CN106669301B - 一种用于单晶生长炉的真空除尘设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于单晶生长炉的除尘设备，其安装在单晶炉真空管道与真空泵之间，能有效过滤拉晶过程中产生的挥发物，实现在线清灰，降低真空油的污染，极大的延长了真空泵的连续工作时间从而延长了单晶炉连续运行时间。本发明的用于单晶生长炉的除尘设备过滤效率≥99.99％，防燃烧冷却器将单晶粉尘进行初级过滤，能够将易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上，方便维护检修门，能够节省现场的维护成本；并且能够有效清除单晶硅气体中磷、硫、炭、坤等杂质，从而提高单晶硅纯度，减少油封油消耗，使真空***不受粉尘和固体颗粒污染和损坏。

Description

一种用于单晶生长炉的真空除尘设备
技术领域
本发明属于环保除尘技术领域，具体涉及一种用于单晶生长炉的真空除尘设备，其适用于对单晶生长炉在生产过程中产生的单晶炉粉尘的除尘。
背景技术
在光伏技术飞速发展的今天，利用硅单晶所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。单晶生长炉是单晶体生长设备，随着光伏技术的飞速发展，该产业也得到了飞速的发展，单晶体生长要求在真空和惰性气体中进行。真空装置应能保证炉体内热真空度达5×1024mm汞柱以上。如果使用惰性气体作保护气氛，炉体上、下都设有进出气的气口。生长单晶体时，抽真空及真空装置注入惰性气体后都需配备除尘装置。该除尘器综合运用离心力、惯性碰撞、接触阻留、布朗扩散这几种除尘机理，将单晶粉尘收集到除尘设备的盛灰室内。
目前单晶硅生长炉的生产工艺中没有除尘器，仅仅有油泵抽真空设备，每次真空油泵都会造成10％左右的油损耗，同时还需经常更换油封油确保生产质量。如采用干泵抽真空设备，真空粉尘就会进入泵内齿轮中磨损齿轮，严重降低干泵的使用寿命。这就导致了生产效率的下降与维护成本的提高。人们想采用一种单晶炉除尘设备，首先单晶粉尘中存在SiO2、AL2O3、单质P、MgO、Fe2O3等易燃性粉尘，当设备停机检修时，容易引起粉尘遇空气迅速氧化燃烧，其次，单晶粉尘平均粒度在5μm左右，粉尘颗粒较粘，容易粘在布袋上，因此普通布袋除尘设备很难达到单晶生长炉的除尘要求。
行业内对单晶生长炉除尘器要求：除尘器在标准大气压下的粉尘流通量不低于200L/S，布袋滤芯除尘过滤效率≥99.99％，具备在线自动清灰功能，清灰过程中单炉有效运行时间约≥400H单晶炉真空***无压力波动13Torr±1，节流阀开度异常≤55％；因此发明一种适合单晶生产炉的除尘设备，是目前国内单晶硅生产炉除尘的疑难问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明人经过多次设计和研究，提出了一种用于单晶生长炉的真空除尘设备，其属于国内首创，解决了单晶生长炉在生产过程中产生的单晶炉粉尘对后续真空泵等生产设备的破坏,节省了大量设备维护成本。
依据本发明的技术内容，提供一种用于单晶生长炉的真空除尘设备，其安装在单晶炉真空管道与真空泵之间，能有效过滤拉晶过程中产生的挥发物，实现在线清灰，降低真空油的污染，极大的延长了真空泵的连续工作时间从而延长了单晶炉连续运行时间。
所述的用于单晶生长炉的真空除尘设备包括除尘器罐体、自动清灰装置、除尘器过滤袋、防燃烧冷却器、维护侧开门及控制***；除尘器罐体内部安装除尘器过滤袋和自动清灰装置，并能够在内部2帕负压条件长时间正常工作；除尘器罐体罐体底部安装进气口，顶部安装出气口，通过除尘器过滤袋过滤单晶炉排出的粉尘，除尘器过滤袋与自动清灰装置和连接，通过控制柜控制依次抖动除尘器过滤袋，避免同时运行对炉压造成影响，保证了单晶硅的正常生长。
