阅读说明：本技术 一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置 (Flow field stabilizing device of clean reaction chamber for preform cladding deposition ) 是由 宋大吉 朱守标 赵凯航 徐威 陆晨阳 于 2019-12-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置,包括反应釜、与反应釜相连的若干进风管道,反应釜上安装有产品和若干燃烧器,反应釜由反应釜外壁、反应釜内壁分隔形成内外双层结构,反应釜外壁和反应釜内壁之间区域为反应釜外室,反应釜内壁的内部区域为反应釜内仓,反应釜与排氢管道、若干进风管道相连,所述反应釜内仓上远离燃烧器的一端内壁由两侧向中部收窄后与排废管道相连,所述燃烧器的前端位于反应釜外室内,燃烧器的后端插入反应釜内仓内并对准产品。本发明具有进风排风均匀较为保证了反应室流场的稳定性和洁净度,保证产品沉积的质量,反应釜不易发生变形保证了生产作业的安全性等优点。(The invention discloses a flow field stabilizing device of a clean reaction chamber for cladding deposition of a prefabricated rod, which comprises a reaction kettle and a plurality of air inlet pipelines connected with the reaction kettle, wherein a product and a plurality of burners are arranged on the reaction kettle, the reaction kettle is divided by the outer wall of the reaction kettle and the inner wall of the reaction kettle to form an inner-outer double-layer structure, an outer chamber of the reaction kettle is arranged between the outer wall of the reaction kettle and the inner wall of the reaction kettle, an inner chamber of the reaction kettle is arranged in the inner region of the inner wall of the reaction kettle, the reaction kettle is connected with a hydrogen discharge pipeline and the air inlet pipelines, the inner wall of one end of the inner chamber of the reaction kettle, which is far away from the burners, is narrowed from two sides to the middle part and then is connected with a waste discharge pipeline, the front end of each burner is positioned in. The invention has the advantages of ensuring the stability and cleanliness of the flow field of the reaction chamber, ensuring the deposition quality of products, ensuring the safety of production operation because the reaction kettle is not easy to deform, along with uniform air intake and exhaust, and the like.)

一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置

【技术领域】

本发明涉及预制棒包层沉积相关设备的技术领域，特别是一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置的技术领域。

【背景技术】

OVD沉积法沉积预制棒松散体过程中，反应釜需要稳定的流场，稳定流场对于尺寸较大的预制棒的反应尤为关键，整个沉积方向，任何风速的变化都会对反应产生影响，使产品外径、密度等不均匀，合格率降低。目前国内各预制棒厂家的包层沉积用的反应釜基本采用单层的设计，反应釜中反应室的大部分风量以被动进风为主。反应釜单层结构设计使得反应室壁及门等随着反应的进行温度容易变得过高，容易发生变形，导致设备损坏，此外变形过程也会产生间隙，外面的风从间隙中进入反应釜，使反应釜内部流场产生变化对产品反应沉积产生不良影响，而异常位置的进风同时会使反应釜内部洁净度产生影响，颗粒沉积在产品上使产品报废。进风位置不固定，使得反应室中的流场不稳定，容易受环境温度影响，使沉积反应不稳定，温度会产生变化，影响产品的沉积效率和质量。

【

发明内容

】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置，能够使进风排风均匀较为保证了反应室流场的稳定性和洁净度，保证产品沉积的质量，反应釜不易发生变形保证了生产作业的安全性。

为实现上述目的，本发明提出了一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置，包括反应釜、与反应釜相连的若干进风管道，反应釜上安装有产品和若干燃烧器，所述反应釜由反应釜外壁、反应釜内壁分隔形成内外双层结构，反应釜外壁和反应釜内壁之间区域为反应釜外室，所述反应釜内壁的内部区域为反应釜内仓，所述反应釜与排氢管道、若干进风管道相连，所述反应釜内仓上远离燃烧器的一端内壁由两侧向中部收窄后与排废管道相连，所述燃烧器的前端位于反应釜外室内，燃烧器的后端***反应釜内仓内并对准产品。

