一种单晶炉炉底冷却水控制系统的制作方法

1.本申请涉及单晶炉的领域，尤其是涉及一种单晶炉炉底冷却水控制系统。

背景技术：

2.绿环保能源是世界能源发展的趋势，我国“十四五”规划提出了大力发展绿能源的战略，给光伏行业带来了又一个发展契机，但行业的竞争也日趋激烈。在光伏发电平价上网的背景下，无论是行业上游原材料、硅片产业还是下游电池片、组件产业的生产成本竞争都已然白热化，降本增效成为了光伏行业的持续追求。单晶炉作为太阳能级单晶硅原材料制备环节的主要装备，单晶硅制造厂商通过延长单晶炉使用周期的办法来摊薄单晶硅棒的生产成本。
3.此前出现了多起生产事故，像炉内多晶硅熔液大量泄露、高温的多晶硅烫穿炉底板、炉底板中大量的冷却水进入单晶炉工作腔室气化升压发生爆炸事故等。因此发明人提供一种单晶炉炉底冷却水控制系统，解决单晶炉炉底穿裂后爆炸的问题。

技术实现要素：

4.为了避免单晶炉因炉底穿裂导致的爆炸，本申请提供一种单晶炉炉底冷却水控制系统。
5.本申请提供的一种单晶炉炉底冷却水控制系统，采用如下的技术方案：
6.一种单晶炉炉底冷却水控制系统，包括进水流量监测装置、出水流量监测装置、流量比较器以及进水控制装置；
7.进水流量监测装置连接于炉底进水管道，用于监测流入炉底的冷却水进水量；
8.出水流量监测装置连接于炉底出水管道，用于监测从炉底流出的冷却水出水量；
9.流量比较器，用于计算单位时间进水量减去单位时间出水量的单位时间流量差值，并在单位时间流量差值大于预设值时响应；
10.进水控制装置设置于炉底进水管道上，在接收到流量比较器的响应信号时停止进水。
11.通过采用上述技术方案，通过进水流量监测装置监测单位时间进水量，通过出水流量监测装置监测单位时间出水量。当单位时间进水量减去单位时间出水量的单位时间流量差值大于预设值时，说明炉底穿裂，冷却水进入炉室内蒸发。此时及时停止进水，避免大量水变成水蒸气导致炉室压力过大发生爆炸。
12.优选的，所述进水流量监测装置和出水流量监测装置均为流量计。
13.通过采用上述技术方案，选用流量计作为进水流量监测装置和出水流量监测装置来监测判断进出水量。
14.优选的，所述进水控制装置包括进水手动阀和进水电磁阀，所述进水手动阀和进水电磁阀串联安装在炉底进水管上。
15.通过采用上述技术方案，进水手动阀和进水电磁阀均可以独立控制炉底进水管道
关闭，只有当进水手动阀和进水电磁阀都处于打开状态时，进水主管道才能够通过炉底进水管道向炉底输送冷却水。操作人员可以在收到警报后关闭进水手动阀，在进水电磁阀因故障或其他原因无法完全关闭时控制不再进水。
16.优选的，还包括出水控制装置，出水控制装置设置于炉底出水管道上，在接收到流量比较器的响应信号时关闭炉底出水管道。
17.通过采用上述技术方案，通过出水控制装置来控制炉底出水管道的启闭，在流量比较器响应时关闭避免炉底出水管道内的水反流入炉室内。
18.优选的，所述出水控制装置包括出水手动阀和出水电磁阀，所述出水手动阀和出水电磁阀串联安装在炉底出水管道上。
19.通过采用上述技术方案，出水手动阀和出水电磁阀均可以独立控制炉底出水管道关闭，只有当出水手动阀和出水电磁阀都处于打开状态时，出水主管道才能够通过炉底出水管道和炉底连通。操作人员在收到警报后关闭出水手动阀，避免出水电磁阀因故障或其他原因无法完全关闭时导致水通过炉体出水管道回流入炉室的情况。
20.优选的，还包括出水控制装置，所述出水控制装置为单向阀。
21.通过采用上述技术方案，通过单向阀作为出水控制装置，避免炉体出水管道回流入炉室的情况。
22.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
23.1.通过进水流量监测装置监测单位时间进水量，通过出水流量监测装置监测单位时间出水量。当单位时间进水量减去单位时间出水量的单位时间流量差值大于预设值时，说明炉底穿裂，冷却水进入炉室内蒸发。此时及时停止进水，避免大量水变成水蒸气导致炉室压力过大发生爆炸。
附图说明
24.图1是单晶炉炉底冷却水控制系统的示意图。
25.附图标记说明：1、进水主管道；2、炉底进水管道；3、单晶炉；4、炉底出水管道；5、回水主管道；6、进水流量监测装置；7、进水控制装置；8、进水手动阀；9、进水电磁阀；10、出水流量监测装置；11、出水控制装置；12、出水手动阀；13、出水电磁阀。
具体实施方式
26.以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
27.本申请提供一种单晶炉炉底冷却水控制系统。
28.如图1所示，单晶炉炉底冷却水控制系统包括进水主管道1、用于连接单晶炉3的炉底和进水主管道1的炉底进水管道2、回水主管道5、用于连接炉底和回水主管道5的炉底出水管道4。通过炉底进水管道2将进水主管道1输送的冷却水输送入炉底，冷却水在炉底吸收热量后从炉底出水管道4排出至回水主管道5。
29.如图1所示，炉底进水管道2上安装有进水流量监测装置6和进水控制装置7。进水流量监测装置6可以选用流量计或其他液体流量计量装置。进水控制装置7包括串联的进水手动阀8和进水电磁阀9，进水手动阀8和进水电磁阀9均可以独立控制炉底进水管道2关闭，只有当进水手动阀8和进水电磁阀9都处于打开状态时，进水主管道1才能够通过炉底进水
管道2向炉底输送冷却水。
30.如图1所示，炉底出水管道4上安装有出水流量监测装置10和出水控制装置11。出水流量监测装置10可以选用流量计或其他液体流量计量装置。出水控制装置11包括串联的出水手动阀12和出水电磁阀13（亦可以选用单向阀作为出水控制装置11），出水手动阀12和出水电磁阀13均可以独立控制炉底出水管道4关闭，只有当出水手动阀12和出水电磁阀13都处于打开状态时，出水主管道才能够通过炉底出水管道4和炉底连通。
31.如图1所示，单晶炉炉底冷却水控制系统还包括流量比较器，通过流量比较器计算单位时间进水量减去单位时间出水量的单位时间流量差值。当单位时间流量差值大于预设值时响应并报警，进水电磁阀9和出水电磁阀13关闭。流量比较器可以使用减法器或者其他带减法计算逻辑的控制器。
32.具体工作过程：
33.单晶炉3需要工作时，开启进水手动阀8和出水手动阀12，进水主管道1的冷却水通过炉底进水管道2进入炉底吸热升温后，冷却水通过炉底出水管道4排入回水主管道5。当单晶炉3内出现炉底板烧穿的情况时，冷却水进入炉室内蒸发，此时进水量远大于出水量，流量比较器响应，控制进水电磁阀9和出水电磁阀13关闭，避免过量的水进入单晶炉3内蒸发导致单晶炉3爆炸的风险。
34.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