进一步地，在用于单晶生长炉的真空除尘设备中，1、自动清灰装置：用于清理除尘器过滤袋吸附的粉尘颗粒，电磁线圈通电时，电磁线圈产生电磁力把除尘器过滤袋压缩，使除尘器过滤袋内粉尘产生振动；2、断电时，电磁力消失，弹簧把线圈铁芯拉回原位，振动除尘器过滤袋抻直，使除尘器过滤袋内粉尘产生再次振动；3、除尘器过滤袋：用于过滤单晶炉排出的粉尘，PTFE覆膜除尘器过滤袋，过滤效率≥99.99％；4、防燃烧冷却器：能够收集管道内易燃性粉尘，防止易燃性粉尘进入除尘罐内，防止除尘器过滤袋燃烧，防燃烧冷却器采用迷宫式粉尘冷却，吸附易燃烧粉尘，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上；5、侧开门结构：用于现场更换除尘器过滤袋及除尘器过滤袋检查清灰维护，方便维护检修门；6、控制***：用于控制除尘***的正常运转，对主机电磁线圈和自动泄压阀进行控制。
优选地，用于单晶生长炉的真空除尘设备中的除尘器罐体1-1为圆筒型结构，在罐体1-1的底面1-7安装有四个方形地脚1-6，底面1-7上方是盛灰室3-1，盛灰室3-1将除尘器内所有粉尘收集到里边；盛灰室3-1侧壁设有进气口1-2，进气口1-2接口尺寸与单晶真空炉管路出口相配合，并用螺栓1-8连接，在盛灰室3-1的另一个侧壁设部清灰口1-3，清灰口1-3一侧用折页1-9进行连接，使设备清灰更方便,清灰口1-3四周用蝶形螺母1-10把紧，清灰口1-3左侧焊接1个把手1-11，方便清灰，清灰口1-3与进气口1-2与清灰口1-3成90度夹角设计，在罐体1-1的下部与盛灰室3-1之间有一个花板3-2，花板3-2是用于安装除尘器过滤袋的连接口，该花板3-2将罐体1-1分割为上部过滤室3-3及下部盛灰室3-1，花板3-2上端与除尘器过滤袋3-4下端相连，在壳体的上部设有出气口1-4、出气口1-4位置在进气口1-2的斜上方，使进气与出气更通畅，出气口1-4尺寸与真空泵管路接口尺寸相配合，并用螺栓1-8连接，罐体1-1侧面焊接J型吊耳1-15方便设备运输和拆装，罐体1-1上方设有法兰1-14和上盖1-12，法兰1-14和上盖1-12之间用螺栓1-13连接，上盖1-12上面设有压力表3-5，用于实时监测罐体内部压力，压力表3-5旁边设有自动泄压阀3-6等保证设备运行平稳,设备整体运行由控制***1-5进行控制，上盖1-12上方有拉筋2-2和吊环螺钉2-3。
优选地，用于单晶生长炉的真空除尘设备中的自动清灰装置内腔设有多组电磁振动器，电磁振动器内部原理采用电磁线圈4-1结构，通过通断线圈产生吸力原理，使线圈铁芯4-4可以在线圈内部活动，铁芯4-4上方是一个可以活动的弹簧4-3，铁芯4-4底部连接一根推杆4-5，推杆4-5下方用螺栓4-6固定，电磁线圈4-1上方用端盖4-7密封，端盖4-7四周用螺栓4-8把紧，电磁线圈4-1采用真空环氧灌注技术，使线圈绝缘达到H级，耐压2000V以上，使线圈在工作温度100℃工作环境达到同样的振动清灰效果；电磁线圈4-1没有通电时，套在铁芯4-4上的弹簧4-3会将铁芯移出线圈中心位置，当电磁线圈4-1将通电时，电磁线圈产生电磁力弹簧4-3压缩，使铁芯归位，这样连接在铁芯4-4底部的推杆就会向下移动，把底部除尘器过滤袋3-4压缩，断电时，电磁力消失，弹簧4-3把线圈铁芯拉回原位，振动除尘器过滤袋抻直，使除尘器过滤袋内粉尘产生振动，这样使电磁线圈反复通电和断电，来回运动，使电磁推杆反复动作，实现除尘器过滤袋的自动清灰功能。
优选地，用于单晶生长炉的真空除尘设备中的除尘器过滤袋用于过滤单晶炉排出的粉尘，除尘器过滤袋3-4采用PTFE覆膜材料，PTFE即聚四氟乙烯；除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用，除尘器过滤袋的上部设有安装环5-1，与设备自动清灰装置2-1相连，下端设有环顾与设备花板3-2密封，使除尘器过滤袋内部与外部形成两个腔体。
