CN107056018A - 铂金通道流量控制系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种铂金通道流量控制系统，包括铂金通道(10)，用于调节所述铂金通道内的玻璃液流量的加热调节回路，以及用于辅助调节铂金通道(10)内的玻璃液流量的散热装置(20)。本公开提供的流量控制系统除了包括传统的用于调节铂金通道内的玻璃液流量的加热调节回路之外，还包括散热装置，以对玻璃液流量实现辅助调节。即，通过散热装置对玻璃液进行降温，从而实现辅助调节玻璃液的流量。这样，本公开提供的流量控制系统可以在不增加加热调节回路的个数和通道长度的情况下，就能提高加热调节回路的电加热功率，从而提高加热调节回路对玻璃液流量控制能力，使得玻璃液流量波动范围更小，产品厚度差和应力更小，提高了玻璃基板的产品品质。
Description
技术领域
本公开涉及玻璃基板制造设备领域，具体地，涉及一种铂金通道流量控制系统。
背景技术
在TFT、LTPS玻璃基板制造过程中，窑炉工序将配合料熔解成玻璃液后到达铂金通道工序进行澄清和均化，玻璃液经过铂金通道工序后送到成型工序被制成玻璃板半成品，半成品经过加工后制成成品，然后完成包装运输即可送到面板厂家进行使用。
面板厂家随着面板显示精度和市场对超薄产品的追求越来越高，反过来对玻璃板产品的厚度、厚度极差和应力要求原来越高，从要求的厚度为 0.7mm、厚度极差为0.020mm、应力为150psi，向厚度为0.5mm和0.3mm，厚度极差为0.016mm、0.012mm、0.008mm，应力为120psi、100psi、80psi 方向发展，甚至有的面板厂家对上述三个产品指标提出了更高的要求。我们知道随着产品厚度要求越来越薄，厚度极差和应力控制越来越难，并且厚度极差和应力要求越来越严格，更是对现有玻璃板生产提出了严峻的要求。
经过对玻璃基板产品制程分析，影响上述三个指标的原因有从铂金通道供向成型工序的玻璃液流量稳定性，玻璃液流量稳定程度越高和波动程度越小，产品厚度、厚度级差和应力波动性越好。
目前在玻璃基板产品制程中，玻璃液流量控制主要有铂金通道工序来完成，铂金通道流量控制回路主要使用直接电加热方式。通过对铂金通道管壁直接加热到1200℃以上，将铂金管壁产生的热量直接传导给流经铂金管内部的玻璃液，将玻璃液加热到玻璃基板制程所需的温度。玻璃液在铂金通道流量控制回路的铂金管内部流动时，通过改变铂金管的加热功率和温度从而改变被加热的玻璃液的黏度，从而影响玻璃液在铂金管内部的流速，达到调整玻璃液流量的目的。
玻璃液在铂金管内部流动时，由于玻璃液的成分不稳定或其他原因，会产生玻璃液黏度的变化，当玻璃液黏度变小的时候，玻璃液流量就会变大，需要降低铂金通道流量控制回路的功率来保证玻璃液流量达到我们的要求，在玻璃液流量变大的过程中，玻璃液从窑炉中带来的热量会增加，这样更需要更多地降低铂金通道流量控制回路的功率，如果操作人员没能及时参与流量控制，这种作用会更加放大，玻璃液流量会持续增加，热量增量会持续增加，当铂金通道流量控制回路的功率无法抵消玻璃液带来的热量增量时，铂金通道流量控制回路就会失效，玻璃液会不可控制的流向成型工序，造成成型和铂金通道设备损坏。当发生玻璃液流量变化超出工艺控制范围时，就需要使用较大的电功率的铂金通道流量控制回路，来抵消玻璃液带来的热量变化，将玻璃液流量控制在工艺要求范围之内。
在高端玻璃制程中，通道设备主要是由贵金属铂金及其合金制作，在铂金通道流量控制回路中，由于贵金属用量的问题，参与流量控制的回路较少，一般在3-6个回路，铂金管外侧有保温材料对铂金通道进行保温，在铂金通道投入运行后，流量控制回路电功率较低，按照流量为300kg/h的铂金通道来讲，为了增加铂金通道流量控制回路对玻璃液流量控制的稳定性，期望的铂金通道流量控制回路电功率不得低于30kw，然而很多产线的电功率在 20KW以下，这样对玻璃液流量的控制能力就会降低，特别是在其他原因造成玻璃液特性发生波动的时候，铂金通道流量控制回路的电功率如果不够使用会带来流量失控的危险，这对于整个玻璃板制程设备来讲是致命的伤害。
