CN101905948B - 一种带体外循环装置的辐射加热炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带体外循环装置的辐射加热炉，包括炉体和设于炉体外侧的体外循环装置，炉体由可升降的上炉体和固定在地面的下炉体组成，上炉体和下炉体中对应设有上加热单元和下加热单元，上加热单元和下加热单元之间设有输送玻璃的传动辊道；体外循环装置包括空气压缩机、储气罐、热交换器、引风机、吸气管、上喷气管、下喷气管及其连接管路。本发明利用体外循环装置，使玻璃在辐射加热的基础上增添对流加热，减少对LOW-E玻璃和反辐射玻璃的加热时间，降低能耗起到节能的作用；并通过冷热空气的换热，使LOW-E玻璃和反辐射玻璃的上、下表面加热均匀，从而降低废品率，提高产品质量，使产品质量达到钢化玻璃的国家标准。

Description

一种带体外循环装置的辐射加热炉
技术领域
本发明涉及一种辐射加热炉，具体涉及一种带体外循环装置的辐射加热炉。 
背景技术
目前市场上的辐射加热炉对玻璃的加热方式是以辐射加热为主，传导加热为辅。具体来说，就是利用电加热丝通电时发出的红外光直接对玻璃板的上下表面进行辐射加热，辅助以表面对玻璃板下表面传导加热。 
生产反射率和透射率高的玻璃时，这种加热方式会存在加热时间长，热传递效率低下的问题。尤其在加工LOW-E玻璃和反辐射玻璃时，玻璃上表面的膜层会强烈地反射掉来自上部加热元件的辐射热，下部的加热元件又会对玻璃产生两次加热，即热辐射从下面透入玻璃被玻璃上表面膜层反射又折回；加上陶瓷辊道对玻璃下表面的传导加热，使得玻璃上、下表面的加热极不均匀。这将严重影响玻璃钢化后的形状、平整度、光学质量，甚至于极大地改变LOW-E玻璃表面的电阻值，使得产品质量达不到钢化玻璃的国家标准，不能满足用户要求。 
实用新型专利ZL03275747.6公开了一种可使玻璃上下均匀加热的玻璃加热炉，包括炉体及辊道，在辊道的下面设有冷气喷嘴。该技术方案通过冷气管道和冷气喷嘴来调节陶瓷辊的表面温度，只解决了普通玻璃的加热均匀的问题，但当生产反射率和透射率高的玻璃时，这种加热方式会存在加热时间长，热传递效率低，能量损耗量大的问题。 
发明专利ZL200410049674.7公开了一种加热玻璃的方法和装置。当玻璃置于一回火炉内的辊子上时从上面和下面对玻璃加热，玻璃的上表面通过热空气喷射流来加热，该热空气喷射流通过从炉内吸取空气并对该热空气加压并使其再循环返回到玻璃的上表面而形成；玻璃的下表面通过将取自炉外部的一个压缩机加压且被加热的空气来加热。该技术方案虽然对LOW-E玻璃加热时间较短且加热均匀，但是不适合对已有传统的辐射炉 进行改造升级，因为改造复杂、造价高昂。 
实用新型专利ZL200920160630.X公开了一种高压空气对流循环加热装置，其由高压空气对流循环系统、炉体和多根输送辊道组成，高压空气对流循环系统设于所述炉体的内部，其中多根输送辊道水平转动安装在炉体内，并贯穿于炉体两侧，高压空气对流循环系统中设有能喷射到输送辊道上下玻璃的上下表面的多个高压空气对流循环静压发生器喷嘴。该技术方案通过储气罐的压缩空气直接对玻璃上下表面加热，只解决了普通玻璃的加热均匀问题，不能解决由于LOW-E玻璃的二次加热现象导致该种玻璃上下表面加热不均匀的技术难题，且加热效率低下。 
发明内容
本发明提供了一种带体外循环装置的辐射加热炉，可重新制作也可对已有的普通辐射加热炉进行改造升级，方案简单、造价低廉；解决了普通辐射加热炉对LOW-E玻璃和反辐射玻璃加热时间长，热传递效率低下，产品质量差的问题。 
一种带体外循环装置的辐射加热炉，包括炉体和设于炉体外侧的体外循环装置，所述的炉体由可升降的上炉体和固定在地面的下炉体组成，上炉体和下炉体中对应设有上加热单元和下加热单元，上加热单元和下加热单元之间设有输送玻璃的传动辊道；所述的体外循环装置包括空气压缩机、储气罐、热交换器、引风机、吸气管、上喷气管、下喷气管及其连接管路； 
所述的热交换器包括内腔和设于内腔中的换热元件，换热元件的进气管与储气罐连通，换热元件的出气管与插入上炉体的上喷气管连通；所述的内腔由隔板分割成若干个型腔，相邻隔板上下交错开口，内腔的进气口与插入上炉体内的吸气管连通，内腔的出气口与引风机相通； 
所述的储气罐的一端与空气压缩机相连，储气罐的另一端与插入下炉体的下喷气管连通。 