优选地，用于单晶生长炉的真空除尘设备中的冷却器外部采用水套6-1循环将腔内粉尘降温，冷却器整体采用圆柱形罐体结构；冷却器罐体一端与单晶炉出尘口管道相配合，接口处用螺栓6-6连接，另一端安装一个清灰门6-3；冷却器罐体内部采用迷宫式滤芯6-2，迷宫式滤芯6-2外尺寸与圆柱形罐体相配合，清灰时，将清灰门打开，滤芯从清灰门6-3口取出，将滤芯吸附的易燃烧粉尘清理干净，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，清灰门6-3采用O型圈进行密封，罐体底部支撑架6-4结构为2个立起的槽钢结构，将冷却器固定在地面上，出灰口6-5与除尘器罐体的进灰口1-3对接。
优选地，用于单晶生长炉的真空除尘设备采用两组侧开门7-1结构，侧开门7-1为圆形结构，与设备罐体1-1相贯焊接，在筒体7-3两侧对称焊接，侧面有折页支撑架7-2，门板上有两个把手7-4，侧开门7-1四周用螺栓7-5与罐体连接。
优选地，用于单晶生长炉的真空除尘设备中的控制***包括主回路和控制回路，主回路由现场三相交流电源电压经过断路器QF1的主触点、隔离变压器TC1之后通过交流接触器KM1、KM2、KM3的常开触点连接到整流模块VC1、VC2、VC3输入端，整流模块VC1、VC2、VC3输出直流电压给励磁线圈YA1、YA2、YA3供电；控制回路由变压器TC1次级输出端经过熔断器FU1后分成三路，经继电器KA2的常开触点及KA1的常开触点并联后接电磁开关Y1；经转换开关SA1后分为二路，一路经按钮SB1、按钮SB2与继电器KA1常开触点并联后连接继电器KA1的线圈；另一路经继电器KA1常开触点与集控信号S1的常闭点与常开点之后接继电器KA2线圈。最后一路通过电源指示等HL1、1#励磁指示KM1的线圈、1#励磁运行指示灯HL2、2#励磁运行KM2的线圈、2#励磁运行指示灯HL3、3#励磁运行KM3的线圈以及3#励磁运行指示灯HL4并联后与PLC相连接。
现比较现有技术，本发明用于单晶生长炉的真空除尘设备具有如下优点：
1、结构紧凑、占地面积小、安装方便。除尘效率高，能适应不同抽气阶段真空度的要求，容尘量大。
2、由于采用多组电磁振动器，并通过控制柜控制依次抖动，避免同时运行对炉压造成影响，保证了单晶硅的正常生长。
3、由于依靠机械抖动实现除尘器过滤袋清尘，无需外界气体介入，密封性能较好，能在真空负压条件下使用。
4、电磁线圈采用真空环氧灌注技术，使线圈绝缘达到H级，耐压2000V以上，正常线圈使用寿命8年以上。
5、除尘器过滤袋采用PTFE覆膜材料，耐温240度以上，覆膜不易粘灰，使用寿命2年以上。
6、泄压阀与中控***连锁，自动泄压，缓慢氧化，有效防止除尘器过滤袋燃烧。
7、防燃烧冷却器采用迷宫式粉尘冷却，滤芯能够吸附易燃烧粉尘，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上，更有效提前预防除尘器过滤袋燃烧，提高除尘器过滤袋使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的A-A剖视图；
图4为清灰装置的结构示意图；
图5为除尘器过滤袋的结构示意图；
图6为防燃烧冷却器的结构示意图；
图7为维护侧开门的结构示意图；
图8为除尘器控制***图；
图9为除尘器控制柜结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外地，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至下述具体结构或部件或具体参数。