铂金通道流量控制回路共计有3-6个回路组成，由于玻璃在铂金管流动的过程中，为了调整玻璃温度到制程所需的数值，需要进行单个回路的温度和电功率调整，从而改变此回路中的玻璃液状态到所需的范围，这样也会造成一组回路中，每个回路的电功率都不一致，甚至是严重失衡，实际产线中每个回路的功率从0.5kw到15kw不等，这样也对每个回路对玻璃液流量的控制能力也不尽相同，并且相互干扰和影响，这样也造成了整个铂金通道流量控制回路的控制能力急剧降低。
在玻璃基板产量比较大的产线上，玻璃液流量接近1000kg/h，对铂金通道流量控制回路的电功率要求更高，需要达到100kw以上，来保证对于流量控制能力，从而保证玻璃板厚度、厚度级差和应力要求。
现有玻璃板制程中，铂金通道流量控制回路的电功率较低，300kg/h流量生产线的电功率在20kw以下，400kg/h流量生产线的电功率在25kw左右，如果考虑铂金通道电加热的功率因素，实际用来控制流量的电功率会更低。流量波动范围为±2％之间，产品厚度极差主要在0.016mm左右，应力为 150psi左右，如果满足面板厂家对玻璃板产品指标的要求，需要将玻璃液的流量波动范围控制在±1％甚至±0.5％以下，这就对铂金通道流量控制回路的电功率提出了更高要求。
可以通过增加铂金通道流量控制回路的长度和回路个数来弥补以解决上述问题，但是带来了贵金属使用量、电气设备、厂房建设方面的投资增加，并且铂金通道长度增加后，还会带来较多的铂金结石缺陷。很多产线是在现有厂房设备基础上进行升级改造的，现有厂房设计的格局也制约了铂金通道流量控制回路的长度和回路个数。
因而，提供一种用来提高玻璃流量稳定性的铂金通道流量控制系统，以提升铂金通道玻璃液流量的稳定性和提升产品指标是具有积极意义的。
发明内容
本公开的目的是提供一种铂金通道流量控制系统，该铂金通道流量控制系统可以在不增加铂金通道流量控制回路的个数和长度的情况下，提高玻璃液流量的稳定性。
为了实现上述目的，本公开提供一种铂金通道流量控制系统，该流量控制系统包括铂金通道，用于调节所述铂金通道内的玻璃液流量的加热调节回路，以及用于辅助调节所述铂金通道内的玻璃液流量的散热装置。
可选地，所述散热装置包括吸热介质供应装置，与所述吸热介质供应装置相连通的换热部，所述换热部用于吸收所述铂金通道的热量。
可选地，所述吸热介质供应装置供应的吸热介质为气体。
可选地，所述换热部形成为间隔套设于所述铂金通道上的出风套筒，该出风套筒包括相互隔开以形成有出风通道的套筒内壁和套筒外壁，所述套筒内壁上形成有出风口，所述吸热介质供应装置与所述出风通道相连通。
可选地，所述出风套筒与所述铂金通道同轴设置。
可选地，所述出风套筒形成为圆筒形或方筒形。
可选地，所述加热调节回路包括与所述铂金通道的相对两端分别电连接的一对导电电极，以及分别与该一对导电电极相连以形成闭合回路的供电电源，所述出风套筒设置在所述一对导电电极之间，且所述出风套筒的两端与每个所述导电电极间隔设置以形成出风间隙。
可选地，所述散热装置还包括连通在所述出风通道与所述吸热介质供应装置之间的温度控制装置，以用于控制从所述出风套筒的出风口吹向所述铂金通道的吸热介质的温度。
可选地，从所述出风套筒的出风口吹向所述铂金通道的吸热介质的温度为30℃至150℃。
可选地，所述温度控制装置与所述换热部之间还连通有流量调节装置，以用于调节从所述出风套筒的出风口吹出的换热介质的气流流量。
可选地，从所述出风套筒的出风口吹出的换热介质的气流流量为0至300m3/h。
通过上述技术方案，本公开提供的流量控制系统除了包括传统的用于调节铂金通道内的玻璃液流量的加热调节回路之外，还包括散热装置，以对玻璃液流量实现辅助调节。即，通过散热装置对玻璃液进行降温，从而实现辅助调节玻璃液的流量。这样，本公开提供的流量控制系统可以在不增加加热调节回路的个数和通道长度的情况下，就能提高加热调节回路的电加热功率，从而提高加热调节回路对玻璃液流量控制能力，使得玻璃液流量波动范围更小，产品厚度差和应力更小，提高了玻璃基板的产品品质，且节省了贵金属用量，节省了厂房改造成本，降低了玻璃基板生产成本。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开的一示例性实施方式提供的铂金通道流量控制系统的结构示例图；
