CN101688756A - 固化炉 - Google Patents

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Abstract

一种特别用于固化由与粘结剂混合的矿棉纤维构成的连续的垫子的固化炉，具有空气注入系统，用于在有通风不足的风险的情况下将环境空气注入至少一个加热区。

Description

固化炉
技术领域
本发明涉及一种固化炉，特别用于固化在连续的工序中穿过炉子输送的纤维垫。
背景技术
在由玻璃棉、石绒或矿棉形成的连续垫的生产中(这里称作“纤维垫”)，在进入固化炉之前，纤维或一片纤维用粘结剂溶液喷洒并成形，以便提供连续的充满粘结剂的纤维垫。经过成形阶段进入炉子的未固化的垫包含：纤维，水分(例如2％-4％的重量)和粘结剂(多达大约25％，例如4％-7％的重量)。
未固化的纤维垫穿过固化炉在被驱动的传送装置的上下传动带之间连续输送，上传送带和下传送带直接被加热并具有被穿孔的板条以使得热空气经过。两条传动带之间的距离被设置成或可调整为垫子产品的期望厚度。
炉子典型地包括几个(例如3至8个)连续的加热区，纤维垫被输送穿过该加热区。在加热区，通过吹入或吸入穿过纤维垫的热空气使纤维垫加热。当纤维垫行进穿过加热区时，在第一个区域中，纤维中的水分开始蒸发。然后，当垫子被加热到或超过设置的温度或固化温度(例如，超过190℃)并短时间维持在这个温度(例如，15秒)，纤维垫中的粘结剂固化(聚合)以便生成固化产品。固化给产品提供了必要的机械稳定性。
炉子中的相邻加热区被带有狭槽或其他孔的壁彼此隔开，上传动带和下传动带连同保持在其间的纤维垫能够从狭槽或其他孔经过。每一个加热区都有带有燃料燃烧器(石油，或诸如天然气或丙烷的气体)的燃烧室，设置燃烧风扇以便将环境空气吹入燃烧室然后进入加热区，设置至少一个循环风扇以便引导热空气穿过纤维垫并使空气循环经过燃烧室到达加热区。循环风扇(多个循环风扇)可以设置在加热区外，在连通燃烧室和加热区的封闭管道内；在这种情况下，燃烧风扇通常设置在加热区的外部，在通向燃烧室的适当的管道内。
环境空气连同传动装置进入炉子并经过炉子通过气闸室前室，并且在材料的开放量内、沿着被输送的材料的侧面密封加热区的顶部和底部。另外，通过燃烧风扇空气被供给到炉子。
在加热区内的热空气吹到被输送的纤维垫的一侧并穿过纤维垫以便加热装有板条的传送带，粘结剂和纤维，然后通过循环风扇(多个循环风扇)在加热区内被循环。这样也防止了任何死区和冷点并因此使沉积在炉壁上的粘结剂的堆积最少。在一些情况下，循环也将热空气回收到燃烧室并且围绕燃烧室，以用于在使热空气再一次穿过被输送的纤维垫之前，有另外的热输入加热和固化粘结剂。与炉子区域交换的空气以及在炉子区域之间交换的空气主要靠循环风扇驱动。
由固化反应产生的挥发性的蒸气和其它易燃的气体在加热区内循环并且必须持续地对炉子通风以防止泄露到环境，从而减少炉子内堆积物的积聚，最重要地是，防止炉子内易燃蒸汽的危险程度上升。特别是，为了遵守安全标准，在炉子内的任何部分的易燃气体的浓度必须不超过爆炸极限(LEL)下限的25％。为了这个目标，要维持最小容积流量的气体通过炉子。这主要通过循环风扇(多个循环风扇)实现。进入在炉子的入口端的(第一区域)上部和出口端(最后区域)的上部的气闸室前室的废气通过排气风扇(多个排气风扇)抽出，用于净化或进一步处理。在炉子的入口端的下部和出口端的下部，通过燃烧风扇并且通过交换来自前室的空气，环境空气进入加热区。因此，在正常的操作下确保穿过炉子的足够的通风。
固化后，固化的纤维垫通过经过一个或多个冷却区被冷却，在冷却区环境空气被吹入或吸入穿过产品以使其冷却到需要的温度。然后，被冷却的产品可以根据需要进一步处理，例如，通过切断和修剪得到希望长度和宽度的条，可选地，用饰面材料涂覆或封装，并卷起和打包。
如果在传送装置中纤维垫的运输发生紧急的停止或其他中断的情况，给燃烧炉输入的燃烧气体(例如天然气)和给纤维垫上供应粘结剂被自动停止。但是，在加热区内的纤维垫中的粘结剂继续固化并释放挥发性的蒸汽，因此增加了在任何加热区内蒸汽浓度达到爆炸水平的风险。
此外，如果发生电力故障，连接到主电源的循环风扇(多个循环风扇)和排气风扇(多个排气风扇)失去动力，因此在炉子内的气体浓度也可能增加到危险的，潜在地爆炸的程度。甚至，没有电力故障，如果循环风扇和/或排气风扇因为其他原因停止工作，例如，由于机械故障，炉子的通风可能减少并导致蒸汽浓度上升的危险。
通常，在炉子的加热区可能提供防爆板作为安全措施，以便抑制由于蒸汽增加导致的爆炸。但是，事实上，安装足够的防爆板或将其排放到安全的地方是非常困难的，因此爆炸可能导致伤害并存在安全隐患。