为了提高热交换器的换热效率，优选的换热元件包括若干根平行排列的列管和设于列管两侧的集气箱，单根列管对应设于单个型腔内，相邻两根列管的一端通过集气箱连通；集气箱通过隔板与型腔分开，使得本发明中的热交换主要集中于列管所对应的型腔内，确保列管内压缩空气与 型腔内热空气的进行充分逆流换热，减少了热能的损耗。 
所述的内腔由隔板分割成若干型腔，相邻隔板上下交错开口，主要目的是为了控制腔内空气的有序流动，使得腔内空气与换热元件内的压缩空气进行充分逆流换热。 
本发明带体外循环装置的辐射加热炉，主要包括一路热空气的流动管路和两路压缩空气的流动管路，其中热空气从上炉体中流出后在热交换器的型腔中流动，压缩空气从储气罐中流出后分别在换热元件和下喷气管中流动； 
当引风机工作时，热交换器的型腔内原有空气从内腔的出气口被不断排出，导致型腔内的气压小于辐射加热炉的上炉体内的气压，致使上炉体内的热空气经吸气管被不断吸入内腔的进气口，在型腔内与从储气罐流入换热元件的一路压缩空气进行热交换后，从内腔的出气口排出； 
在这过程中，从储气罐流入换热元件的这路压缩空气在型腔内高温气体的热传递的作用下，通过逆流换热使其温度快速升高，然后从换热元件的出气管排出，通过连接管路进入到上喷气管，从上喷气管的喷气孔中向下喷出，对玻璃上表面进行对流加热，在短时间内使玻璃升温至指定的工艺温度，解决了普通辐射炉对LOW-E玻璃和反辐射玻璃加热时间长的问题，减少能量的损耗； 
所述的储气罐的另一路压缩空气，通过连接管路进入到下喷气管，从下喷气管的喷气孔中向上喷出，对玻璃下表面进行适当地降温。通过对压缩空气的流量、时间控制来减少玻璃上、下表面温度差，消除了玻璃上、下表面不能均匀加热的现象。 
本发明的辐射加热炉，利用体外循环装置，使得玻璃在原有辐射加热的基础上增添了对流加热，大大减少了LOW-E玻璃和反辐射玻璃的加热时间，能在短时间内使这类玻璃升温至指定工艺温度，降低能耗起到节能的作用；并且通过冷热空气的换热，能使所加工的LOW-E玻璃和反辐射玻璃的上、下表面加热均匀，从而降低废品率，提高产品质量，使得产品质量达到钢化玻璃的国家标准。对普通玻璃加热时，无需开启热交换，只需通过开启下喷气装置即可均匀加热玻璃的上、下表面。 
附图说明
图1为本发明辐射加热炉的体外循环装置的侧面结构示意图。 
图2为图1中上、下喷气管路的正面结构示意图。 
图3为图1中热交换器的结构示意图。 
图4为图3中内腔的结构示意图。 
图5为图1中热交换器的另一种实施方式的结构示意图。 
图6为图5中换热元件的结构示意图。 
图7为图5中内腔的结构示意图。 
具体实施方式
实施例1 
如图1所示，一种带体外循环装置的辐射加热炉，包括炉体1和设于炉体1外侧的体外循环装置，炉体1由可升降的上炉体2和固定在地面的下炉体3组成，上炉体2和下炉体3中对应设有上加热单元4和下加热单元5，上加热单元4和下加热单元5之间设有输送LOW-E玻璃的传动辊道6；体外循环装置包括热空气压缩机18、储气罐19、热交换器7、引风机8、吸气管9、上喷气管10、下喷气管11及其连接管路； 
热交换器7包括内腔12和设于内腔12中的换热元件13，内腔12的进气口14与插入上炉体2内的吸气管9连通，内腔12的出气口15与引风机8相通；换热元件13的进气管16与储气罐19连通，换热元件13的出气管17与插入上炉体2的上喷气管10连通； 
所述的储气罐19的一端与空气压缩机18相连，储气罐19的另一端与插入下炉体3的下喷气管11连通。 
如图2所示，上喷气管10均匀布置在LOW-E玻璃的正上方，高温空气从上喷气管10中向下喷出，对LOW-E玻璃上表面进行对流加热；下喷气管11均匀布置在LOW-E玻璃的正下方，压缩空气从下喷气管11中向上喷出，对LOW-E玻璃下表面进行适当降温。 
如图3和图4所示，热交换器7的内壁紧贴有保温层22，以减少热交换器7内部气体热量的损失； 
热交换器7包括内腔12和设于内腔12中的换热元件13，换热元件13由进气管16、出气管17及其U形连接管路组成；内腔12由隔板20 分割成四个型腔21，相邻隔板20上下交错开口，各个型腔21成水平排列，也可以成竖直排列；内腔12的左数第一个型腔21中设有出气口15，内腔12的右数第一个型腔21中设有进气口14；型腔21与换热元件13互不相通。 
本发明中的热交换器，压缩空气在换热元件的各个位置，都可以与型腔内的热空气进行逆流换热。 
