CN110342799B - 一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉 - Google Patents
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Abstract
一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，炉体中设有辊道，辊道两侧设有多个加热单元，加热单元由两个碳纤维电热管并联构成，辊道同侧的电热单元呈矩形阵列设置，加热单元远离辊道的一侧设有多个弯折板状结构的反射板，辊道同侧的反射板呈矩形阵列设置，电热单元和反射板的矩形阵列宽度方向均与辊轮的轴线平行，辊道上方反射板的两个朝下的板面能够反射同一个电热单元向上散发的热能，辊道下方同一排中两个相邻反射板相对的板面能够配合反射同一个电热单元向下散发的热能，辊道下方同一排中两个相邻反射板的边沿之间形成供玻璃残渣掉落的缝隙，同一列中的反射板均通过各自的转向接头与同一个连杆转动连接，使反射板与辊道之间的角度能够进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃钢化炉领域，尤其涉及一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉。
背景技术
玻璃钢化炉是利用物理或化学方法，在玻璃表面形成压应力层、内部形成拉应力层；当玻璃受到外力作用时，压应力层可将部分拉应力抵消，避免玻璃破碎，从而达到提高玻璃强度的目的，目前普遍采用的物理钢化法是将玻璃加热到软化点附近，此时玻璃仍能保持原来的形状，但玻璃中粒子已有一定的迁移能力，使玻璃内部存在的应力很快消除，然后对钢化玻璃进行吹风骤冷，当温度平衡后，玻璃表面产生了压应力，内层产生了张应力，即玻璃产生了一种均匀而有规律分布的内应力，提高了玻璃作为脆性材料的抗张强度，从而使玻璃抗弯曲和抗冲击强度得到提高，同时，由于玻璃内部均匀应力的存在，一旦玻璃局部受到超过其强度能承受的冲击发生破裂时，在内部应力的作用下自爆为小颗粒，提高了其安全性。
现有的加热式的玻璃钢化炉，通常在炉体中贯穿设置一段辊道，将玻璃放置在辊道上使玻璃通过炉体的内腔，在辊道上下两侧的炉体内腔中设置加热装置，一些玻璃钢化炉还会在炉体中安装反射板，将加热装置散发的部分热量反射回辊道，但上述现有的玻璃钢化炉存在一些问题。
首先，现有的玻璃钢化炉所采用的加热装置通常为多个普通的金属丝电热管，金属丝电热管的安装方向与辊道的长度方向垂直，即金属丝电热管与辊道上的辊轮平行，多个金属丝电热管也采用与辊轮近似的安装位置，沿辊道的长度方向间隔设置，金属丝电热管的长度接近甚至超过辊道的宽度。金属丝电热管本身具有易老化、寿命短的特点，在发热过程中伴随着可见光，热转换效率低，对玻璃的加热效果不足，能耗较高；并且在进行加热时，所有金属丝电热管必须全部启动，而加热范围必然是炉体内位于金属丝电热管上下方之间的整个辊道，但送入玻璃钢化炉的玻璃通常无法覆盖整个辊道，因此必然会造成热能的浪费，也使金属丝电热管存在大量虽然启动但并未对玻璃进行加热的无效工作时间，变相损耗了金属丝电热管的寿命。