本发明专利的目的是提供一种结构简单、设计合理的单晶生长炉除尘设备，安装在单晶炉真空管道与真空泵之间，能有效过滤拉晶过程中产生的挥发物，实现在线清灰，降低真空油的污染，极大的延长了真空泵的连续工作时间从而延长了单晶炉连续运行时间，由此降低频繁更换真空泵油、干泵齿轮等导致的设备、时间、人工成本。本发明采用的技术方案为：除尘器主要包括除尘器罐体、自动清灰装置、除尘器过滤袋、防燃烧冷却器、维护侧开门、控制***六部分组成。除尘器罐体内部安装除尘器过滤袋、自动清灰装置等部件，并能在内部2Pa长时间负压条件正常工作；罐体底部安装进气口，顶部安装出气口，通过除尘器过滤袋过滤单晶炉排出的粉尘，除尘器过滤袋与自动清灰装置和连接，通过控制柜控制依次抖动，避免同时运行对炉压造成影响，保证了单晶硅的正常生长，控制***用于控制除尘***的正常运转。
本发明结构简单、设计合理，能够有效清除单晶硅气体中SiO2、AL2O3、单质P、MgO、Fe2O3等粉尘，从而提高单晶硅纯度，减少油封油消耗，使真空***不受粉尘和固体颗粒污染和损坏，从而降低了生产成本。
本发明的用于单晶生长炉的真空除尘设备，包括能承受真空负压的罐体，在罐体的下部设有盛灰室，盛灰室侧壁设有进气口，在进气口下部设部清灰口，在罐体内部的进气口上方装有花板，该花板将罐体分割为上部过滤室及下部盛灰室，该花板上端与除尘器过滤袋下端相连，除尘器过滤袋上端与间歇式清灰装置相连，在壳体的上部设有出气口、压力表、自动泄压阀等保证设备运行平稳；其特点是：多组电磁振动器，并通过控制柜控制依次抖动，避免同时运行对炉压造成影响，保证了单晶硅的正常生长。PTFE覆膜除尘器过滤袋能够保证通气量的同时，很好的过滤单晶粉尘，过滤效率≥99.99％；防燃烧冷却器将单晶粉尘进行初级过滤，能够将易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上，方便维护检修门，能够节省现场的维护成本。本发明能够有效清除单晶硅气体中磷、硫、炭、坤等杂质，从而提高单晶硅纯度，减少油封油消耗，使真空***不受粉尘和固体颗粒污染和损坏。
具体地，一种用于单晶生长炉的真空除尘设备主要包括除尘器罐体、自动清灰装置、除尘器过滤袋、防燃烧冷却器、维护侧开门、控制***六部分组成。除尘器罐体内部安装除尘器过滤袋、自动清灰装置等部件，并能在内部2Pa长时间负压条件正常工作；罐体底部安装进气口，顶部安装出气口，通过除尘器过滤袋过滤单晶炉排出的粉尘，除尘器过滤袋与自动清灰装置和连接，通过控制柜控制依次抖动，避免同时运行对炉压造成影响，保证了单晶硅的正常生长，控制***用于控制除尘***的正常运转。
进一步地，用于单晶生长炉的真空除尘设备包括：
1)除尘器罐体：能够用于安装除尘器过滤袋、自动清灰装置等部件，并能在内部2Pa长时间负压条件正常工作；
2)自动清灰装置：用于清理除尘器过滤袋吸附的粉尘颗粒，电磁线圈通电时，电磁线圈产生电磁力把除尘器过滤袋压缩，使除尘器过滤袋内粉尘产生振动；断电时，电磁力消失，弹簧把线圈铁芯拉回原位，振动除尘器过滤袋抻直，使布袋内粉尘产生再次振动。特点：在真空、负压、零压时能正常工作。
3)除尘器过滤袋：用于过滤单晶炉排出的粉尘，PTFE覆膜除尘器过滤袋能够保证通气量的同时，很好的过滤单晶粉尘，过滤效率≥99.99％。
4)防燃烧冷却器：能够收集管道内易燃性粉尘，防止易燃性粉尘进入除尘罐内，防止除尘器过滤袋燃烧，防燃烧冷却器采用迷宫式粉尘冷却，吸附易燃烧粉尘，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上，更有效提前预防除尘器过滤袋燃烧，提高除尘器过滤袋使用寿命。
5)侧开门结构：用于现场更换除尘器过滤袋及除尘器过滤袋检查清灰维护，方便维护检修门，能够节省现场的维护成本。
6)控制***：用于控制除尘***的正常运转，对主机电磁线圈和自动泄压阀进行控制。