实施例2 
本发明带体外循环装置的辐射加热炉中的热交换器，还可以是另一种结构装置。 
如图5所示，热交换器7的内壁紧贴有保温层22，以减少热交换器7内部气体热量的损失； 
热交换器7包括内腔12和设于内腔12中的换热元件13，内腔12的进气口14与插入上炉体2内的吸气管9连通，内腔12的出气口15与引风机8相通；换热元件13的进气管16与储气罐19连通，换热元件13的出气管17与插入上炉体2的上喷气管10连通； 
如图6所示，热交换器7中的内腔12由隔板20分割成七个竖直的独立型腔21，相邻的隔板20上下交错开口，各个型腔21成水平排列；其中左数第一个型腔21中设有出气口15，右数第一个型腔21中设有进气口14。 
如图7所示，热交换器7中的换热元件13包括七根平行排列的列管23和设于列管23两侧的集气箱24，单根列管23对应设于单个型腔21内，相邻两根列管23的一端通过集气箱24连通； 
集气箱24共八个，各个集气箱24通过隔板20与型腔21分开，使得本发明中的热交换器，压缩空气主要集中在换热元件13的列管23内与型腔21内的热空气进行逆流换热，集气箱24内不进行热交换。 
实施例1和实施例2中的本发明，实施过程如下： 
首先，LOW-E玻璃通过传动辊道6进入炉体1内，在炉体1内作左、右往复运动，炉体1内的上加热单元4和下加热单元5开始对LOW-E玻璃进行辐射加热，传动辊道6对玻璃的下表面进行热传递加热。 
与此同时，体外循环装置中的热交换器7上的引风机8开始工作，热交换器7的型腔21内原有空气从内腔12的出气口15中被不断排出，导致型腔21内的气压小于上炉体2内的气压，使得上炉体2内的热空气经吸气管9被不断吸入内腔12的进气口14，并在型腔21中与储气罐19流出的一路压缩空气进行热交换后，依次通过各个独立的型腔21，从内腔12的出气口15排出。 
在上述过程中，储气罐内的这路压缩空气通过进气管16进入换热元件13，与进入型腔21的炉内热空气进行逆流换热，交换吸热后的这路压缩空气温度可以升至510℃左右；然后高温的压缩空气从出气管17排出，经高温连接软管、上连接管进入到上喷气管10，从上喷气管10的喷气孔中向下喷出，对LOW-E玻璃上表面进行对流加热。 
而储气罐内的另一路压缩空气，经下连接管进入到下喷气管11，从下喷气管11的喷气孔中向上喷出，对LOW-E玻璃下表面进行适当降温。 
上喷气管10和下喷气管11的开闭时间可根据LOW-E玻璃的实际加热状况进行调控，可大大缩短玻璃的加热时间，并可使玻璃的上、下表面加热均匀。 

Claims (3)

1.一种带体外循环装置的辐射加热炉，包括炉体(1)，炉体(1)由可升降的上炉体(2)和固定在地面的下炉体(3)组成，上炉体(2)和下炉体(3)中对应设有上加热单元(4)和下加热单元(5)，上加热单元(4)和下加热单元(5)之间设有输送玻璃的传动辊道(6)，其特征在于，所述的炉体(1)的外侧设有体外循环装置，所述的体外循环装置包括空气压缩机(18)、储气罐(19)、热交换器(7)、引风机(8)、吸气管(9)、上喷气管(10)、下喷气管(11)及其连接管路；
所述的热交换器(7)包括内腔(12)和设于内腔(12)中的换热元件(13)，换热元件(13)的进气管(16)与储气罐(19)连通，换热元件(13)的出气管(17)与插入上炉体(2)的上喷气管(10)连通；所述的内腔(12)由隔板(20)分割成若干个型腔(21)，相邻隔板(20)上下交错开口，内腔(12)的进气口(14)与插入上炉体(2)内的吸气管(9)连通，内腔(12)的出气口(15)与引风机(8)相通；
所述的储气罐(19)的一端与空气压缩机(18)相连，储气罐(19)的另一端与插入下炉体(3)的下喷气管(11)连通。
2.根据权利要求1所述的带体外循环装置的辐射加热炉，其特征在于，所述的换热元件(13)包括若干根平行排列的列管(23)和设于列管(23)两侧的集气箱(24)，单根列管(23)对应设于单个型腔(21)内，相邻两组列管(23)的一端通过集气箱(24)连通。
3.根据权利要求2所述的带体外循环装置的辐射加热炉，其特征在于，所述的集气箱(24)通过隔板(20)与型腔(21)分开。
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