图2是图1中A部的局部放大图，其中箭头代表吹风方向；
图3是根据本公开的一示例性实施方式提供的出风套筒的截面示意图；
图4是图3的侧视图，其中箭头代表吹风方向；
图5是根据本公开的另一示例性实施方式提供的铂金通道流量控制系统的结构示例图；
图6是图5中B部的局部放大图，其中箭头代表吹风方向。
附图标记说明
10 铂金通道 11 导电电极 12 出风间隙
20 散热装置 21 吸热介质供应装置 22 温度控制装置
23 流量调节装置 24 出风套筒 24a 套筒内壁
24b 套筒外壁 24c 出风口 24d 入风口
240 出风通道 30 保温砖
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。
如图1和图5所示，本公开提供一种铂金通道流量控制系统，其中，该流量控制系统包括铂金通道10，用于调节铂金通道10内的玻璃液流量的加热调节回路，以及用于辅助调节铂金通道10内的玻璃液流量的散热装置20。
其中，为实现保持铂金通道内玻璃液的温度，该铂金通道的外表面通常包裹有保温砖30，上述散热装置20可以通过直接对保温砖30进行散热，从而间接地调节铂金通道10内的玻璃液的温度。
本公开提供的流量控制系统除了包括传统的用于调节铂金通道内的玻璃液流量的加热调节回路之外，还包括散热装置，以对玻璃液流量实现辅助调节。即，通过散热装置对玻璃液进行降温，从而实现辅助调节玻璃液的流量。这样，本公开提供的流量控制系统可以在不增加加热调节回路的个数和通道长度的情况下，就能提高加热调节回路的电加热功率，从而提高加热调节回路对玻璃液流量控制能力，使得玻璃液流量波动范围更小，产品厚度差和应力更小，提高了玻璃基板的产品品质，且节省了贵金属用量，节省了厂房改造成本，降低了玻璃基板生产成本。
为稳定地调节玻璃液的流量，散热装置20包括吸热介质供应装置21，与吸热介质供应装置21相连通的换热部，换热部用于吸收铂金通道10的热量。其中，吸热介质供应装置21可以为任意形式能够提供吸热介质的装置，本公开对此不作限制。
吸热介质供应装置21中供应的吸热介质可以为水等液体介质，为保护铂金通道，该吸热介质供应装置21供应的吸热介质为气体。即，通过气体与玻璃液进行换热而辅助调节玻璃液的流量。例如，该气体可以为空气、氮气、水蒸气或者混合气体等。该吸热介质供应装置21可以为提供气体的气源设备。例如，该气源设备可以为混合气比例调节装置。
其中，上述换热部可以形成为缠绕于铂金通道10上的螺旋形换热管，在一种示例性的实施方式中，为增大换热介质与铂金通道10的外表面的接触面积，提高吸热效率，如图2和图6所示，换热部形成为间隔套设于铂金通道10上的出风套筒24，即，该出风套筒24可以间隔套设于保温砖30上。该出风套筒24包括相互隔开以形成有出风通道240的套筒内壁24a和套筒外壁24b，套筒内壁24a上形成有出风口24c，吸热介质供应装置21与出风通道240相连通。
其中，上述出风口24c的形状可以为矩形、三角形、圆形、椭圆形或其他合适的形状，本公开对此不作限制。为保证良好的出风效果，上述出风口 24c的面积在1mm2至100mm2之间。
为保证良好的散热效果，上述出风套筒24和保温砖30之间的间隙为 50mm至300mm。
这样，通过吸热介质供应装置21供应的气体从入风口24d流入出风套筒24的出风通道240内，并从出风套筒24的出风口24c吹向保温砖30的外表面，从而实现对保温砖30的散热，进而实现对铂金通道内的玻璃液的散热，以辅助调节玻璃液的流量。
为使得从出风套筒24的出风口24c吹出的风能够均匀地吹向铂金通道 10的外表面，如图2和图6所示，出风套筒24与铂金通道10同轴设置。即，保温砖30与出风套筒24同轴设置。
为实现气体均匀地充满于出风套筒24的出风通道240中，出风套筒24 形成为圆筒形或方筒形。在其他可能的变形方式中，出风套筒24还可以形成为椭圆形。