本发明的用于单晶生长炉的真空除尘设备结构紧凑、占地面积小、安装方便。除尘效率高，能适应不同抽气阶段真空度的要求，容尘量大；采用多组电磁振动器，并通过控制柜控制依次抖动，避免同时运行对炉压造成影响，保证了单晶硅的正常生长；由于依靠机械抖动实现除尘器过滤袋清尘，无需外界气体介入，密封性能较好，能在真空负压条件下使用；电磁线圈采用真空环氧灌注技术，使线圈绝缘达到H级，耐压2000V以上，正常线圈使用寿命8年以上；除尘器过滤袋采用PTFE覆膜材料，耐温240度以上，覆膜不易粘灰，使用寿命2年以上；泄压阀与中控***连锁，自动泄压，缓慢氧化，有效防止除尘器过滤袋燃烧；防燃烧冷却器采用迷宫式粉尘冷却，滤芯能够吸附易燃烧粉尘，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上，更有效提前预防除尘器过滤袋燃烧，提高除尘器过滤袋使用寿命。
现依据附图，对本发明的用于单晶生长炉的真空除尘设备进一步阐述说明。
如图1至图8所示，本发明除尘器结构：包括除尘器罐体、自动清灰装置、除尘器过滤袋、放燃烧冷却器、维护侧开门、控制***六部分组成。
参见图1、图2、图3所示，除尘器罐体能够用于安装除尘器过滤袋、自动清灰装置等部件，并能在内部2Pa长时间负压条件正常工作，除尘器罐体1-1为圆筒型结构，在除尘器罐体1-1的底面1-7安装有四个方形地脚1-6，底面1-7上方是盛灰室3-1，盛灰室3-1将除尘器内所有粉尘收集到里边，等到单晶停炉后一同清理，盛灰室3-1侧壁设有进气口1-2，进气口1-2接口尺寸与单晶真空炉管路出口相配合，并用螺栓1-8连接，在盛灰室3-1的另一个侧壁设部清灰口1-3，清灰口1-3一侧用折页1-9进行连接，使设备清灰更方便,清灰口1-3四周用蝶形螺母1-10把紧，清灰口1-3左侧焊接1个把手1-11，方便清灰，清灰口1-3与进气口1-2与清灰口1-3成90度夹角设计，在罐体1-1的下部与盛灰室3-1之间有一个花板3-2，花板3-2是用于安装除尘器过滤袋的连接口，该花板3-2将罐体1-1分割为上部过滤室3-3及下部盛灰室3-1，花板3-2上端与除尘器过滤袋3-4下端相连，在壳体的上部设有出气口1-4、出气口1-4位置在进气口1-2的斜上方，使进气与出气更通畅，出气口1-4尺寸与真空泵管路接口尺寸相配合，并用螺栓1-8连接，罐体1-1侧面焊接J型吊耳1-15方便设备运输和拆装，罐体1-1上方设有法兰1-14和上盖1-12，法兰1-14和上盖1-12之间用螺栓1-13连接，上盖1-12上面设有压力表3-5，用于实时监测罐体内部压力，压力表3-5旁边设有自动泄压阀3-6等保证设备运行平稳,设备整体运行由控制***1-5进行控制，上盖1-12上方有拉筋2-2和吊环螺钉2-3，用于设备维护时吊装自动清灰装置的维护。
如图4所示，自动清灰装置用于清理除尘器过滤袋吸附的粉尘颗粒，自动清灰装置内腔设有多组电磁振动器，电磁振动器内部原理采用电磁线圈4-1结构，通过通断线圈产生吸力原理，使线圈铁芯4-4可以在线圈内部活动，铁芯4-4上方是一个可以活动的弹簧4-3，铁芯4-4底部连接一根推杆4-5，推杆4-5下方用螺栓4-6固定，电磁线圈4-1上方用端盖4-7密封，端盖4-7四周用螺栓4-8把紧，电磁线圈4-1采用真空环氧灌注技术，使线圈绝缘达到H级，耐压2000V以上，使线圈在工作温度100℃工作环境达到同样的振动清灰效果；电磁线圈4-1没有通电时，套在铁芯4-4上的弹簧4-3会将铁芯移出线圈中心位置，当电磁线圈4-1将通电时，电磁线圈产生电磁力弹簧4-3压缩，使铁芯归位，这样连接在铁芯4-4底部的推杆就会向下移动，把底部除尘器过滤袋3-4压缩，断电时，电磁力消失，弹簧4-3把线圈铁芯拉回原位，振动除尘器过滤袋抻直，使除尘器过滤袋内粉尘产生振动，这样使电磁线圈反复通电和断电，来回运动，使电磁推杆反复动作，实现除尘器过滤袋的自动清灰功能。自动清灰装置的特点是：无需人工，设备在真空、负压、零压时能正常工作。
