本實(shí)用新型涉及多晶硅生產(chǎn)及精餾提純的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種蛇形翅片管換熱器。

背景技術(shù)：

目前常用的多晶硅生產(chǎn)線需要在精餾區(qū)中對(duì)原料三氯氫硅進(jìn)行高度提純的精餾提純工藝，而在此過程中則需要對(duì)物料進(jìn)行多次蒸發(fā)冷凝以達(dá)到所需的純度，為此必須采用合適的冷凝器完成冷凝工序。

當(dāng)前業(yè)界普遍采用固定管板的管殼式列管換熱器作為冷凝器，而采用管殼式列管換熱器通常需要配置大量的傳熱管，傳熱管的數(shù)目越多，由于制造中的微小缺陷、設(shè)備運(yùn)行中溫度差帶來的熱應(yīng)力等原因可能導(dǎo)致?lián)Q熱器出現(xiàn)泄漏的可能性就越大；任何一臺(tái)換熱器泄露都會(huì)造成整個(gè)精餾裝置停車，耽誤生產(chǎn)進(jìn)度；另外，泄露后的三氯氫硅物料也會(huì)受到污染而無法使用，而且，三氯氫硅與循環(huán)水發(fā)生混合后會(huì)生成對(duì)設(shè)備有強(qiáng)烈腐蝕作用的鹽酸及能堵塞住換熱器的二氧化硅，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

另一方面，當(dāng)前業(yè)界普遍采用的換熱器結(jié)構(gòu)尺寸較大，未充分利用換熱器筒體內(nèi)部空間，換熱效率有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種蛇形翅片管換熱器，通過采用蛇形翅片結(jié)構(gòu)來降低因傳熱管過多及換熱器結(jié)構(gòu)間熱應(yīng)力造成泄漏的概率，提高換熱器的尺寸適應(yīng)性和空間利用率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案：

一種蛇形翅片管換熱器，包括：換熱器筒體，所述換熱器筒體的兩端分別由封頭密封，所述換熱器筒體上設(shè)置有物料進(jìn)口和物料出口，所述物料進(jìn)口設(shè)置于靠近所述換熱器筒體的一端，所述物料出口設(shè)置于靠近所述換熱器筒體的另一端，并且所述物料進(jìn)口相對(duì)位于所述物料出口的上方；蛇形翅片管，所述蛇形翅片管設(shè)置于所述換熱器筒體內(nèi)，所述蛇形翅片管在所述換熱器筒體內(nèi)以S形的方式往返彎折設(shè)置；所述蛇形翅片管包括進(jìn)液口和出液口，所述進(jìn)液口連接有連通至所述換熱器筒體外部的進(jìn)液管，所述出液口連接有連通至所述換熱器筒體外部的出液管。

優(yōu)選地，所述蛇形翅片管的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述蛇形翅片管在所述換熱器筒體內(nèi)并排設(shè)置。

優(yōu)選地，所述蛇形翅片管換熱器還包括進(jìn)液聯(lián)箱和出液聯(lián)箱，所述進(jìn)液聯(lián)箱和出液聯(lián)箱分別位于所述換熱器筒體的外部，所述進(jìn)液聯(lián)箱通過多個(gè)所述進(jìn)液管一一對(duì)應(yīng)地連接到多個(gè)所述蛇形翅片管的進(jìn)液口，所述出液聯(lián)箱通過多個(gè)所述出液管一一對(duì)應(yīng)地連接到多個(gè)所述蛇形翅片管的出液口。

優(yōu)選地，所述蛇形翅片管在所述換熱器筒體的兩端之間以S形的方式往返彎折設(shè)置，所述蛇形翅片管的直線段朝向所述換熱器筒體的長度方向延伸。

優(yōu)選地，所述進(jìn)液聯(lián)箱上設(shè)置有傳熱介質(zhì)進(jìn)口，所述出液聯(lián)箱上設(shè)置有傳熱介質(zhì)出口。

優(yōu)選地，所述物料進(jìn)口設(shè)置于所述換熱器筒體的頂部，所述物料出口設(shè)置于所述換熱器筒體的底部。

優(yōu)選地，所述封頭與所述換熱器筒體之間通過法蘭相互連接。

優(yōu)選地，所述換熱器筒體內(nèi)還設(shè)置有支撐架，所述支撐架用于支撐固定所述蛇形翅片管。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的蛇形翅片管換熱器，蛇形翅片管較現(xiàn)有技術(shù)的傳熱管有著更大的換熱面積，達(dá)到同樣的換熱性能所需的傳熱管數(shù)量大幅減少，從而降低了傳熱管損壞及焊縫損壞導(dǎo)致泄漏的概率；采用蛇形翅片管的結(jié)構(gòu)能避免由于換熱器筒體與傳熱管之間的溫度差異產(chǎn)生熱應(yīng)力，進(jìn)而避免熱應(yīng)力破壞換熱器的結(jié)構(gòu)，發(fā)生泄漏；蛇形翅片管結(jié)構(gòu)方便根據(jù)不同換熱器的尺寸大小要求進(jìn)行調(diào)整，采用蛇形翅片管的結(jié)構(gòu)有效地提高了空間利用率。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的蛇形翅片管換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的蛇形翅片管換熱器側(cè)面的剖視圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。這些優(yōu)選實(shí)施方式的示例在附圖中進(jìn)行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本實(shí)用新型的實(shí)施方式僅僅是示例性的，并且本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施方式。

在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本實(shí)用新型，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實(shí)用新型的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本實(shí)用新型關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。