通常加热调节回路可以包括与铂金通道10的相对两端分别电连接的一对导电电极11，以及分别与该一对导电电极11相连以形成闭合回路的供电电源，其中，铂金通道10作为玻璃液流经的通道和以及对玻璃液进行加热的导电发热体。上述铂金通道10上可以设置多对导电电极11。在玻璃基板制程中，玻璃液从铂金通道玻璃液进口进入，从玻璃液出口流出，通过在一对相邻的导电电极之间施加电压，以电加热的方式将位于铂金通道内的玻璃液调整成所需温度，并通过功率和温度的调整调整铂金管2中流经的玻璃液的黏度，从而控制玻璃液的流量。
为方便气体吸收保温砖30的热量后迅速将热量带走，如图1和图5所示，出风套筒24设置在一对导电电极11之间，且出风套筒24的两端与每个导电电极11间隔设置以形成出风间隙12。
为防止因温度过低的气体吹向高温的保温砖30造成保温砖30的炸裂，如图1和图5所示，散热装置20还包括连通在出风通道240与吸热介质供应装置21之间的温度控制装置22，以用于控制从出风套筒24的出风口24c 吹向铂金通道10的吸热介质的温度。其中，该温度控制装置22可以为换热器或加热器等具有加热气体功能的装置。这样，首先将从吸热介质供应装置 21送出的气体进行加热，并调节到所需的温度后，再通过出风套筒24吹向保温砖30，以吸收保温砖30的热量。最后，吸收有保温砖30的热量的气体从出风套筒24的端部和导电电极11之间形成的出风间隙12中吹出，从而实现对保温砖30的散热处理。
为实现较好的吸热效果，从出风套筒24的出风口24c吹向铂金通道10 的吸热介质的温度为30℃至150℃。进一步地，从出风套筒24的出风口24c 吹向铂金通道10的吸热介质的温度为60℃至120℃。更进一步地，从出风套筒24的出风口24c吹向铂金通道10的吸热介质的温度为80℃至110℃。其中，为增强吸热效果，还可以通过上述混合气比例调节装置调节吸热介质的湿度。例如，从出风套筒24的出风口24c吹向铂金通道10的吸热介质的湿度可以调节为40％至80％。进一步地，从出风套筒24的出风口24c吹向铂金通道10的吸热介质的湿度可以调节为50％至70％。更进一步地，从出风套筒24的出风口24c吹向铂金通道10的吸热介质的湿度可以调节为50％至60％。
为根据各个加热调节回路的功率调整需要，调节玻璃液的流量为所需的合适数值，如图1和图5所示，温度控制装置22与换热部之间还连通有流量调节装置23，以用于调节从出风套筒24的出风口24c吹出的换热介质的气流流量。例如，在一种实施方式中，该流量调节装置23可以为流量阀。这样，通过流量调节装置23调节进入各个换热部的气体流量的大小，从而可以调节各个换热部吸收保温砖的热量的多少，以适应性地根据各个加热调节回路的功率调整的需要，调节玻璃液的流量。
为保证良好的散热效果，从出风套筒24的出风口24c吹出的换热介质的气流流量为0至300m3/h。
为了进一步证明本发明的有益效果，下面将通过三个实施例对本发明进行进一步描述。
实施例1：
采用图1至图4所示的铂金通道流量控制系统，该加热调节回路包含4 个控制回路(从附图的左侧至右右侧依次为回路1、回路2、回路3和回路4)。吸热介质供应装置21供应的气体为空气和水蒸气混合气体，气体温度调整为90℃，湿度为60％，气体流量根据每个控制回路的电加热回路功率达到 10kw左右为目标进行调整，玻璃液流量为400kg/h，玻璃板厚度为0.5mm。出风套筒24的套筒内壁24a距离铂金通道外表面为150mm。出风套筒24 的出风口24c形状为圆形，每个出风口24c面积为76mm2。
实验例2：
采用图1至图4所示的铂金通道流量控制系统，该加热调节回路包含4 个控制回路(从附图的左侧至右右侧依次为回路1、回路2、回路3和回路4)。吸热介质供应装置21供应的气体为空气和水蒸气混合气体，气体温度调整为100℃，湿度为60％，气体流量根据每个控制回路的电加热回路功率达到 15kw左右为目标进行调整，玻璃液流量为400kg/h，玻璃板厚度为0.5mm。出风套筒24的套筒内壁24a距离铂金通道外表面为180mm。出风套筒24 的出风口24c形状为圆形，每个出风口24c面积为60mm2。
实验例3：
