CN101372390A - 一种强制热风循环对流玻璃钢化技术 - Google Patents

Abstract

本发明是一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，属钢化玻璃制造业。它是在加热炉内设计专一的热风循环系统，风机采用变频控制，热风循环是封闭的，提高热传递效率；加热元件是通过PID控制的，使钢化炉内的炉温均匀一致。它效率高、节约能源、降低消耗，能生产出高品质的钢化玻璃。本发明是在密封炉体(2)的炉膛内部循环完成的，包括对流换热循环系统(I)、送风道系统(II)、导流风道系统(III)、热风分配系统(IV)及变频风机系统(V)；所述的对流换热循环系统(I)是指电加热单元(3)与循环热风之间的热交换，在导流风道系统(II)里的电加热单元(3)随着送风道单元(4)里的热风的到来，快速与电加热单元(3)的热能进行交换，使高温热风进入热风分配系统(IV)，经重新分配后，达到玻璃(5)表面对玻璃(5)进行加热。

Description

一种强制热风循环对流玻璃钢化技术

【技术领域】

本发明是制造钢化玻璃的一种工艺技术，特别涉及一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，属钢化玻璃制造业。

【背景技术】

市场上对高品质玻璃的需求量越来越大，钢化玻璃作为安全玻璃的一种，其强度是普通玻璃的4-6倍，因而应用比较广泛。钢化玻璃的加工，实质上是一个对玻璃均匀加热和均匀冷却的过程，如何对玻璃有效的均匀加热，是玻璃钢化设备设计制造和玻璃钢化技术提高的关键，也一直是每一个玻璃钢化设备制造企业研究努力的中心任务。广东省中山市富山玻璃机械有限公司经过三年的艰苦努力，一改目前玻璃化设备采用辐射加热的原理方式，成功研制了一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，该技术应用在玻璃钢化设备方面，对提高钢化玻璃的品质和生产效率将是优秀的。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，它是在加热炉内设计专一的热风循环系统，一方面加热炉内的风机采用变频控制，热风循环是封闭的，减少热能损失，提高对流加热的热传递效率，另一方面热风循环系统的加热元件是根据工艺要求通过PID控制的，从而保证钢化炉内的炉温更均匀一致，更有效的控制钢化炉内的玻璃温度。通过这种方式，我们可以在较短的时间内，对玻璃更均匀的加热，该项技术的应用在节约能源，降低消耗，生产高品质钢化玻璃方面前途光明。

一、技术要点：

(一)强制热风对流是在密闭炉体的内部循环完成的，在密闭的炉体内，隔绝了加热炉内的气氛与炉外空气的热交换，对流换热循环系统靠专用的送风道系统，导流风道系统，热风分配系统及变频风机系统等来共同完成，强制热风循环对流玻璃钢化技术，热效率高，节约能源。

(1)所述的对流换热循环系统是指电加热单元与循环热风之间的热交换；在导流风道系统的电加热单元随着送风道单元里的热风的到来，快速与电加热单元的热能进行交换，使高温热风进入热风分配系统，经重新分配后，达到玻璃表面对玻璃进行加热，循环热风与玻璃之间的热交换是对流方式的。

(2)所述的送风道系统由风机回风口、变频风机及送风道单元组成，回风在这里被抽吸回流。

(3)所述的导流风道系统由导流风道单元、电加热单元和PID控温系统组成，从而保证回风循环和根据回风实际温度进行控制升温。

(4)所述的热风分配系统在送风道单元的中间地带，即在两个相间相对排列的送风道单元底部完成的。

(5)所述的变频风机系统由风机回风口和变频风机系统组成。

(二)本技术所涉及的专用设备：

(1)在密封的炉膛的一端连接变频风机，变频风机下部连接风机回风口，变频风机的出口端连接在送风道单元里，在送风道单元内连接电加热单元，电加热单元与PID控温系统相连接。

(2)送风单元是多组、相间及相对排列的；同理，变频风机和风机回风口也是多组、相间及相对排列的。

(3)在炉膛下部连接多排加热炉辊道，在加热炉辊道上部承托平板玻璃。

二、理论依据

在热传递过程中，辐射的热传递取决于玻璃的热反射率，热透过率，热吸收率，辐射体温度四次方，玻璃温度四次方等；对流的热传递取决于热空气的速度，传热系统的几何参数，传热体温度和玻璃温度等。

辐射热传递的热能计算：

Q₁＝σ×A×(T⁴_radiatior-T⁴_glass)