备选措施是提供大量的通风口或门，如果探测到蒸汽增加可以将其打开，以便提供额外的通风并防止易燃浓度的上升。
提供不间断电源(UPS)给所有的风扇以确保足够的通风或提供备用风扇和隔离风门是不实际的。
发明内容
根据其中一个方面，本发明解决了确保不产生爆炸条件的问题，例如如果炉子内没有足够的通风，如果主电源故障或排气风扇和/或循环风扇故障。
此外，本发明的益处是提供了能对该类型的现有的炉子进行容易地改进的技术方案。
通过提供一个或多个用于炉子加热区的注入风扇，并且优选每个风扇连接于UPS，该解决方案得以实现。UPS可能包括电池和/或发电机。
从而，本发明提供了如权利要求1所限定的固化炉。
如独立的方法权利要求所限定的，本发明还提供固化炉的有利操作和/或净化。
空气注入系统优选包括：一个或多个注入风扇。每个注入风扇优选连接于UPS。在炉子的通常的操作过程中，注入风扇处于运转状态，但是通过节气闸封闭，以使其不向炉子内注入环境空气；这可通过空载运行风扇得以实现。
有通风不足的风险的情况下，可以控制节气闸以便允许从空气注入系统进入炉子的空气经过。
因此，在存在通风不足风险的情况下，例如，如果主电源故障或排气风扇故障，注入风扇注入环境空气到加热区并因此迫使废气从炉子中排出。因此这连同从燃烧风扇输入的空气一起确保了足够的容积流量或穿过炉子的空气，致使废气浓度在安全范围内。
如果用于提供通风，每个燃烧风扇还应该与UPS连接。在本实施例中，如果主电源故障(或通风装置故障)，环境空气将通过注入风扇注入炉子，也通过燃烧风扇持续注入空气。因此，由燃烧风扇和注入风扇输入的混合气体保证了充足的容积流量或穿过炉子的空气，以便废气浓度保持在安全范围内。
优选地，设置注入风扇并且将其用管道连接于各个加热区域，使得注入风扇将环境空气吹到纤维垫的反面上，与来自燃烧风扇的空气吹到的面相对。因此，当用于注入风扇的节气闸装置不工作时，注入风扇和燃烧风扇将空气吹到纤维垫的相对面上。通过将空气吹到纤维垫的两面上，使纤维垫的冷却和废气的局部消除最大化。
在一些炉子结构中，每个加热区都有燃烧炉，燃烧风扇，和至少一个循环风扇(优选两个循环风扇)；风扇可以设置在加热区外部并通过相关的管道与加热区连接。
根据本发明，注入加热区的空气是环境空气，这是特别有利的。如：
●环境空气是基本没有易燃气体的，可以直接立即注入加热区(与从炉子另一部分得到的气体相反，该气体含有易燃气体)以及/或
●被注入的环境空气可以直接进入炉子加热区用来冷却并降低了粘结剂受放热加热和降解的风险。
具体实施方式
固化炉的实施例示意性地示出图1所示的注入风扇以及燃烧风扇，循环风扇，排气风扇和被输送的纤维垫的优选设置。炉子具有入口端(1)，出口端(2)，在入口端和出口端之间的加热区(3a-3g)，用于纤维垫(4b)的传送装置(4a)，纤维垫能够穿过壁(5)上的孔(6)，壁(5)将相邻的加热区分开。在由排气风扇(10)排出之前，从炉子的顶部排出的废气流入处于炉子的进口端和出口端的气闸室前室(12a，12b)。环境空气通过气闸室前室进入炉子。
在每个区域，通过燃烧风扇(11)向燃烧室(没有示出)内的燃烧器提供空气。再循环风扇(9)辅助引导热空气的流动穿过被输送的纤维垫，同时将热的气体回收返回燃烧室。在最初的加热区(3a，3b，3c，3d)的气流向上到达纤维垫上并经过纤维垫，并且在端部加热区域向下到达纤维垫上并经过纤维垫。
注入风扇(7)被设置为进气系统的一部分以便能够将环境空气或冷却空气注入加热区，并且这样设置为将空气吹到与燃烧空气的方向相反的纤维垫的另一侧。在通常的操作下，注入风扇运转，但是被节气闸(8)封闭阻止向加热区内吹入空气。
如果检测到炉子内通风不足，节气闸(8)就被设置为允许注入风扇(7)将空气吹入加热区以便产生足够的空气流动并在加热区内通风，特别是如果或当混合了燃烧空气时。这也能够防止燃烧风扇反吹热的气体流。
图2示意性地示出固化炉的另外的实施例。在该实施例中，如图1所示的炉子在每个加热区内设置有第二注入风扇(7a)和节气闸(8a)。这些额外的注入风扇(7a)如此设置以便使空气吹到与燃烧风扇和再循环风扇相同的纤维垫的侧面。因此，在本实施例中，如果检测到炉子内的通风不足，注入风扇会将空气吹到纤维垫的两侧上。
本发明特别适用于热源是液态燃料或气体燃烧器的固化炉，特别每个加热区都具有燃烧器，例如在燃烧室内设置燃烧风扇用于将环境空气注入并围绕在进入炉子之前的燃烧室。本发明课适用于其它类型的固化炉，例如用电加热部件作为热源。
同时，通过特别参考用于玻璃棉或矿棉产品的固化炉描述本发明，本发明适用于其它类型的炉子，例如，其中，易燃物释放在炉子内。