如图5所示，除尘器过滤袋用于过滤单晶炉排出的粉尘，除尘器过滤袋3-4采用PTFE覆膜材料，PTFE即聚四氟乙烯，又称Teflon特氟龙，是袋式过滤材料里最高端的品种之一。聚四氟乙烯合成纤维除尘器过滤袋是一种独特的材料制成的除尘器过滤袋，在240℃的连续运行温度，瞬间260℃的温度条件下，能耐全部PH值范围内的酸碱侵蚀。聚四氟乙烯合成纤维除尘器过滤袋自润性极佳、不吸潮、能承受紫外线辐射。除尘器过滤袋3-4上覆膜相应的材料，可以起到耐高温、防爆、防火、防水、防油等多种目的，覆膜不易粘灰；需经过耐温，防静电等强化处理措施，以确保其的耐温，耐拉伸振动性能；除尘器过滤袋的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用，除尘器过滤袋的上部设有安装环5-1，与设备自动清灰装置2-1相连，下端设有环顾与设备花板3-2密封，使除尘器过滤袋内部与外部形成两个腔体。
如图6所示，防燃烧冷却器能够收集管道内易燃性粉尘，放置易燃性粉尘进入除尘罐内，防止除尘器过滤袋燃烧，防燃烧冷却器外部采用水套6-1循环将腔内粉尘降温，冷却器整体采用圆柱形罐体结构，这样易于粉尘在罐体内流通，罐体一端与单晶炉出尘口管道相配合，接口处用螺栓6-6连接，另一端安装一个清灰门6-3，内部采用迷宫式滤芯6-2，迷宫式滤芯6-2外尺寸与圆柱形罐体相配合，清灰时，将清灰门打开，滤芯从清灰门6-3口取出，将滤芯吸附的易燃烧粉尘清理干净，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，清灰门6-3采用O型圈进行密封，罐体底部支撑架6-4结构为2个立起的槽钢结构，将冷却器固定在地面上，出灰口6-5与除尘器罐体的进灰口1-3对接，将易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上。
如图7所示，维护侧开门的结构示意图用于现场更换除尘器过滤袋及除尘器过滤袋检查清灰维护，采用两组侧开门7-1结构，侧开门7-1为圆形结构，与设备罐体1-1相贯焊接，在筒体7-3两侧对称焊接，侧面有折页支撑架7-2，门板上有两个把手7-4，侧开门7-1四周用螺栓7-5与罐体连接，当现场需要进行除尘器过滤袋维护时，能够使罐体两侧的除尘器过滤袋更容易拆卸，将侧开门7-1打开，只需1个维护工人现场就地更换除尘器过滤袋进行维护，节省设备时间及人员60％以上。
如图8所示，除尘器的控制***用于控制除尘***的正常运转，包括主回路和控制回路，其特征是：主回路由现场三相交流电源电压经过断路器QF1的主触点、隔离变压器TC1之后通过交流接触器KM1、KM2、KM3的常开触点连接到整流模块VC1、VC2、VC3输入端，整流模块VC1、VC2、VC3输出直流电压给励磁线圈YA1、YA2、YA3供电；控制回路由变压器TC1次级输出端经过熔断器FU1后分成三路，经继电器KA2的常开触点及KA1的常开触点并联后接电磁开关Y1；经转换开关SA1后分为二路，一路经按钮SB1、按钮SB2与继电器KA1常开触点并联后连接继电器KA1的线圈；另一路经继电器KA1常开触点与集控信号S1的常闭点与常开点之后接继电器KA2线圈。最后一路通过电源指示等HL1、1#励磁指示KM1的线圈、1#励磁运行指示灯HL2、2#励磁运行KM2的线圈、2#励磁运行指示灯HL3、3#励磁运行KM3的线圈以及3#励磁运行指示灯HL4并联后与PLC相连接。
如图9所示，控制柜操作流程如下：第一步：控制柜面板9-1上的电源指示灯9-2亮，同时1#励磁9-3开始运行，也就是第一组电磁线圈开始工作，线圈铁芯抖动，使第一组除尘器过滤袋产生振动清灰，1#吸铁指示灯9-4亮，连续运行5次后，1#励磁9-3吸铁指示灯9-4灭，第二步：过一定时间2#励磁9-5开始运行，也就是第二组电磁线圈开始工作，线圈铁芯抖动，使第二组除尘器过滤袋产生振动清灰，2#吸铁指示灯9-6亮，连续运行5次后，2#励磁吸铁指示灯9-6灭；第三步：过一定时间3#励磁9-7开始运行，也就是第三组电磁线圈开始工作，线圈铁芯抖动，使第三组除尘器过滤袋产生振动清灰，3#吸铁指示灯9-8亮，连续运行5次后，3#励磁吸铁指示灯9-8灭.在过一定时间后，循环上述工作过程。第三步：当除尘器停止工作后，自动泄压阀开关9-9与中控***连锁，自动泄压使除尘器内粉尘缓慢氧化，有效防止除尘器过滤袋燃烧。
