CN104446013A - 强制对流夹层玻璃预压机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种强制对流夹层玻璃预压机，包括操作台、预加热区、初压区、对流区、终压区、下片区、气动系统、强制对流系统、保温系统及升降装置，炉体的上下部装置多组对流风机及多组耐高温不锈钢风栅，每组风机两两对应安装，风机进风口设有加热箱，风栅设在两加热箱下部，风栅下部设有出风口对准待加工的玻璃，炉体内装有多个热电偶。上炉体设有H型联动机构及升降机构，炉体侧电机带动风机产生强制对流循环传热；风机的电机采用变频调速电机，由PLC处理系统控制变频器来实现炉体内风量的自动调节，通过调整上部对流的强度与下表面的加热保持一致，从而实现对待加工玻璃的对称均匀加热，适应不同辐射率 LOW-E镀膜玻璃的要求。

Description

强制对流夹层玻璃预压机

技术领域

 本发明涉及玻璃机械设备领域，具体是一种强制对流夹层玻璃预压机。

背景技术

夹层玻璃通常作为安全玻璃使用于建筑墙幕、广场等场合，还可用作为防弹玻璃或其他的工业应用。夹层玻璃是一种在两片或者多片玻璃两两之间夹加一张PVB膜，再经过加热加压使他们牢牢的粘结在一起。通常夹层玻璃制作工艺为：首先经过一次预加热，即大约将玻璃中的PVB膜加热至50℃左右，辊压一次，再经过一次加热，即将PVB膜加热至大约90℃，再经过一次辊压。此时玻璃间的PVB薄膜承絮状均匀分布在玻璃中，而且玻璃间已经有一定粘合力。最后再经过一个高温高压的过程，使得玻璃透明，粘贴牢固成型。在整个工艺过程中加热是较为重要的一个环节，加热温度的控制直接影响夹层玻璃的品质。

传统的夹层玻璃生产采用的石英管传导加热及中波红外辐射加热存在如下缺点：石英管内含有石英粉，当石英管破裂时会导致石英粉混入空气中，污染环境且对人体也有危害，不环保；石英管及中波管加热都会导致炉体内局部温度过高，导致炉体内温度不均匀，不能加工出高质量的产品，而且程序很难控制加热管发热，故耗电量很高，不节能、不高效；中波红外辐射会对Low-E镀膜玻璃夹胶有影响，易损坏Low-E镀膜面，废片率高，实用范围不广；石英管易破碎，更换时间长，影响产品加工效率；红外加热管及石英加热管对夹胶玻璃加热所需的时间长，夹胶玻璃在炉体内运行时间分别为15分钟左右和20分钟左右；中波红外加热管工作寿命有3000小时左右，比较短且价格昂贵。

传统的夹层线夹胶玻璃加热方式是通过传导及辐射加热，加热效率低，生产速率慢。随着镀膜技术的发展，Low-E玻璃品种越来越多，加速了Low-E玻璃市场的应用。由于Low-E玻璃膜面极高的反射率特点，用普通的辐射加热系统，其辐射源必须非常贴近玻璃，这样就会有大量的热量辐射到玻璃的边部，引起玻璃边、角部分的过热，导致不稳定和在膜面上出现图框效应，即常见到在边角部出现有色应力斑。而且均布温度过高PVB膜在高温下自行分解，采用传统的辐射加热炉对Low-E玻璃已满足不了要求，开发适合可加工Low-E玻璃的加热炉是摆在所有夹层玻璃制造商面前急需而艰巨的任务。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种实现玻璃的对称均匀加热，提高产品质量和生产效率，使用安全环保，方便维修及清理设备的强制对流夹层玻璃预压机。

本发明技术方案是这样实现的：

一种强制对流夹层玻璃预压机，包括操作台、预加热区、初压区、对流区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、终压区、下片区、气动系统、强制对流系统、保温系统及升降装置，其中，所述对流区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的炉体上下部装置多组耐高温合金叶片式对流风机及多组耐高温不锈钢风栅，每组风机两两对应安装，每组风机分别在进风口设有加热箱，风栅设在两加热箱下部，风栅下部设有出风口对准待加工的玻璃，炉体内装有多个K型热电偶测温传感器测温。

所述炉体包括上炉体和下炉体，上炉体设有H型联动机构及升降机构，所述升降机构包括设置在上炉体四角下部的依次从下往上的底脚支撑组件、下立柱、立轴、上立柱、提升丝杆及设置在提升丝杆上部的蜗轮，所述联动机构包括设置在上炉体中部上方的电动机、电动机两端的输出轴及联轴器、转向箱、与转向箱连接并垂直指向提升丝杆的传动轴、与传动轴连接的蜗轮蜗杆减速机，所述蜗轮蜗杆减速机的蜗杆与提升丝杆上部的蜗轮啮合连接。

所述炉体侧电机带动风机产生强制对流循环传热；所述风机的电机采用变频调速电机，由PLC处理系统控制变频器来实现炉体内风量的自动调节，通过调整上部对流的强度与下表面的加热保持一致，从而实现对待加工玻璃的对称均匀加热；通过调整上下部对流的强度来自适应不同辐射率 LOW-E镀膜玻璃的要求。

