中；分流到二号管34的水流进入二号过滤器32的二号进水腔322,并由二号进 水腔322进入到二号出水腔323,期间通过二号过滤网321过滤，最终由四号管36流入到出 水总管39。河道内有大量的杂质，因而必须要经过过滤，防止杂质在管路中聚集而堵塞。过 滤器3在使用时，将会有一部分杂质卡在一号过滤网311或二号过滤网312上，且杂质通常 卡在靠近一号进水腔312或二号进水腔322的一侧。过滤器3需要清洗时，先后分别对一 号过滤器31和二号过滤器32进行清洗；清洗一号过滤器31时，关闭一号管33、三号管35 和四号管36上的控制阀5,同时关闭二号排污阀324,打开五号管37上的控制阀5,打开一 号排污阀314,水流从二号管34进入二号过滤器32,并通过五号管37进入到一号过滤器31 的一号出水腔313内，再从一号出水腔313进入一号进水腔312中，水流从一号出水腔313 进入一号进水腔312时，水流将卡在一号过滤网311上的杂质带出，并从一号排污阀314中 排出；清洗二号过滤器32时，关闭二号管34、三号管35和四号管36上的控制阀5,同时关 闭一号排污阀314,打开五号管37上的控制阀5,打开二号排污阀324,水流从一号管33进 入一号过滤器31，并通过五号管37进入到二号过滤器32的二号出水腔323内，再从二号 出水腔323进入二号进水腔322中，水流从二号出水腔323进入二号进水腔322时，水流将 卡在二号过滤网321上的杂质带出，并从二号排污阀324中排出；以此便完成了对过滤器3 的清洗。说明书中提到的反向清洗指的是，在一号过滤器31或二号过滤器32内形成反向 水流，从而将杂质从一号过滤网311或二号过滤网321上冲掉。
[0025] 本实施例中的一号过滤器31和二号过滤器32均为圆柱形，一号过滤网311和二 号过滤网321均围成圆形，因而一号进水腔312和二号进水腔322均为环形，其中的杂质可 顺利掉落至一号进水腔312或二号进水腔322的底部，并由一号排污阀314或二号排污阀 324。
[0026] 本实施例中的水泵2与换热器1之间的管路埋设在地面下，土层对水流起到恒温 作用，天热时，可防止水在输送过程中升温。
[0027] 本实施例中的冷冻机4与换热器1连接，冷冻，4可与通过换热器1的系统水进行 换热，当河水无法使用时，冷冻机4可备用。
[0028] 本实施例中的换热器1的数量为两组以上，冷冻机4与换热器1数量相等且一一 对应，冷冻机4与换热器之间通过管路连接，且该管路上设置有控制阀5,换热器1之间并 联设置，多组换热器1的设置，可保证系统水充分冷却，优选的，本实施例中的换热器1的数 量为2组。本实施例中过滤器3到各个换热器1的管路上均设有控制阀5,当启用冷冻机4 时，过滤器3到各个换热器1的管路上的控制阀5均闭合。
[0029] 本实施例中提到的控制阀5为现有技术，但基本作用一致，即用于启闭管路，因而 没有细分。
[0030] 此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名 称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构及附图所作的举例 说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化， 均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描 述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型 的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种多晶硅铸锭用冷却系统，包括用于与系统水进行换热的换热器和用于从河道内 抽水并供给换热器进行换热的水泵，所述水泵与换热器通过管路连接，其特征在于：还包括 过滤器，所述过滤器设置在水泵与换热器之间的管路上并对通过管路的水流进行过滤，所 述过滤器包括一号过滤器、二号过滤器、一号管、二号管、三号管、四号管、五号管、进水总管 和出水总管，所述一号管和三号分别连在一号过滤器上，所述二号管和四号管分别连在二 号过滤器上，所述一号过滤器内设有一号过滤网，所述一号过滤器由一号过滤网隔为一号 进水腔和一号出水腔，所述二号过滤器内设有二号过滤网，所述二号过滤器由二号过滤网 隔为二号进水腔和二号出水腔，所述一号管与一号进水腔连通，所述三号管与一号出水腔 连通，所述二号管与二号进水腔连通，所述四号管与二号出水腔连通，所述一号出水腔与二 号出水腔通过五号管连通，所述一号过滤器的底部设有与一号进水腔连通的一号排污阀， 所述二号过滤器的底部设有与二号进水腔连通的二号排污阀，所述一号管、二号管、三号 管、四号管和五号管上均设有控制阀。
2. 根据权利要求1所述的多晶硅铸锭用冷却系统，其特征在于：所述一号过滤器和二 号过滤器均为圆柱形，所述一号过滤网和二号过滤网均围成圆形。
3. 根据权利要求1所述的多晶硅铸锭用冷却系统，其特征在于：所述水泵与换热器之 间的管路埋设在地面下。
4. 根据权利要求1或2所述的多晶硅铸锭用冷却系统，其特征在于：还包括冷冻机，所 述冷冻机与换热器连接。
5. 根据权利要求4所述的多晶硅铸锭用冷却系统，其特征在于：所述换热器的数量为 两组以上，所述冷冻机与换热器数量相等且一一对应，所述换热器之间并联设置。
6. 根据权利要求5所述的多晶硅铸锭用冷却系统，其特征在于：所述换热器的数量为 两组。
【文档编号】C30B29/06GK203999913SQ201420443485
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2014年8月7日
【发明者】黄贤强, 沈达军, 何建军, 吴林霞 申请人:浙江溢闳光电科技有限公司