[实用新型]一种单晶炉循环水换热系统

说明书

技术领域

本实用新型属于直拉法硅单晶生产技术领域，主要涉及一种单晶炉循环水换热系统。

背景技术

目前，对于直拉法硅单晶抛光片生产技术领域，直拉法单晶生长及高纯水制备是该领域必不可少的两道工序。

生产单晶硅的主要方法是采用切克劳斯基法（直拉法）， 整个单晶硅的生长过程都处于密闭的单晶炉内进行，单晶炉炉壁为双层不锈钢结构，单晶在生产过程中会不断产生大量热量，为了保证单晶炉体温度不能过高，就需要向双层炉壁内通入循环冷却水对炉体进行降温，所产生的热量通过通入单晶炉内的冷却循环水带走，同时，为了保证单晶生长的质量，单晶生长环境温度必须恒定，因此进入单晶炉的冷却循环水的温度必须稳定，不能出现波动，且冷却循环水进入单晶炉时的温度需控制在22±℃。而在单晶生产过程中所需要的高纯水制备。如果用于生产制备高纯水的原水温度过低，例如低于25℃时，不但会影响到高纯水的产水量，还会对生产纯水用的反渗透过滤膜造成损坏，影响使用寿命。目前在生产中对上述问题所采取的具体技术措施是：1、通过一种板式换热装置上的冷冻水带走进入单晶炉内冷却循环水的热量，达到对冷却循环水在进入单晶炉前降温的目的；2、使用蒸汽或者电加热的方式对制备高纯水用的原水进行加热。上述技术措施所存在的问题是：1、从单晶炉体内流出的冷却循环水温度很高，需要耗费很大的能量进行降温，而且很难在短时间内通过板式换热装置在冷却循环水进入单晶炉前将水温调控到规定温度，因此常常会现出冷却循环水的水温出现波动，影响单晶硅生产环境温度恒定；而使用蒸汽或者电加热的方式制备高纯水，除了要增加加热设备所需的投资外，还增加了能源投资费用，特别是在冬季，能源投资费用更大。

实用新型内容

针对现有技术中的所存在的问题，本实用新型设计并公开了一种单晶炉循环水换热系统，拟通过本实用新型的换热系统，解决单晶炉冷却循环水进出炉的水温调控，使之即能满足单晶生长的环境温度要求，同时利用制备高纯水用的原水在调控解决冷却循环水出单晶炉之后温度过高的问题同时，通过热交换提升制备高纯水原水温度以满足高纯水的制备要求，节约设备投资，降低能源消耗。

为了实现上述发明目的，本实用新型所采取的具体技术方案是：一种单晶炉循环水换热系统，主要由循环水储水箱、循环水泵、循环水出水管路、循环水回水管路、冷冻水管路、冷却水换热装置、纯水原水换热装置、纯水原水管路构成；其中冷却水换热装置安装在单晶炉循环水进水口一侧，冷冻水管路通入冷却水换热装置内；纯水原水换热装置安装在单晶炉循环水出水口的一侧，纯水原水管路通入纯水原水换热装置内；循环水出水管路的出水端安装在循环水储水箱的上部，循环水出水管路上装有循环水泵，循环水出水管路先连接通入冷却水换热装置内，然后出冷却水换热装置与单晶炉上的循环水进水口连接；连接在单晶炉循环水回水口上的循环水回水管路先通入纯水原水换热装置，然后出纯水原水换热装置安装固定在循环水储水水箱的下部。所述的一种单晶炉循环水换热系统，其中纯水原水换热装置内水压压力损失低于0.02MPa。

本实用新型有效地解决了现有技术中冷却循环水在进入单晶炉前温度控制出现波动、水温控制不稳定的问题，同时通过冷却换热装置使纯水原水管路中的纯水原水在降低调控单晶炉循环水回水管路中的循环水温度的同时，提升了纯水原水水温，使之满足制备高纯水的技术要求。本实用新型减少了设备的初期投资费用，节约了大量的能源，降低了生产运行成本。

附图说明

图1为本实用新型循环水换热系统结构示意图；

图中，1、循环水储水箱；2、循环水泵；3、冷冻水管路；4、冷却水换热装置；5、单晶炉；6、纯水原水换热装置；7、循环水出水管路；8、循环水回水管路；9、纯水原水管路。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型的实施方式如下：

如图1所示，本实用新型所述的一种单晶炉循环水换热系统，主要是由循环水储水箱1、循环水泵2、冷冻水管路3、冷却水换热装置4、纯水原水换热装置6、循环水出水管路7、循环水回水管路8、纯水原水管路9构成，其中冷却水换热装置4安装在单晶炉5循环水进水口的一侧，冷冻水管路3通入冷却水换热装置4内；纯水原水换热装置6安装在单晶炉5循环水出水口的一侧，纯水原水管路9通入纯水原水换热装置6内，纯水原水换热装置6内的水压压力损失要低于0.02MPa，以避免单晶炉循环水回水压力过高的情况。循环水出水管路7的一端安装在循环水储水箱1的上部，循环水出水管路7上装有循环水泵2，可将循环水打入循环水出水管路7内。循环水出水管路7先通入冷却水换热装置4内，然后出冷却水换热装置4与单晶炉5上的循环水进水口连接，连接在单晶炉5循环水回水口上的循环水回水管路8先通入纯水原水换热装置6内，然后出纯水原水换热装置6安装在循环水储水箱1的下部。循环水换热系统正常运行时，单晶炉循环水通过循环水泵2先送入冷却水换热装置4内，通过进入冷却水对循环水进行降温，使其温度降低到单晶炉5需要的冷却循环水温度，送入单晶炉5内对炉子进行冷却，冷却循环水在单晶炉5内升温后，通过循环水回水管路8进入纯水原水换热装置6内，在对纯水原水管路9中的纯水原水进行加热的同时，本身水温也在降低，之后再回到循环水储水箱1中，即保证了单晶炉循环水在重新进入冷却水换热装置4时不会过高，同时也实现了节能降耗的目的。