作为优选，所述反应釜内仓上远离燃烧器的一端内壁呈圆弧形状，反应釜内仓上远离燃烧器的一端设有扁平状的排风通道，排风通道与排废管道相连，所述反应釜外壁设有排风口。

作为优选，所述进风管道的数量为3且分别为第一进风管道、第二进风管道、第三进风管道，所述第一进风管道的末端和反应釜右侧相连，第一进风管道的前端为吸风口，所述第二进风管道和排氢管道均与反应釜顶部相连通，所述第三进风管道和反应釜底部相连通，所述排废管道与反应釜左侧相连。

作为优选，所述反应釜外室和反应釜内仓上分别安装有第一进风过滤器、镍网，第一进风过滤器介于第一进风管道和反应釜外壁的连接处和燃烧器的前端之间，所述燃烧器穿设在镍网上。

作为优选，所述第一进风管道、第二进风管道、第三进风管道、排废管道、排氢管道和分别与第一送风机、第二送风机、第三送风机、排废风机、排氢风机一一对应相连，所述排废管道与带新风阀门的室外新风管相连。

作为优选，所述排废管道上安装有排废阀门、废气处理装置、温度传感器、第一压力传感器、总风阀和第二压力传感器，所述第一进风管道上安装有送风压力表。

作为优选，所述第二进风管道和第二送风机之间设有第二进风过滤器，所述第三进风管道和第三送风机之间设有第三进风过滤器。

作为优选，所述反应釜上安装有反应釜外室压力传感器、若干反应釜内仓压力表和阀门。

作为优选，所述产品上、下端分别用牵引装置和支撑装置安装在反应釜上，产品上、下端分别设有上防护板和下防护板，所述产品位于在反应釜内仓内。

本发明的有益效果：本发明通过将反应釜采用双层结构设计，进风可在反应釜外室流动可防止反应釜内壁因温度过高而发生变形，反应釜内仓和反应釜外室分别为负压和正压状态，多个进风过滤器可对进风进行有效过滤，保证反应釜内仓和反应釜外室的流场稳定性和送风的洁净度；将反应釜内仓上远离燃烧器的一端内壁由两侧向中部收窄后与排废管道相连，反应釜内仓进风面积大而出风面积小使得进风均匀保证了沉积反应的稳定性，而出风面积小使得风速较高可及时排出废气及粉尘，进而保证沉积反应的顺利进行保证产品沉积的质量；将反应釜与连接有风机的排氢管道、排废管道和若干进风管道相连，双排风管道结构可有效避免可燃气体进入废气处理装置或积聚在反应釜内，保证设备生产作业的安全性，厂房顶部吸风可保证送风温度的稳定性；该装置工作稳定性高，调节控制方便。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置的结构示意图；

图2是本发明一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置的局部俯视图。

图中：1-反应釜、2-第一进风管道、3-第三送风机、4-第二送风机、5-室外新风管、6-燃烧器、7-排废管道、8-上防护板、9-下防护板、10-反应釜外室、11-反应釜外壁、12-反应釜内壁、13-反应釜内仓、14-排风口、15-反应釜外室压力传感器、16-第一进风过滤器、17-产品、18-镍网、19-阀门、21-第一送风机、22-送风压力表、23-吸风口、31-第三进风过滤器、41-第二进风过滤器、51-新风阀门、71-排废风机、72-排废阀门、73-废气处理装置、74-温度传感器、75-第一压力传感器、76-总风阀、77-第二压力传感器、81-牵引装置、91-支撑装置、101-排氢风机、102-反应釜内仓压力表。

