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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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多晶硅生產(chǎn),如何保障測量安全?VEGA雷達(dá)提供可靠解決方案!

多晶硅生產(chǎn),如何保障測量安全?VEGA雷達(dá)提供可靠解決方案!

多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài),當(dāng)熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來,就結(jié)晶成多晶硅。多晶硅在半導(dǎo)體材料、太陽能光伏發(fā)電、供熱等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

生產(chǎn)多晶硅是一個提純過程,金屬硅轉(zhuǎn)化成三氯氫硅,再用氫氣進(jìn)行一次性還原,這個過程中有部分三氯氫硅轉(zhuǎn)化為多晶硅,其余大量進(jìn)入尾氣,同時(shí)形成副產(chǎn)品四氯化硅,每生產(chǎn)一噸多晶硅,就產(chǎn)生4噸以上的四氯化硅廢液。在這個過程中,如果回收工藝不成熟,三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質(zhì)極有可能外溢,存在重大的安全和污染隱患。

現(xiàn)場工況和測量難點(diǎn)

如上圖所示,這是幾個三氯氫硅以及四氯化硅混合液體的球罐,罐內(nèi)充滿了氮?dú)饣蛘邭錃狻?/p>

測量難點(diǎn)

1 待測介質(zhì)介電常數(shù)低,液面對雷達(dá)波的反射性差,四氯化硅的介電常數(shù)僅2.4,三氯氫硅的介電常數(shù)為3;混合液體的蒸汽彌漫在罐內(nèi),也對雷達(dá)信號造成影響。

2 四氯化硅具有強(qiáng)腐蝕性,長期使用,會對儀表探頭有一定的侵蝕作用,影響測量結(jié)果。

3 四氯化硅遇潮濕空氣即分解成硅酸和劇毒氣體氯化氫,對人體眼睛、皮膚、呼吸道有強(qiáng)刺激性,遇火星會爆炸;氯氣的外逸則可以使人出現(xiàn)咳嗽、頭暈、胸悶等病狀,并導(dǎo)致農(nóng)作物大面積減產(chǎn)和絕收,因此,該現(xiàn)場要求儀表密封性強(qiáng),安全性高,并符合SIL2安全認(rèn)證。

4 安裝情況復(fù)雜,安裝接管有變徑,客戶還要求加裝球閥,給測量帶來了較大的挑戰(zhàn)。

VEGAPULS雷達(dá)的測量優(yōu)勢

經(jīng)過與客戶的溝通,最終決定采用VEGAPULS雷達(dá)來進(jìn)行測量,克服了實(shí)際測量中的各種挑戰(zhàn)。

現(xiàn)場安裝示意圖

測量精準(zhǔn)可靠

如前文所述,球罐內(nèi)介質(zhì)復(fù)雜,介電常數(shù)低,且上口進(jìn)料的方式還會導(dǎo)致進(jìn)料時(shí)罐內(nèi)霧化嚴(yán)重,進(jìn)而影響測量。然而,VEGAPULS雷達(dá)卻能夠輕松應(yīng)對,該現(xiàn)場有效回波信號達(dá)到76.5dB,測量可靠性達(dá)到43.5dB。

特殊天線材質(zhì),耐強(qiáng)腐蝕性

在此應(yīng)用中,我們采用了特殊天線材質(zhì),其具有超強(qiáng)耐腐蝕性,有效防止腐蝕和滲透。錐形的天線,即使在有蒸汽霧化冷凝時(shí),也能輕松應(yīng)對。

球閥安裝,保障操作人員生命安全

多晶硅行業(yè)用戶往往要求在儀表下方安裝球閥,在需要維護(hù)或者更換儀表的時(shí)候,能夠通過球閥輕松隔離罐內(nèi)的重大危險(xiǎn)源。VEGAPULS雷達(dá)可采用球閥安裝的方式,在不停作業(yè)的情況下更換儀表。

?現(xiàn)場安裝示意圖

有效屏蔽虛假信號

VEGAPULS可避開變徑接管和球閥對雷達(dá)信號造成的影響,強(qiáng)大的軟件處理功能,能夠有效屏蔽和抑制虛假信號。

近年來,多晶硅產(chǎn)能大幅提升,同時(shí)工藝革新不斷涌現(xiàn),帶來多晶硅品質(zhì)也不斷提升。但多晶硅生產(chǎn)過程中對測量儀表的整體性能要求高,不僅要克服復(fù)雜的工況,保證測量精準(zhǔn)度,更要確保生產(chǎn)安全。VEGAPULS雷達(dá)經(jīng)過多年實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn),測量穩(wěn)定可靠,為多晶硅的擴(kuò)產(chǎn)提質(zhì)提供有效保障。

審核編輯(
王靜
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