專利名稱：單晶爐余熱循環利用裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池生產過程的余熱利用裝置，尤其涉及單晶爐生產過程中余熱循環利用裝置。
背景技術：
單晶爐是拉制單晶硅棒的關鍵設備，在拉制過程中，需要恒壓向單晶爐提供氮氣， 所需的氣體都是由壓力罐內的液態氣體經調壓箱降壓后流入汽化器進行行液氣轉換來供 給的，而常規的管式汽化器轉化效果受環境溫度影響很大，尤其在冬天，汽化管道外壁上會 有大量的冷凝水附著，嚴重的話會在汽化管道外壁上形成厚厚的冰塊，這樣會影響液態氣 體汽化器的汽化效果，造成氣體使用地氣壓不足，不能達到生產的要求。現在很多廠家通 過在汽化管道外壁上添加散熱片，增加與外界環境的接觸面積，使汽化管道與外界環境產 生更多的熱交換，大大改善了在汽化管道外壁上有冷凝水附著甚至結冰的現象，但在外界 氣溫比較低的情況下仍會在汽化管道外壁和散熱片上出現結冰現象。還有的廠家在汽化器 的汽化管道上添加電加熱器，這樣可以防止在汽化器的外壁上有冷凝水附著甚至結冰的現 象，但電加熱器的使用成本太高，不能普及使用。另一方面，單晶爐在工作過程中會排放大 量的熱量，需要用循環冷卻水進行冷卻，在其冷卻裝置中必須配備專用的制冷設備。這樣就 造成重復耗能，若將液態氣體汽化器與單晶爐循環冷卻裝置結合起來，能大幅度降低電能 的消耗，實現單晶爐生產過程中所排放熱能的循環利用，寄予這一思路，申請人經過研究和 試驗，成功地研制出一種單晶爐余熱循環利用裝置。
發明內容
本發明提供了 一種單晶爐余熱循環利用裝置。采用這種裝置，既能滿足液態氣體向氣態轉化過程中的吸熱要求，確保供氣壓力 的穩定性，又能滿足單晶爐的循環冷卻需要，實現生產過程中余熱的再利用，大幅度降低能 耗，節約生產成本。本發明所采用的技術方案是所述單晶爐余熱循環利用裝置，其特征是它包括壓力罐、調壓箱、汽化器、單晶 爐、單晶爐冷卻裝置、熱水池、循環泵、熱水管、冷水管和輸氣管，液態氣體存于壓力罐中，壓 力罐通過調壓箱與汽化器相連，汽化器通過輸氣管與單晶爐相連，單晶爐冷卻裝置通過熱 水管與熱水池相通，循環泵的吸液口與熱水池相通連，出液口通過熱水管與汽化器相連，汽 化器再通過冷水管與單晶爐冷卻裝置相連，所述汽化器，由液態氣體導入管、集成轉換管、 氣體導出管、水箱、熱水進口、冷水出口組成，集成轉換管置于水箱中，且位于液態氣體導入 管和氣體導出管之間，集成轉換管由多根金屬支管并聯連接而成，各金屬支管相互連通，在 水箱上設有熱水進口和冷水出口，且熱水進口設置在氣體導出管的一側，冷水出口設置在 液態氣體導入管的一側，在水箱的外表設有保溫層。本發明的工作原理如下儲存在壓力罐內的液態氣體經調壓箱降壓后流入汽化器的液態氣體導入管中，然后流入集成轉換管，通過金屬支管分流，液態氣體經集成轉換管進 行熱面積的擴大，由于集成轉換管置于水箱中，單晶爐冷卻裝置向水箱內提供熱水，熱水從 熱水進口流入，從冷水出口流出，液態氣體吸收水箱中的熱水所提供的熱能進行轉換，汽化 器所產生的氣體通過輸氣管供給單晶爐使用，汽化器所排出的冷水再輸入單晶爐冷卻裝置 中，這樣，既能確保汽化器的汽化效果，確保汽化器能穩定的向單晶爐供氣，又能向單晶爐 冷卻裝置中提供冷卻水。這種單晶爐余熱循環利用裝置，既能滿足汽化器中液態氣體向氣 態轉化過程中的吸熱要求，確保供氣壓力的穩定性，又能滿足單晶爐的循環冷卻需要，實現 單晶爐生產過程中余熱的循環利用，能大幅度降低能耗，節約生產成本。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為汽化器的一種結構示意圖；圖中1_壓力罐；2-調壓箱；3-汽化器；4-單晶爐；5-單晶爐冷卻裝置；6-熱水 池；7-循環泵；8-熱水管；9-冷水管；10-輸氣管；31-液態氣體導入管；32-集成轉換管； 321-金屬支管；33-氣體導出管；34-水箱；35-熱水進口 ；36-冷水出口 ；37-保溫層；
具體實施例方式下面結合