【

具体实施方式

】

参阅图1和图2，本发明一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置，包括反应釜1、与反应釜1相连的若干进风管道、排气管道，排气管道包括排氢管道和排废管道7，反应釜1上安装有产品17和若干燃烧器6，反应釜1由反应釜外壁11、反应釜内壁12分隔形成内外双层结构，反应釜外壁11和反应釜内壁12之间区域为反应釜外室10，反应釜内壁12的内部区域为反应釜内仓13，反应釜1与排氢管道、若干进风管道相连，反应釜内仓13上远离燃烧器6的一端内壁由两侧向中部收窄后与排废管道7相连，燃烧器6的前端位于反应釜外室10内，燃烧器6的后端***反应釜内仓13内并对准产品17；

反应釜内仓13上远离燃烧器6的一端内壁呈圆弧形状，反应釜内仓13上远离燃烧器6的一端设有扁平状的排风通道，排风通道与排废管道7相连，反应釜外壁11设有扁平的排风口14；

进风管道的数量为3且分别为第一进风管道2、第二进风管道、第三进风管道，第一进风管道2的末端和反应釜1右侧相连，第一进风管道2的前端为吸风口23，吸风口23位于排风口14的正上方且一般位于厂房顶部，第二进风管道和排氢管道均与反应釜1顶部相连通，第三进风管道和反应釜1底部相连通，排废管道7与反应釜1左侧相连,第一进风管道2与反应釜外壁11相连，排氢管道、第二进风管道、第三进风管道均与反应釜内壁12相连；

反应釜外室10和反应釜内仓13上分别安装有第一进风过滤器16、镍网18，第一进风过滤器16介于第一进风管道2和反应釜外壁11的连接处和燃烧器6的前端之间，燃烧器6穿设在镍网18上；

第一进风管道2、第二进风管道、第三进风管道、排废管道7、排氢管道分别与第一送风机21、第二送风机4、第三送风机3、排废风机71、排氢风机101一一对应相连，排废管道7与带新风阀门51的室外新风管5相连；

排废管道7上安装有排废阀门72、废气处理装置73、温度传感器74、第一压力传感器75、总风阀76和第二压力传感器77，第一进风管道2上安装有送风压力表22,总风阀76选用全开全闭型的插板阀；

第二进风管道和第二送风机4之间设有第二进风过滤器41，所述第三进风管道和第三送风机3之间设有第三进风过滤器31；

反应釜1上安装有若干反应釜外室压力传感器15、若干反应釜内仓压力表102和阀门19，每一个燃烧器6水平对应一个反应釜内仓压力表102和阀门19，反应釜内仓压力表102和阀门19位于扁平状的排风通道竖直方向上；

产品17上、下端分别用牵引装置81和支撑装置91安装在反应釜1上，产品17上、下端分别设有上防护板8和下防护板9，产品17位于在反应釜内仓13内，上防护板8位于牵引装置81和产品17上端之间，下防护板9位于支撑装置91和产品17下端之间。

本发明工作过程：

本发明一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置在工作过程中，将待沉积的预制棒产品放置在反应釜内仓13内，首先关闭总风阀76，此时第二压力传感器77的读数大于等于0pa，第一送风机21、第二送风机4、第三送风机3关闭，排氢风机101打开，然后燃烧器6输出燃气并点火，点火完成后打开总风阀76，此时第二压力传感器77读数小于0pa，开启第一送风机21、第二送风机4、第三送风机3，排氢风机101关闭，设备开始正常沉积生产，沉积反应产生的全部有害的氯化氢气体、部分二氧化硅粉尘及燃烧产生的热量，形成了废气，为确保沉积反应能正常进行，反应釜内仓13中沉积反应产生的废气经反应釜1上的阀门19汇总到排废管道7中，总风阀76和新风阀门51打开使得室外新风通过室外新风管5与排废管道7内的废气混合在一起，打开排废阀门72使得废气进入废气处理装置73中，处理合格后通过排废风机71排到大气中；

