[实用新型]三氯氢硅合成炉换热装置

说明书

本实用新型公开了化工换热设备技术领域的一种三氯氢硅合成炉换热装置。该三氯氢硅合成炉换热装置采用分体式设计，包括冷却水供水单元，与冷却水供水机构连接的蒸汽回收单元，与三氯氢硅合成炉筒体连接的密封连接单元，对三氯氢硅合成炉换热装置进行压力检测的压力检测单元以及对三氯氢硅合成炉换热装置内混合气体输送的流出输送单元。该三氯氢硅合成炉换热装置设计合理，实用性能高，提高了合成炉控制过程中温度的控制精度，提高了三氯氢硅合成反应的收率，减少了合成炉换热管的磨损，大大提高了换热管的使用时长，并使合成炉换热装置的维修大大简便，保障了安全生产、提高了产品质量。

技术领域

本实用新型涉及化工换热设备技术领域，具体地，涉及一种三氯氢硅合成炉换热装置。

背景技术

合成炉是三氯氢硅合成生产中最重要的化工生产设备。硅粉和氯化氢气体在炉内进行高温反应，因硅粉和氯化氢气体在反应中产生大量的热，需要在反应过程中，通过炉内的换热系统，实时地将温度控制在反应条件之下。目前，三氯氢硅主要的换热介质有水换热、油换热两种方式。水换热以其安全、换热效率高、造价低的特点，广泛应用于合成炉的生产系统中，其缺点也比较明显，就是温度控制不稳定。

在三氯氢硅的制备过程中，由于生产工艺原因，为保证三氯氢硅与四氯化硅的合成百分比，其控制精度应精确稳定至±20℃以内，由于目前合成炉设备、换热方式及控制方式的原因，现有的温度控制仅能使温度精确至±50℃左右，造成了三氯氢硅与四氯化硅两种产品的收率百分比不稳定。究其根本原因是由于合成反应放热量大，换热用的介质为水，在有限的合成炉内换热管内不易精准控制。经过实验，增加炉膛内的换热管数量能更加精准的控制反应时给水的量，更利于炉内反应余热带走，稳定炉膛内温度，可一味的增加换热管数量，按现有的合成炉换热管制作方式，已不具备再增加换热管的物理条件。因此，设计一种能更加有效地对三氯氢硅合成炉内温度进行控制的三氯氢硅合成炉换热装置，将会对三氯氢硅生产质量及控制过程产生巨大的有利影响。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中三氯氢硅合成炉换热装置采用合成炉内水换热导致换热管内不易精准控制的技术问题，从而提供一种三氯氢硅合成炉换热装置，能在保持现有三氯氢硅合成炉炉膛内工况不变情况下，有效增加炉膛内换热管的换热数量，提高炉内热能转换，稳定炉内温度变化趋势，同时要兼顾易于更换、便于制造和维修的特点。

本实用新型解决所述问题，采用的技术方案是：

一种三氯氢硅合成炉换热装置，采用分体式设计，包括冷却水供水单元，与冷却水供水机构连接的蒸汽回收单元，与三氯氢硅合成炉筒体连接的密封连接单元，对三氯氢硅合成炉换热装置进行压力检测的压力检测单元以及对三氯氢硅合成炉换热装置内混合气体输送的流出输送单元。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其突出的特点是：

本实用新型提供了一种三氯氢硅合成炉换热装置，它改进了传统三氯氢硅合成炉换热管安装、布管方式，将现有技术中的一体式三氯氢硅合成炉换热系统，改为分体式换热装置，它通过不同的管箱单元，即蒸汽回收单元和冷却水供水单元，将换热介质的两种不同相态进行分离，通过直焊换热管的安装加工方式，增加了炉内安装换热管的数量，解决了原有换热管加工安装方式中，对炉内空间不合理的占用，在保证了炉内气量通路面积不变的情况下，大幅增加了炉内换热管的数量，通过增加了炉内换热面积，提高了合成炉换热控制的精度，同时减少了对换热管加工弯曲部分冲刷，降低了损坏的机率，并利于维修、更换。此外，本实用新型还设置有密封连接单元、压力检测单元和对合成炉换热装置内反应混合气体输送的流出输送单元，设计合理，结构新颖，实用性能高，可大大提高换热面积，提高了合成炉控制过程中温度的控制精度，提高了三氯氢硅合成反应的收率，使合成炉温度控制范围由原来的±50℃左右提高至±20℃左右。