技术特征：

1.一种单晶炉炉底冷却水控制系统，其特征在于，包括进水流量监测装置(6)、出水流量监测装置(10)、流量比较器以及进水控制装置(7)；进水流量监测装置(6)连接于炉底进水管道(2)，用于监测流入炉底的冷却水进水量；出水流量监测装置(10)连接于炉底出水管道(4)，用于监测从炉底流出的冷却水出水量；流量比较器，用于计算单位时间进水量减去单位时间出水量的单位时间流量差值，并在单位时间流量差值大于预设值时响应并报警；进水控制装置(7)设置于炉底进水管道(2)上，在接收到流量比较器的响应信号时停止进水。2.根据权利要求1所述的单晶炉炉底冷却水控制系统，其特征在于，所述进水流量监测装置(6)和出水流量监测装置(10)均为流量计。3.根据权利要求1所述的单晶炉炉底冷却水控制系统，其特征在于，所述进水控制装置(7)包括进水手动阀(8)和进水电磁阀(9)，所述进水手动阀(8)和进水电磁阀(9)串联安装在炉底进水管上。4.根据权利要求1所述的单晶炉炉底冷却水控制系统，其特征在于，还包括出水控制装置(11)，出水控制装置(11)设置于炉底出水管道(4)上，在接收到流量比较器的响应信号时关闭炉底出水管道(4)。5.根据权利要求4所述的单晶炉炉底冷却水控制系统，其特征在于，所述出水控制装置(11)包括出水手动阀(12)和出水电磁阀(13)，所述出水手动阀(12)和出水电磁阀(13)串联安装在炉底出水管道(4)上。6.根据权利要求1所述的单晶炉炉底冷却水控制系统，其特征在于，还包括出水控制装置(11)，所述出水控制装置(11)为单向阀。

技术总结

本申请涉及单晶炉的领域，尤其是涉及一种单晶炉炉底冷却水控制系统。一种单晶炉炉底冷却水控制系统，包括进水流量监测装置、出水流量监测装置、流量比较器以及进水控制装置；进水流量监测装置连接于炉底进水管道，用于监测流入炉底的冷却水进水量；出水流量监测装置连接于炉底出水管道，用于监测从炉底流出的冷却水出水量；流量比较器，用于计算单位时间进水量减去单位时间出水量的单位时间流量差值，并在单位时间流量差值大于预设值时响应并报警；进水控制装置设置于炉底进水管道上，在接收到流量比较器的响应信号时停止进水。当单位时间流量差值大于预设值时，及时停止进水，避免大量水变成水蒸气导致炉室压力过大发生爆炸。量水变成水蒸气导致炉室压力过大发生爆炸。量水变成水蒸气导致炉室压力过大发生爆炸。