其中，第二送风机4、第三送风机3的送风分别对牵引装置81、支撑装置91进行一定的冷却、除尘作用使得产品17移动及旋转稳定；上防护板和下防护板9不仅有效防止沉积反应产生的二氧化硅粉尘和氯化氢气体浮动至反应釜1顶部和底部，还可有效隔离燃烧反应所产生的光辐射，保持牵引装置81及支撑装置91的低温环境，保证装置能正常运行；燃烧器6的前端位于反应釜外室10内，可有效保持燃烧器6前端接头的低温环境，保障安全；各进风过滤器的等级要求≥H13，反应釜1的进风速度控制在0.7-1.0m/s且进风处最高与最低风速差控制在0.2m/s以内，排风速度一般为4-6.5m/s，新风从室外抽取，能有效降低厂房送风空调的负荷，降低空调设备投入成本及空调运行负荷，降低生产成本；根据排废管道7上第一压力传感器75读取的压力值自动控制频率，排废风机71变频控制，保证排废管道7的压力平稳,燃烧器6末端正对产品中心且可喷射出原料、燃料气体、氧气及氮气，燃烧器6前端正对第一进风管2与反应釜1连接处，各过滤器可进行过滤处理以保证反应釜内的洁净度，通过打开或关闭阀门19来调控与其相对应的反应釜内仓压力表102处的压力，且所有反应釜内仓压力表102压力值需调至一致且精度为1pa以确保整个产品排风稳定，反应釜内仓13流场稳定；

此外，第一送风机21采用变频控制，沉积作业过程中，通过外反应室压力传感器15读取的压力值控制第一送风机21的频率，确保反应釜外室10压力稳定，进而能保障反应釜内仓13送风稳定，流场稳定；外反应室10压力控制为正压，一般在3-20pa为宜，确保外反应室内仓13的送风全部由第一送风机21提供，防止厂房内的粉尘颗粒进入到反应釜内仓13中，确保产品的质量；反应釜内仓压力表102的压力要求控制在负压，一般是负2-10pa为宜，使沉积反应过程产生的粉尘颗粒及废气能够及时低排出反应釜内仓13，保障产品正常生产；反应釜内仓13控制为负压，反应釜外室10控制为正压，能够有效地防止沉积反应产生的有害气体及粉尘溢出到厂房内，确保安全，同时能有效防止厂房内颗粒进入反应釜内仓中，确保送风洁净；

从反应釜外室排风口14排出来的风含有大量的热量，温度较高，厂内高温的气体往上飘，最终积聚在厂房顶部，使厂房顶部温度保持在40℃左右，较为稳定；第一送风机21的吸风口23设计于反应釜外室排风口14正顶部的厂房顶部，能够有效地使高温气体循环利用，降低厂房空调的运行负荷，节约能源，同时第一送风机21送到反应釜内仓13的风较厂房底部风的温度(25℃左右)要高，能够有效地提高燃烧器燃烧时的温度，相对有效地降低了燃料的使用，降低产品生产成本。同时因为厂房顶部温度稳定、均匀，能够保障厂房内所有沉积设备送风温度稳定，确保各机台间工艺参数的一致性。

本发明一种预制棒包层沉积用洁净反应室的稳定流场装置，将反应釜1采用双层结构设计，进风可在反应釜外室10流动可防止反应釜内壁12因温度过高而发生变形，反应釜内仓13和反应釜外室10分别为负压和正压状态，多个进风过滤器可对进风进行有效过滤，保证反应釜内仓13和反应釜外室10的流场稳定性和送风的洁净度；将反应釜内仓13上远离燃烧器6的一端内壁由两侧向中部收窄后与排废管道7相连，反应釜内仓13进风面积大而出风面积小使得进风均匀保证了沉积反应的稳定性，而出风面积小使得风速较高可及时排出废气及粉尘，进而保证沉积反应的顺利进行保证产品沉积的质量；将反应釜1与连接有风机的排氢管道、排废管道7和若干进风管道相连，双排风管道结构可有效避免可燃气体进入废气处理装置或积聚在反应釜1内，保证设备生产作业的安全性，厂房顶部吸风保证送风温度的稳定性；该装置工作稳定性高，调节控制方便，节约生产成本。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。