Claims (10)

1.一种用于固化由矿棉纤维构成的连续的垫子的固化炉，矿棉纤维与粘结剂混合以便形成连续的固化矿物纤维垫，其中固化炉包括：
入口端；
出口端；
至少一个在入口端和出口端之间的加热区；
传送带，用于从入口端将连续的纤维垫输送穿过加热区到达出口端；
其特征在于炉子还包括：
空气注入系统，用于在有通风不足的风险的情况下将环境空气注入至少一个加热区。
2.根据权利要求1的固化炉，其中空气注入系统包括：至少一个风扇，设置为将环境空气注入所述至少一个加热区；和用于所述的至少一个注入风扇的电源。
3.根据权利要求2的固化炉，其中，用于所述至少一个注入风扇的电源是安全电源，优选不间断电源(UPS)。
4.根据权利要求2或3的固化炉，其中，至少一个注入风扇适于在炉子的正常运转期间连续地运转，并且空气注入系统还包括节气闸，节气闸适于：(I)在炉子正常运转期间关闭所述至少一个注入风扇(II)在有通风不足的风险的情况下使得空气被注入加热区。
5.根据权利要求2或3的固化炉，其中，在有通风不足的风险的情况下，空气注入系统适于致动所述至少一个注入风扇，例如，通过开启电源。
6.根据权利要求1的固化炉，其中，空气注入系统包括：压缩空气源，设置为在有通风不足的风险的情况下向所述至少一个加热区注入空气。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的固化炉，其中，通风不足的风险的情况包括下面一个或多个部件发生故障：主电源，至少一个排气风扇，在至少一个加热区内的至少一个循环风扇，至少一个燃气风扇，在至少一个加热区内的至少一个循环风扇。
8.一种操作固化炉的方法，包括：在有通风不足的风险的情况下，设置为将环境空气注入至少一个加热区。
9.一种在起动前净化固化炉的方法，包括向加热区注入环境空气的步骤，以便基本冲洗出先前存在于炉子内的空气。
10.根据权利要求8或9中的方法，使用根据权利要求1至7中的任一项的炉子的空气注入系统实现。
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