參考圖1和圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種蛇形翅片管換熱器。如圖1所示，蛇形翅片管換熱器包括換熱器筒體1和蛇形翅片管2。其中，換熱器筒體1兩端分別由封頭11密封，換熱器筒體1上設(shè)置有物料進(jìn)口12和物料出口13，物料進(jìn)口12設(shè)置于靠近換熱器筒體1的一端，物料出口13設(shè)置于靠近換熱器筒體1的另一端，并且物料進(jìn)口12相對(duì)位于物料出口13的上方。而蛇形翅片管2設(shè)置于換熱器筒體1內(nèi)，蛇形翅片管2在換熱器筒體1內(nèi)以S形的方式往返彎折設(shè)置，蛇形翅片管2包括進(jìn)液口21和出液口22，進(jìn)液口21連接有連通至換熱器筒體1外部的進(jìn)液管3，出液口22連接有連通至換熱器筒體1外部的出液管4。其中，所述物料進(jìn)口12設(shè)置于所述換熱器筒體1的頂部，所述物料出口13設(shè)置于所述換熱器筒體1的底部。

進(jìn)一步地，蛇形翅片管2的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)蛇形翅片管2在換熱器筒體1內(nèi)并排設(shè)置。蛇形翅片管換熱器還包括進(jìn)液聯(lián)箱5和出液聯(lián)箱6，進(jìn)液聯(lián)箱5和出液聯(lián)箱6分別位于換熱器筒體1的外部，進(jìn)液聯(lián)箱5通過多個(gè)進(jìn)液管3一一對(duì)應(yīng)地連接到多個(gè)蛇形翅片管2的進(jìn)液口21，出液聯(lián)箱6通過多個(gè)出液管4一一對(duì)應(yīng)地連接到多個(gè)蛇形翅片管2的出液口22。其中，采用進(jìn)液聯(lián)箱5和出液聯(lián)箱6連接在多個(gè)蛇形翅片管2的進(jìn)液口21和出液口22，可以使得多個(gè)蛇形翅片管2內(nèi)的傳熱介質(zhì)的流速和壓力趨于一致，提高換熱效率并增加安全性。

其中，蛇形翅片管換熱器還包括傳熱介質(zhì)進(jìn)口8和傳熱介質(zhì)出口9，所述傳熱介質(zhì)進(jìn)口8和傳熱介質(zhì)出口9分別位于所述換熱器筒體1的外部，所述傳熱介質(zhì)進(jìn)口8連接到所述進(jìn)液聯(lián)箱5，所述傳熱介質(zhì)出口9連接到所述出液聯(lián)箱6。所述蛇形翅片管2在所述換熱器筒體1的兩端之間以S形的方式往返彎折設(shè)置，所述蛇形翅片管2的直線段朝向所述換熱器筒體1的長度方向延伸。

進(jìn)一步地，封頭11與所述換熱器筒體1之間通過法蘭14相互連接。所述換熱器筒體1內(nèi)還設(shè)置有支撐架7，所述支撐架7用于支撐固定所述蛇形翅片管2。

圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的蛇形翅片管換熱器側(cè)面的剖視圖，在本實(shí)施例中，所述蛇形翅片管2的數(shù)量為多個(gè)，由各自的進(jìn)液口21到各自的出液口22，以直線段朝向所述換熱器筒體1的長度方向延伸，并在所述換熱器筒體1的兩端之間以S形的方式往返彎折設(shè)置多層形成蛇形結(jié)構(gòu)。由換熱器筒體1內(nèi)的支撐架7支撐固定上述的蛇形翅片管2，換熱器筒體1上連接著法蘭14，所述物料進(jìn)口12和所述物料出口13分別設(shè)置在換熱器筒體1的頂部和底部。

在本實(shí)施例中，作為傳熱介質(zhì)的循環(huán)水從傳熱介質(zhì)進(jìn)口8經(jīng)進(jìn)口聯(lián)箱5分流到各個(gè)蛇形翅片管換熱器的進(jìn)液管3中，再從與進(jìn)液管3連接的進(jìn)液口21進(jìn)入到各個(gè)蛇形翅片管2中，循環(huán)水沿蛇形翅片管2的繞行路徑流動(dòng)，完成換熱的各個(gè)蛇形翅片管2中的循環(huán)水分別從各自出液口22流出，并在出口聯(lián)箱6處匯流，最終到達(dá)傳熱介質(zhì)出口9，離開蛇形翅片管換熱器。在這過程中，作為物料的三氯氫硅蒸氣從物料進(jìn)口12進(jìn)入到換熱器筒體1的內(nèi)部，三氯氫硅蒸氣接觸到換熱器筒體1內(nèi)低溫的翅片蛇形管2的外壁后發(fā)生放熱凝結(jié)成為液體，得到冷凝的三氯氫硅凝結(jié)液憑借重力到達(dá)位于換熱器筒體1底部，最終從物料出口13處離開蛇形翅片管換熱器。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的蛇形翅片管換熱器，通過采用上述的蛇形翅片結(jié)構(gòu)，降低了傳統(tǒng)多晶硅生產(chǎn)線上采用的換熱器中因傳熱管過多及換熱器結(jié)構(gòu)間熱應(yīng)力造成泄漏的概率，提高了換熱器的尺寸適應(yīng)性和空間利用率，有利于多晶硅相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅是本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯拢€可以做出若干改進(jìn)和潤飾，比如所述蛇形翅片管換熱器的繞行方式可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行改動(dòng)，對(duì)于這些改動(dòng)和潤飾，也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。