所述加热箱里的发热元件镍络加热管采用φ8镍铬不锈钢弯制。

炉体侧部装置了24台耐高温合金风机及上炉体和下炉体各六组耐高温不锈钢风栅。保温系统采用硅酸铝和岩棉类材料。

本发明有如下优点：炉体侧部装置了多台耐高温合金风机及高温风栅，采用炉内管道进行封闭内循环，避免了热量的损失，能够降低50﹪加工成本，同时提高产品质量，加热形式采用即流式，快速高效；采用网眼射流技术，喷射出的热空气形成强制流动，热量通过气流传递到玻璃上表面的镀膜夹胶玻璃或其他夹胶玻璃以便于加热辊压，其传递的效率取决于玻璃表面气流的速度与空气的温度，风机电机采用变频调速电机，由中央处理系统控制变频器来实现炉内风量的自动调节，通过调整上部对流的强度与下表面的加热保持一致，从而实现玻璃的对称均匀加热；通过调整上部对流的强度与下部炉温的高低来自适应不同辐射率 LOW-E镀膜玻璃的要求。通过炉体内的热电偶来控制加热管工作，保证炉体内温度均匀。热风通过风嘴强制吹入玻璃上、下面，对玻璃夹层PVB膜均匀加热，通过辊压、蒸压后，生产出优质夹层建筑、防弹等玻璃。该强制对流炉采用镍铬丝电热升温，热风流动均匀，节能减排。以往预压机采用中波辐射或石英管加热，对空气加热，温度难于控制，各区域温度存在差别。该强制对流炉采用24台风机通过12组风栅体迫使风流从均匀布置的风嘴吹入玻璃表面，保证玻璃各个区域风量相同，温度一致，使得玻璃在炉内的加热升温能够有效控制，保障了玻璃夹胶的优质性。同时炉体能够电动升降(h=500mm)，非常方便的维修设备及清理设备。加热管使用寿命长，无污染，使用安全环保，同时更换很方便。升降装置用于将对流炉上炉体提升一定高度，便于安装和维修，设定提升行程为500mm。采用经济的螺纹副，H型布置升降机构，使上炉体具有能够在行程内任意位置停止的功能且受重力不自行下落；同时蜗轮蜗杆副带有自锁功能。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明强制对流夹层玻璃预压机的结构示意图；

图2为本发明风栅组件的结构示意图；

图3为本发明风栅组件另一视角的结构示意图；

图4为本发明热电偶分布及总体结构布局的结构示意图；

图5为本发明加热区热电偶测温点的结构示意图；

图6为本发明镍络加热管的结构示意图；

图7为本发明炉体升降组件的结构示意图；

图8为本发明升降装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，本发明为一种强制对流夹层玻璃预压机，包括操作台、预加热区A、初压区B、对流区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、终压区C、下片区D、气动系统、强制对流系统、保温系统及升降装置，对流区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的炉体1上下部装置多组耐高温合金叶片式对流风机2及多组耐高温不锈钢风栅3，每组风机2两两对应安装，每组风机2分别在进风口设有加热箱4，风栅3设在两加热箱4下部，风栅3下部设有出风口5对准待加工的玻璃，炉体1内装有多个K型热电偶测温传感器测温。共13个测温点。炉体1包括上炉体11和下炉体12，上炉体11设有H型联动机构及升降机构，如图7所示，升降机构包括设置在上炉体11四角下部的依次从下往上的底脚支撑组件61、下立柱62、立轴63、上立柱64、提升丝杆65及设置在提升丝杆65上部的蜗轮66，升降装置用于将对流炉上炉体11提升一定高度，便于安装和维修，设定提升行程为500mm。采用经济的螺纹副，H型布置升降机构，使上炉体11具有能够在行程内任意位置停止的功能且受重力不自行下落；同时蜗轮蜗杆副带有自锁功能。

如图8所示，联动机构包括设置在上炉体11中部上方的电动机71、电动机71两端的输出轴及联轴器72、转向箱73、与转向箱73连接并垂直指向提升丝杆65的传动轴74、与传动轴74连接的蜗轮蜗杆减速机75，蜗轮蜗杆减速机75的蜗杆与提升丝杆65上部的蜗轮66啮合连接。

炉体1侧电机带动风机2产生强制对流循环传热；风机2的电机采用变频调速电机，由PLC处理系统控制变频器来实现炉体1内风量的自动调节，通过调整上部对流的强度与下表面的加热保持一致，从而实现对待加工玻璃的对称均匀加热；通过调整上下部对流的强度来自适应不同辐射率 LOW-E镀膜玻璃的要求。

如图6所示，加热箱4里的发热元件镍络加热管41采用φ8镍铬不锈钢弯制。

本发明优先实施例炉体1侧部及对应侧部共装置了24台耐高温合金风机2及上炉体11和下炉体12各六组耐高温不锈钢风栅3。图1、2中所示的是外力作用下发生强制流动(流体各部分密度发生变化)，强制流动情况下的对流传热装置。