σ—辐射系数                  A—受热面积

T_radiatior—辐射体温度      T_glass—玻璃温度

对流热传递的热能计算：

Q₂＝a×A×(T_air-T_glass)

a＝f(Vair，几何参数)

a—对流系数                  A—受热面积

T_air—传热体温度            T_glass—玻璃温度

Vair—热空气的速度

由辐射传热，对流传热公式可以得到以下结论：

辐射系统的热传递则取决于玻璃的材料系数和辐射加热元件与玻璃的温度差异的大小，和热传递的速度快慢与温度梯度有关。

三、综上所述本发明的优点如下：

(一)在钢化炉内采用该项强制热风对流加热技术，既能减少热能损失，提高热能的热传递效率，又能生产出高品质的钢化玻璃，是现阶段玻璃钢化设备设计和玻璃钢化技术的创新；

(二)生产效率高，生产成本低。

【附图说明】

下面依据附图说明和具体实施方式来进一步阐述本发明的工艺过程。

附图1为本发明的设备装配主视图。

附图中：1、加热炉辊道，2、炉膛，3、电加热单元，4、送风道单元，5、玻璃，6、热风分配系统，7、变频风机系统，8、风机回风口，9、导流风道单元，10、PID控温系统。

【具体实施方式】

进入加热炉内的玻璃5在加热辊道1的支撑下进行加热，炉膛保证加热炉内的炉气处于密闭状态。变频风机系统7启动后，把热风通过风机回风口吸入风机，通过变频器控制的变频风机系统把热风输送到送风道单元4，再通过导流风道单元9和热风分配系统6把热风均匀施加在玻璃5表面，进而对玻璃5加热，进行热交换后的热风在风机的作用下，又通过风机回风口8被吸入风机，这样就形成一次对流热交换的循环，同样的过程依计算机的控制，连续不断的循环下去，直至达到玻璃钢化的工艺过程要求。随着对流热交换的进行，玻璃5的温度不断升高，加热炉的空气温度逐渐降低，这时候PID控温系统10就会控制导流风道单元9内的电加热单元3在闭环控制中精确工作，从而保证加热炉内的炉气温度持续均匀，直到完成对玻璃5加热。在风机输送下的热风，当通过导流风道单元9和电加热单元3时，热风就会与高温的电加热单元3进行高效的对流热交换，较高温度的热风携带电加热单元3的热量到达热风分配系统6，被重新分配后的热风均匀地对玻璃5加热，实现高效的热交换过程。由于在对玻璃5连续加热过程中，随着玻璃5温度不断升高，热交换的速度会有减缓的趋势，这时变频器控制的变频风机系统7，在变频器的控制下增加风机的转速，即提高对流热交换的热风风压，进而热风与玻璃5热交换的速度又会增加，这样既提高了热交换效率，又达到节能降耗的目的。

Claims (4)

1.一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，它是在密封炉体(2)的炉膛内部循环完成的，包括对流换热循环系统(I)、送风道系统(II)、导流风道系统(III)、热风分配系统(IV)及变频风机系统(V)；

所述的对流换热循环系统(I)是指电加热单元(3)与循环热风之间的热交换，在导流风道系统(II)里的电加热单元(3)随着送风道单元(4)里的热风的到来，快速与电加热单元(3)的热能进行交换，使高温热风进入热风分配系统(IV)，经重新分配后，达到玻璃(5)表面对玻璃(5)进行加热；

所述的送风道系统(II)由风机回风口(8)、变频风机(7)及送风道单元(4)组成，回风在这里被抽吸回流；

所述的导流风道系统(III)由导流风道单元(9)、电加热单元(3)和PID控温系统(10)组成；

所述的热风分配系统(IV)在送风道单元(4)的中间地带；

所述的变频风机系统(V)由风机回风口(8)和变频风机系统(7)组成。

2.一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，其特征是在炉膛(2)的一端连接变频风机(7)，变频风机(7)下部连接风机回风口(8)，变频风机(7)的出风端连接在送风道单元(4)里，在送风道单元(4)内连接电加热单元(3)，电加热单元(3)与PID控温系统(10)相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，其特征是送风道单元(4)是多组、相间及相对排列的，同理，变频风机(7)和风机回风口(8)也是多组、相间及相对排列的。

4.根据权利要求1或2所述的一种强制热风循环对流玻璃钢化技术，其特征是在炉膛(2)下部连接多排加热炉辊道(1)，在加热炉辊道(1)上部承托玻璃(5)。

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