采用图4和图5所示的铂金通道流量控制系统，该加热调节回路包含4 个控制回路(从附图的左侧至右右侧依次为回路1、回路2、回路3和回路4)。吸热介质供应装置21供应的气体为空气和水蒸气混合气体，气体温度调整为120℃，湿度为70％，气体流量根据每个控制回路的电加热回路功率达到 16kw左右为目标进行调整，玻璃液流量为400kg/h，玻璃板厚度为0.5mm。出风套筒24的套筒内壁24a距离铂金通道外表面为150mm。出风套筒24 的出风口24c形状为圆形，每个出风口24c面积为60mm2。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (11)
1.一种铂金通道流量控制系统，其特征在于，包括铂金通道(10)，用于调节所述铂金通道(10)内的玻璃液流量的加热调节回路，以及用于辅助调节所述铂金通道(10)内的玻璃液流量的散热装置(20)。
2.根据权利要求1所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述散热装置(20)包括吸热介质供应装置(21)，与所述吸热介质供应装置(21)相连通的换热部，所述换热部用于吸收所述铂金通道(10)的热量。
3.根据权利要求2所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述吸热介质供应装置(21)供应的吸热介质为气体。
4.根据权利要求3所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述换热部形成为间隔套设于所述铂金通道(10)上的出风套筒(24)，该出风套筒(24)包括相互隔开以形成有出风通道(240)的套筒内壁(24a)和套筒外壁(24b)，所述套筒内壁(24a)上形成有出风口(24c)，所述吸热介质供应装置(21)与所述出风通道(240)相连通。
5.根据权利要求4所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述出风套筒(24)与所述铂金通道(10)同轴设置。
6.根据权利要求4所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述出风套筒(24)形成为圆筒形或方筒形。
7.根据权利要求4所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述加热调节回路包括与所述铂金通道(10)的相对两端分别电连接的一对导电电极(11)，以及分别与该一对导电电极(11)相连以形成闭合回路的供电电源，所述出风套筒(24)设置在所述一对导电电极(11)之间，且所述出风套筒(24)的两端与每个所述导电电极(11)间隔设置以形成出风间隙(12)。
8.根据权利要求4所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述散热装置(20)还包括连通在所述出风通道(240)与所述吸热介质供应装置(21)之间的温度控制装置(22)，以用于控制从所述出风套筒(24)的出风口(24c)吹向所述铂金通道(10)的吸热介质的温度。
9.根据权利要求8所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，从所述出风套筒(24)的出风口(24c)吹向所述铂金通道(10)的吸热介质的温度为30℃至150℃。
10.根据权利要求8所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，所述温度控制装置(22)与所述换热部之间还连通有流量调节装置(23)，以用于调节从所述出风套筒(24)的出风口(24c)吹出的换热介质的气流流量。
11.根据权利要求10所述的铂金通道流量控制系统，其特征在于，从所述出风套筒(24)的出风口(24c)吹出的换热介质的气流流量为0至300m3/h。
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