保温系统采用一种低密度、低比热容、低导热率，而且价格与石棉制品相当无毒无害的材料来替代石棉制品作为保温材料。经多方调研，发现硅酸铝和岩棉类材料存在这一特点，且岩棉和矿渣棉现在被认为是不会使人类致癌的物质。

本发明2台电机输入动力带动2台风机旋转，促使风流在封闭的炉体内循环。通过炉内内的热电偶来控制加热管工作，保证炉体内温度均匀。热风通过风嘴强制吹入玻璃上、下面，对玻璃夹层PVB膜均匀加热，通过辊压、蒸压后，生产出优质夹层建筑、防弹等玻璃。该强制对流炉采用镍铬丝电热升温，热风流动均匀，节能减排。以往预压机采用中波辐射或石英管加热，对空气加热，温度难于控制，各区域温度存在差别。该强制对流炉采用24台风机通过12组风栅体迫使风流从均匀布置的风嘴吹入玻璃表面，保证玻璃各个区域风量相同，温度一致，使得玻璃在炉内的加热升温能够有效控制，保障了玻璃夹胶的优质性。同时炉体能够电动升降(h=500mm)，非常方便的维修设备及清理设备。

图1、2所示是在炉体上部装置了多台耐高温合金风机及高温风栅，采用炉内管道进行封闭内循环，避免了热量的损失。采用网眼射流技术，喷射出的热空气形成强制流动，热量通过气流传递到玻璃上表面，其传递的效率取决于玻璃表面气流的速度与空气的温度，风机电机采用变频调速电机，由PLC处理系统控制变频器来实现炉内风量的自动调节，通过调整上部对流的强度与下表面的加热保持一致，从而实现玻璃的对称均匀加热；通过调整上下部对流的强度来自适应不同辐射率 LOW-E镀膜玻璃的要求。

以玻璃规格L(2195)×W(993)×δ19mm，膜厚度δ0.76mm进行夹胶加工，预加热箱设定150℃，初压辊间距调为72.28mm，强制对流炉设定160℃，终压辊间距调为72.28mm，传送速度设为0.8m/min。以上参数为保守设定值，实际加工中还能更好的优化相应降低炉内温度及提高输送速度。在以上设定的参数下，夹胶玻璃出预加热口时温度为66℃，夹胶玻璃出出炉口时温度90℃，炉外壁温度为50℃，夹胶玻璃炉内行走时间90S，玻璃运行时加热使用电流144安培，夹胶后每平方耗电量16.5度。

综合数据可以得到：镀膜玻璃厚度为19mm，2+1夹胶生产速度率不低于0.8m/min；单位质量玻璃加热能耗不高于￥0.25/㎡；炉内各温区温差控制在±10℃；炉体保温性能使炉外壁在设备连续工作2小时后，外壁平均温度不高于55℃。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种强制对流夹层玻璃预压机，其特征在于：包括操作台、预加热区（A）、初压区（B）、对流区（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）、终压区（C）、下片区（D）、气动系统、强制对流系统、保温系统及升降装置，其中，所述对流区（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）炉体上下部装置多组耐高温合金叶片式对流风机（2）及设置在炉体（1）上下部的多组耐高温不锈钢风栅（3），所述每组风机（2）两两对应安装，每组风机（2）分别在进风口设有加热箱（4），风栅（3）设在两加热箱（4）下部，风栅（3）下部设有出风口（5）对准待加工的玻璃，炉体（1）内装有多个K型热电偶测温传感器测温；

所述炉体（1）包括上炉体（11）和下炉体（12），所述上炉体（11）设有H型联动机构及升降机构，所述升降机构包括设置在上炉体（11）四角下部的依次从下往上的底脚支撑组件（61）、下立柱（62）、立轴（63）、上立柱（64）、提升丝杆（65）及设置在提升丝杆（65）上部的蜗轮（66），所述联动机构包括设置在上炉体（11）中部上方的电动机（71）、电动机（71）两端的输出轴及联轴器（72）、转向箱（73）、与转向箱（73）连接并垂直指向提升丝杆（65）的传动轴（74）、与传动轴（74）连接的蜗轮蜗杆减速机（75），所述蜗轮蜗杆减速机（75）的蜗杆与提升丝杆（65）上部的蜗轮（66）啮合连接；

所述炉体（1）侧电机带动风机（2）产生强制对流循环传热；所述风机（2）的电机采用变频调速电机，由PLC处理系统控制变频器来实现炉体（1）内风量的自动调节，通过调整上部对流的强度与下表面的加热保持一致，从而实现对待加工玻璃的对称均匀加热；通过调整上下部对流的强度来自适应不同辐射率 LOW-E镀膜玻璃的要求；

所述加热箱（4）里的发热元件镍络加热管（41）采用φ8镍铬不锈钢弯制。

2.根据权利要求1所述的强制对流夹层玻璃预压机，其特征在于：炉体（1）侧部装置了24台耐高温合金风机（2）及上炉体（11）和下炉体（12）各六组耐高温不锈钢风栅（3）。

3.根据权利要求1所述的强制对流夹层玻璃预压机，其特征在于：保温系统采用硅酸铝和岩棉类材料。