阅读说明：本技术 一种多晶硅氢化反应器的筒体再强化装置 (Cylinder re-strengthening device of polysilicon hydrogenation reactor ) 是由 邵玉凌 李伯奎 徐红光 蒋素琴 许兆美 王玲 李春朋 倪震宇 张锦程 于 2020-04-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多晶硅氢化反应器的筒体再强化装置,包括两个对称安装在筒体上的强化环,强化环相对一侧设有若干卡槽,通过卡槽在两个强化环之间安装有强化支撑柱；强化支撑柱中部设有感温介质仓,感温介质仓上设有感温介质气体和用以释放感温介质气体的仓门；强化支撑柱两端内活动安装有支撑滑块,支撑滑块与感温介质仓之间设有双层弹簧组。本发明减小了加强环表面个别区域受力不平衡的情况,并且能有效缓解高温高压下工作时,筒体对强化环横向内压影响,从而极大的减少六角强化环发生扭曲变形的现象。(The invention discloses a cylinder re-strengthening device of a polysilicon hydrogenation reactor, which comprises two strengthening rings symmetrically arranged on a cylinder, wherein a plurality of clamping grooves are arranged on one opposite sides of the strengthening rings, and a strengthening support column is arranged between the two strengthening rings through the clamping grooves; the middle part of the reinforced support column is provided with a temperature sensing medium bin, and the temperature sensing medium bin is provided with temperature sensing medium gas and a bin door for releasing the temperature sensing medium gas; support sliding blocks are movably mounted in two ends of the reinforced support column, and a double-layer spring set is arranged between each support sliding block and the temperature sensing medium bin. The invention reduces the condition that the stress of individual areas on the surface of the reinforcing ring is unbalanced, and can effectively relieve the influence of the cylinder body on the transverse internal pressure of the reinforcing ring when the reinforcing ring works at high temperature and high pressure, thereby greatly reducing the phenomenon that the hexagonal reinforcing ring is distorted and deformed.)

一种多晶硅氢化反应器的筒体再强化装置

技术领域

本发明涉及化工设备技术领域，具体涉及一种多晶硅氢化反应器的筒体再强化装置。

背景技术

当前在整个行业里，多晶硅氢化反应器的设计最主要的仍然是利用四氯化硅的冷氢化反应，当反应器中电加热器工作时，气体由于温度升高而发生膨胀，电加热器内压力增大，高温高压气体进入容器中，筒体内部温度和压力不断升高和增大，这对筒体就会造成相当大的负担。

目前，为了减轻高压对筒体所造成的不利影响，通常所采用的方法是在筒体表面使用强化环对其表面进行加固强化。但是随着反应的进行，频繁的间断性的操作、以及操作压力的增大，这些对筒体的抗压性能和安全性能造成的负担将会越来越大，随着时间的推移，最终可能造成安全事故的发生。

现有强化装置仅靠强化环与加强筋联合工作强化，强化环呈环形状连接在筒体表面，虽然受力区域范围较广，但这也会导致个别受力区域受力不均匀，这样易于导致强化环扭曲变形；当筒体进行不间歇的高压操作时，筒体表面难免会发生抖动，如果这样日积月累，可能会致使强化环在筒体表面的位置发生偏移，从而会使强化效率低下。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种多晶硅氢化反应器的筒体再强化装置，减小了加强环表面个别区域受力不平衡的情况，并且能有效缓解高温高压下工作时，筒体对强化环横向内压影响，从而极大的减少六角强化环发生扭曲变形的现象。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种多晶硅氢化反应器的筒体再强化装置，包括两个对称安装在筒体上的强化环，所述强化环相对一侧设有若干卡槽，通过所述卡槽在两个强化环之间安装有强化支撑柱；

所述强化支撑柱中部设有感温介质仓，所述感温介质仓上设有感温介质气体和用以释放感温介质气体的仓门；所述强化支撑柱两端内活动安装有支撑滑块，所述支撑滑块与感温介质仓之间设有双层弹簧组；

所述强化支撑柱内还设有控制装置，所述控制装置包括单片机、温度感应器以及存储器；所述温度感应器将筒体工作时的温度数据传输给单片机，所述单片机将温度数据与存储器内存储的设定温度进行比对；当该温度大于或等于设定温度时，单片机控制仓门打开释放感温介质气体，当该温度小于设定温度时，单片机控制仓门关闭。

为本技术方案优选的是，所述强化环包括六角环形件和固定圈，所述固定圈螺纹连接于筒体外表面，所述六角环形件套设在固定圈外侧并通过减震弹簧与固定圈连接。

为本技术方案优选的是，所述六角环形件由不锈钢材料制成。

为本技术方案优选的是，所述感温介质仓通过螺钉固定于强化支撑柱内部。

为本技术方案优选的是，所述支撑滑块外侧与强化支撑柱内壁之间通过表面光滑的密封橡胶条密封。

为本技术方案优选的是，所述双层弹簧组包括左旋弹簧与右旋弹簧，且所述左旋弹簧与右旋弹簧相互交替设置。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明强化环的六角形设计能够很好的分散所受外力，并且六边之间能够互相支撑；相比于现有的强化环，六角形的强化环更易于紧固、拆卸、不易滑角；六角形的强化环的承受载荷更大，并且大大减小了筒体表面个别区域受力不平衡的现象。