上述所有零件均采用耐腐蚀、耐高温、强力高的材质制成，整体设备使用寿命长。
与普通除尘器对比，首先普通除尘器振动频次及清灰方式容易引起除尘器布袋堵塞，引起整个单晶生长炉真空***节流阀开大，降低拉晶质量，其次普通除尘器针对单晶粉尘没有防燃烧功能，容易引起除尘器内部燃烧，降低布袋使用寿命。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节中做出各种各样的修改。

Claims (6)

1.一种用于单晶生长炉的真空除尘设备，其安装在单晶炉真空管道与真空泵之间，能有效过滤拉晶过程中产生的挥发物，实现在线清灰，降低真空油的污染，极大的延长了真空泵的连续工作时间从而延长了单晶炉连续运行时间；
所述用于单晶生长炉的真空除尘设备包括除尘器罐体、自动清灰装置、除尘器过滤袋、防燃烧冷却器、侧开门结构及控制***；除尘器罐体内部安装除尘器过滤袋和自动清灰装置，并能够在内部2帕负压条件长时间正常工作；除尘器罐体罐体底部安装进气口，顶部安装出气口，通过除尘器过滤袋过滤单晶炉排出的粉尘，除尘器过滤袋与自动清灰装置和连接，多组电磁振动器通过控制柜控制依次抖动除尘器过滤袋，避免同时运行对炉压造成影响，保证了单晶硅的正常生长；
1)自动清灰装置：用于清理除尘器过滤袋吸附的粉尘颗粒，电磁线圈通电时，电磁线圈产生电磁力把除尘器过滤袋压缩，使除尘器过滤袋内粉尘产生振动；断电时，电磁力消失，弹簧把线圈铁芯拉回原位，振动除尘器过滤袋抻直，使除尘器过滤袋内粉尘产生再次振动；电磁线圈采用真空环氧灌注技术，使线圈绝缘达到H级，耐压2000V以上，使线圈在工作温度100℃工作环境达到同样的振动清灰效果；
3)除尘器过滤袋：用于过滤单晶炉排出的粉尘，PTFE覆膜除尘器过滤袋，过滤效率≥99.99％；
4)防燃烧冷却器：能够收集管道内易燃性粉尘，防止易燃性粉尘进入除尘罐内，防止除尘器过滤袋燃烧，防燃烧冷却器采用迷宫式粉尘冷却，吸附易燃烧粉尘，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，易燃烧粉尘过滤效率达到95％以上；
5)侧开门结构：用于现场更换除尘器过滤袋及除尘器过滤袋检查清灰维护，方便维护检修门；
6)控制***：用于控制除尘***的正常运转，对主机电磁线圈和自动泄压阀进行控制；
其中，除尘器罐体(1-1)为圆筒型结构，在罐体(1-1)的底面(1-7)安装有四个方形地脚(1-6)，底面(1-7)上方是盛灰室(3-1)，盛灰室(3-1)将除尘器内所有粉尘收集到里边；盛灰室(3-1)侧壁设有进气口(1-2)，进气口(1-2)接口尺寸与单晶真空炉管路出口相配合，并用螺栓(1-8)连接，在盛灰室(3-1)的另一个侧壁设部清灰口(1-3)，清灰口(1-3)一侧用折页(1-9)进行连接，使设备清灰更方便,清灰口(1-3)四周用蝶形螺母(1-10)把紧，清灰口(1-3)左侧焊接1个把手(1-11)，方便清灰，清灰口(1-3)与进气口(1-2)与清灰口(1-3)成90度夹角设计，在罐体(1-1)的下部与盛灰室(3-1)之间有一个花板(3-2)，花板(3-2)是用于安装除尘器过滤袋的连接口，该花板(3-2)将罐体(1-1)分割为上部过滤室(3-3)及下部盛灰室(3-1)，花板(3-2)上端与除尘器过滤袋(3-4)下端相连，在壳体的上部设有出气口(1-4)、出气口(1-4)位置在进气口(1-2)的斜上方，使进气与出气更通畅，出气口(1-4)尺寸与真空泵管路接口尺寸相配合，并用螺栓(1-8)连接，罐体(1-1)侧面焊接J型吊耳(1-15)方便设备运输和拆装，罐体(1-1)上方设有法兰(1-14)和上盖(1-12)，法兰(1-14)和上盖(1-12)之间用螺栓(1-13)连接，上盖(1-12)上面设有压力表(3-5)，用于实时监测罐体内部压力，压力表(3-5)旁边设有自动泄压阀(3-6)保证设备运行平稳,设备整体运行由控制***(1-5)进行控制，上盖(1-12)上方有拉筋(2-2)和吊环螺钉(2-3)；自动泄压阀开关与中控***连锁，自动泄压使除尘器内粉尘缓慢氧化，有效防止除尘器过滤袋燃烧。