本發明的具體實施方案本發明所述單晶爐余熱循環利用裝置，如圖1所示，它包括壓力罐1、調壓箱2、汽 化器3、單晶爐4、單晶爐冷卻裝置5、熱水池6、循環泵7、熱水管8、冷水管9和輸氣管10，液 態氣體存于壓力罐1中，壓力罐1通過調壓箱2與汽化器3相連，汽化器3通過輸氣管10與 單晶爐4相連，單晶爐冷卻裝置5通過熱水管8與熱水池6相通，循環泵7的吸液口與熱水 池6相通連，出液口通過熱水管8與汽化器3相連，汽化器3再通過冷水管9與單晶爐冷卻 裝置5相連，所述汽化器3如圖2所示，它由液態氣體導入管31、集成轉換管32、氣體導出 管33、水箱34、熱水進口 35、冷水出口 36組成，集成轉換管32置于水箱34中，且位于液態 氣體導入管31和氣體導出管33之間，集成轉換管32由多根金屬支管321并聯連接而成， 各金屬支管321相互連通，在水箱34上設有熱水進口 35和冷水出口 36，且熱水進口 35設 置在氣體導出管33的一側，在水箱34的外表設有保溫層37。其工作過程儲存在壓力罐1 內的液態氣體經調壓箱2降壓后流入汽化器3中，由于汽化器3由液態氣體導入管31、集成 轉換管32、氣體導出管33、水箱34、熱水進口 35和冷水出口 36組成，集成轉換管32置于水 箱34中，液態氣體從液態氣體導入管31流入集成轉換管32中，然后通過金屬支管321分 流，而水箱34中不斷有熱水注入，液態氣體經過汽化器3就能及時進行氣體的液氣轉化，由 汽化器3產生的氣體經輸氣管10供給單晶爐4使用。而單晶爐4在生產過程中產生大量 的熱量經單晶爐冷卻裝置5處理，單晶爐冷卻裝置5所排出熱水經熱水管8排入熱水池6 中，再由循環泵7抽出流入水箱34中，從汽化器3中流出的冷水則從冷水出口 36流出，經 冷水管9輸入單晶爐冷卻裝置5中。這樣就能將單晶爐冷卻裝置5所排出的熱水用于汽化 器3的液氮汽化。本發明既能滿足液態氣體向氣態轉化過程中的吸熱要求，確保供氣壓力 的穩定性，又能滿足單晶爐等排熱設備的循環冷卻需要，實現生產過程中余熱的再利用，大 幅度降低能耗，節約生產成本。
權利要求
一種單晶爐余熱循環利用裝置，其特征是它包括壓力罐(1)、調壓箱(2)、汽化器(3)、單晶爐(4)、單晶爐冷卻裝置(5)、熱水池(6)、循環泵(7)、熱水管(8)、冷水管(9)和輸氣管(10)，液態氣體存于壓力罐(1)中，壓力罐(1)通過調壓箱(2)與汽化器(3)相連，汽化器(3)通過輸氣管(10)與單晶爐(4)相連，單晶爐冷卻裝置(5)通過熱水管(8)與熱水池(6)相通，循環泵(7)的吸液口與熱水池(6)相通連，出液口通過熱水管(8)與汽化器(3)相連，汽化器(3)再通過冷水管(9)與單晶爐冷卻裝置(5)相連，所述汽化器(3)，由液態氣體導入管(31)、集成轉換管(32)、氣體導出管(33)、水箱(34)、熱水進口(35)和冷水出口(36)組成，集成轉換管(32)置于水箱(34)中，且位于液態氣體導入管(31)和氣體導出管(33)之間，集成轉換管(32)由多根金屬支管(321)并聯連接而成，各金屬支管(321)相互連通，在水箱(34)上設有熱水進口(35)和冷水出口(36)，且熱水進口(35)設置在氣體導出管(33)的一側，冷水出口(36)設置在液態氣體導入管(31)的一側，在水箱(34)的外表設有保溫層(37)。
全文摘要
本發明公開了一種單晶爐余熱循環利用裝置，它包括壓力罐、調壓箱、汽化器、單晶爐、單晶爐冷卻裝置、熱水池、循環泵、熱水管、冷水管和輸氣管，它利用單晶爐中冷卻裝置所產生的熱水使汽化器中的液態氣體吸熱汽化，汽化器所產生的氣體供單晶爐使用，汽化器所產生的冷水再送回單晶爐冷卻裝置進行循環使用，從而實現單晶爐生產過程中余熱的循環利用，本發明既確保汽化器的汽化效果，輸氣壓力穩定，又能為單晶爐提供冷卻水。能很好地實現單晶爐生產過程中余熱的再利用，能大幅度降低能耗，節約生產成本。
文檔編號C30B15/00GK101876084SQ20101013468
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者馮鑫 申請人:常州億晶光電科技有限公司