2、本发明强化支撑柱内部的对称式设计能够让双层弹簧组与支撑滑块之间工作协调性一致，保持了支撑柱内部上下受力平衡。

3、本发明感温介质仓与控制装置的设计，无需繁琐的检测，当感应到筒体温度达到设定值即可对感温介质仓进行控制释放感温介质气体，从而推动支撑滑块进入卡槽，来进一步强化筒体，极大提高了工作效率。

4、本发明强化支撑柱中的双层弹簧组设计，极大减少了由于感温介质产生的较大膨胀力和支承面的过大扭转对弹簧间相互嵌入的影响，并且通过双层弹簧组的反作用力可将降温后缩聚的感温介质气体推回感温介质仓，减少感温介质气体的泄露。

5、本发明均匀分布在六角强化环表面的卡槽与强化支撑柱共同作用时，能有效缓解高温高压下工作时，筒体对强化环横向内压影响，从而极大的减少强化环发生扭曲变形的现象。

6、本发明新型强化环采用的不锈钢材料，能够耐高温耐腐蚀，从而减少了工作过程中易腐蚀化学物质可能散落到强化环表面对其造成腐蚀的影响。

附图说明

图1为现有技术中多晶硅氢化反应器的筒体强化装置安装示意图；

图2为现有技术中多晶硅氢化反应器的筒体强化装置结构示意图；

图3为本发明的筒体再强化装置安装示意图；

图4为强化环的结构示意图；

图5为六角环形件侧视图；

图6为强化支撑柱结构示意图；

图7为感温介质仓结构示意图；

图8为双层弹簧组结构意图；

图9为感温介质气体未受热膨胀时的工作示意图；

图10为感温介质气体受热膨胀时的工作示意图；

1、筒体，2、弹簧，3、圆环形强化环，4、环形固定圈，5、加强筋，6、强化环，61、六角环形件，62、固定圈，63、减震弹簧，64、卡槽，7、强化支撑柱，71、感温介质仓，72、感温介质气体，73、仓门，74、支撑滑块，75、双层弹簧组，701、密封橡胶条，702、左旋弹簧，703、右旋弹簧。

具体实施方式

下面结合附图与实施例来进一步说明本发明的具体内容。

现有技术中，如图1-2所示，筒体1上的强化装置由弹簧2、圆环形强化环3、环形固定圈4、加强筋5组成，其中环形固定圈3有两个，分别套设在筒体外表并与其外围的圆环形强化环3通过弹簧2连接；加强筋5一侧与圆环形强化环3连接，另一侧与筒体1连接，通过该装置的联合共同作用以达到对筒体1抗震减压的保护效果。

本发明的内容如图3-8所示，筒体再强化装置包括两个对称安装在筒体1上的强化环6，强化环6包括六角环形件61和固定圈62，固定圈62螺纹连接于筒体1外表面，六角环形件套设61在固定圈1外侧并通过减震弹簧63与固定圈62连接。两个六角环形件61相对一侧设有若干卡槽64，通过卡槽64在两个强化环6之间安装有强化支撑柱7；六角环形件由不锈钢材料制成，。

强化支撑柱7中部通过螺钉固定设有感温介质仓71，感温介质仓71上设有感温介质气体72和用以释放感温介质气体72的仓门73；强化支撑柱7两端内活动安装有支撑滑块74，支撑滑块74与感温介质仓71之间设有双层弹簧组75；支撑滑块74外侧与强化支撑柱7内壁之间通过表面光滑的密封橡胶条701密封。双层弹簧组75包括左旋弹簧702与右旋弹簧703，且左旋弹簧702与右旋弹簧703相互交替设置，可以避免支撑面的过大扭转和弹簧间的相互嵌入。

强化支撑柱7内还设有控制装置，控制装置包括单片机、温度感应器以及存储器；温度感应器将筒体工作时的温度数据传输给单片机，单片机将温度数据与存储器内存储的设定温度进行比对；当该温度大于或等于设定温度时，单片机控制仓门73打开释放感温介质气体72，当该温度小于设定温度时，单片机控制仓门73关闭。

本发明的工作过程：

如图9-10所示，多晶硅氢化反应器在工作过程中，当电加热器工作时，气体由于温度升高而发生膨胀，电加热器内压力增大，高温高压气体进入容器中，这对筒体就会造成相当大的负担。装置与筒体1表面进行无缝横向螺纹连接，当多晶硅轻化反应器持续高强度工作时，筒体1表面温度达到控制装置中存储器设定值后，单片机控制感温介质仓的仓门打开，内部的感温介质气体迅速膨胀，并且随着温度的升高膨胀力急剧增大，迅速挤压推动双层弹簧组滑动，进而推动支撑滑块进入卡槽，六条支撑滑块进入到六角环形件的内部，充分缓解了筒体传来的横向内压，以此达到强化保护筒体的效果。并且在降温后双层弹簧组将冷却缩聚的感温介质气体推回感温介质仓，单片机控制感温介质仓的仓门关闭，减少感温介质气体的泄露。