2.根据权利要求1所述的用于单晶生长炉的真空除尘设备，其特征在于，自动清灰装置内腔设有多组电磁振动器，电磁振动器内部采用电磁线圈(4-1)结构，通过通断线圈产生吸力原理，使线圈铁芯(4-4)可以在线圈内部活动，铁芯(4-4)上方是一个可以活动的弹簧(4-3)，铁芯(4-4)底部连接一根推杆(4-5)，推杆(4-5)下方用螺栓(4-6)固定，电磁线圈(4-1)上方用端盖(4-7)密封，端盖(4-7)四周用螺栓(4-8)把紧；电磁线圈(4-1)没有通电时，套在铁芯(4-4)上的弹簧(4-3)会将铁芯移出线圈中心位置，当电磁线圈(4-1)将通电时，电磁线圈产生电磁力弹簧(4-3)压缩，使铁芯归位，这样连接在铁芯(4-4)底部的推杆就会向下移动，把底部除尘器过滤袋(3-4)压缩，断电时，电磁力消失，弹簧(4-3)把线圈铁芯拉回原位，振动除尘器过滤袋抻直，使除尘器过滤袋内粉尘产生振动，这样使电磁线圈反复通电和断电，来回运动，使电磁推杆反复动作，实现除尘器过滤袋的自动清灰功能。
3.根据权利要求1所述的用于单晶生长炉的真空除尘设备，其特征在于，除尘器过滤袋用于过滤单晶炉排出的粉尘，除尘器过滤袋(3-4)采用PTFE覆膜材料，PTFE即聚四氟乙烯；除尘器过滤袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用，除尘器过滤袋的上部设有安装环(5-1)，与设备自动清灰装置(2-1)相连，下端设有环顾与设备花板(3-2)密封，使除尘器过滤袋内部与外部形成两个腔体。
4.根据权利要求1所述的用于单晶生长炉的真空除尘设备，其特征在于，冷却器外部采用水套(6-1)循环将腔内粉尘降温，冷却器整体采用圆柱形罐体结构；冷却器罐体一端与单晶炉出尘口管道相配合，接口处用螺栓(6-6)连接，另一端安装一个清灰门(6-3)；冷却器罐体内部采用迷宫式滤芯(6-2)，迷宫式滤芯(6-2)外尺寸与圆柱形罐体相配合，清灰时，将清灰门打开，滤芯从清灰门(6-3)口取出，将滤芯吸附的易燃烧粉尘清理干净，防止易燃烧粉尘进入除尘罐内，清灰门(6-3)采用O型圈进行密封，罐体底部支撑架(6-4)结构为2个立起的槽钢结构，将冷却器固定在地面上，出灰口(6-5)与除尘器罐体的进灰口(1-3)对接。
5.根据权利要求1所述的用于单晶生长炉的真空除尘设备，其特征在于，其采用两组侧开门(7-1)结构，侧开门(7-1)为圆形结构，与设备罐体(1-1)相贯焊接，在筒体(7-3)两侧对称焊接，侧面有折页支撑架(7-2)，门板上有两个把手(7-4)，侧开门(7-1)四周用螺栓(7-5)与罐体连接。
6.根据权利要求1所述的用于单晶生长炉的真空除尘设备，其特征在于，控制***包括主回路和控制回路，主回路由现场三相交流电源电压经过断路器QF1的主触点、隔离变压器TC1之后通过交流接触器KM1、KM2、KM3的常开触点连接到整流模块VC1、VC2、VC3输入端，整流模块VC1、VC2、VC3输出直流电压给励磁线圈YA1、YA2、YA3供电；控制回路由变压器TC1次级输出端经过熔断器FU1后分成三路，经继电器KA2的常开触点及KA1的常开触点并联后接电磁开关Y1；经转换开关SA1后分为二路，一路经按钮SB1、按钮SB2与继电器KA1常开触点并联后连接继电器KA1的线圈；另一路经继电器KA1常开触点与集控信号S1的常闭点与常开点之后接继电器KA2线圈；最后一路通过电源指示HL1、1#励磁指示KM1的线圈、1#励磁运行指示灯HL2、2#励磁运行KM2的线圈、2#励磁运行指示灯HL3、3#励磁运行KM3的线圈以及3#励磁运行指示灯HL4并联后与PLC相连接。
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