其次，现有的玻璃钢化炉所采用的反射板通常为具有连续弯折形表面的板材，将这样的一块反射板安装在加热装置远离辊道的一侧，使一整块反射板能够覆盖辊道同侧的所有加热装置，就能够将加热装置向远离辊道方向散发的热能反射回辊道，通过弯折形的表面能够增大对热能的反射面积和能力。但是同样由于送入玻璃钢化炉的玻璃通常无法覆盖整个辊道，而现有的反射板对热能的反射范围是整个辊道，并且反射范围无法调节，使反射回辊道的热能中仅有部分到达玻璃进行加热，也会造成热能的浪费，而反射板原本的作用就是对热能进行反射以提升热能利用率，因此现有的反射板虽然能对热能进行反射，但实际对热能利用率的提升效果不够理想；并且，在对玻璃进行加热时，通常会有少量玻璃残渣从玻璃板上脱落，并掉落到位于辊道下方的反射板上，由于现有的反射板采用的是一整块板材，所以玻璃残渣会聚集在反射板弯折结构的凹陷中，缺少合理的结构将玻璃残渣从反射板上清除，降低反射板对热能的反射作用，并且使玻璃钢化炉需要经常进行停机清理，影响玻璃钢化炉的连续使用。
发明内容
为解决上述现有的玻璃钢化炉的问题，本发明提供了一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，包括炉体，炉体内腔中设有用于供玻璃平放并带动玻璃水平运动的辊道，辊道的两端分别从炉体的两侧伸出，辊道上沿其长度方向间隔安装有一列辊轮，辊轮的轴线均与辊道的长度方向垂直，辊道上侧和下侧的炉体内腔中均设有多个电热单元，所述电热单元由两个碳纤维电热管并联构成，碳纤维电热管的轴线均为水平设置并与辊轮的轴线垂直，位于辊道同侧的多个电热单元高度相同，且位于辊道同侧的多个电热单元呈矩形阵列依次间隔设置，电热单元矩形阵列的宽度方向与辊轮的轴线平行，位于矩形阵列宽度方向两侧的碳纤维电热管之间的距离不小于辊轮轴向长度的90%；
位于辊道上侧的电热单元上方、以及位于辊道下侧的电热单元下方均设有多个反射板，所述反射板为由一块矩形平板沿其宽度方向的中部对称弯折而得的弯折板状结构，反射板两侧板面之间的夹角朝向炉体底部，反射板的弯折棱边水平设置并与碳纤维电热管的轴线平行，位于辊道同侧的多个反射板高度相同，且位于辊道同侧的多个反射板呈矩形阵列依次间隔设置，反射板矩形阵列的宽度方向也与辊轮的轴线平行，沿矩形阵列宽度方向的每排反射板分别与位于辊道同侧的每排电热单元依次对应；
辊道上方沿矩形阵列长度方向的每列反射板均位于各自对应的一列沿矩形阵列长度方向的电热单元上方，且辊道上方反射板的弯折棱边沿水平方向位于其下方对应电热单元的两个碳纤维电热管之间，使辊道上方反射板的两个相对朝下的板面能够配合反射同一个电热单元向上散发的热能；
辊道下方沿矩形阵列长度方向的每列反射板均位于各自对应的相邻两列电热单元下方，辊道下方反射板的弯折棱边沿水平方向位于其上方对应的相邻两个电热单元中相互靠近的两个碳纤维电热管之间，且辊道下方反射板的两侧板面分别延伸至相邻两个电热单元的下方，使辊道下方同一排中两个相邻反射板的相对朝上的板面能够配合反射同一个电热单元向下散发的热能，并使辊道下方同一排中两个相邻反射板的边沿之间形成供玻璃残渣掉落的缝隙；
同一列中的多个反射板均通过各自弯折棱边上安装的转向接头与同一个连杆转动连接，使反射板的两侧板面与辊道之间的角度能够沿反射板弯折棱边的周向进行调节。
优选的，所有碳纤维电热管的直径和轴向长度均相等，同一电热单元的两个碳纤维电热管沿辊轮的轴向对齐设置。
优选的，位于矩形阵列宽度方向两侧的碳纤维电热管之间的距离等于辊轮的轴向长度。
优选的，位于辊道两侧的电热单元数量相同，所有电热单元中两个碳纤维电热管之间的距离均相等，同一列电热单元中靠近炉体同侧的所有碳纤维电热管的轴线均重合。
优选的，所有反射板的长度相等且均大于碳纤维电热管的轴向长度，所有反射板的两侧边沿之间的距离相等并大于一个电热单元的宽度，所有反射板的转向接头均位于反射板沿其长度方向的中部。
优选的，位于辊道上方的所有连杆的高度相同，辊道上方的连杆与其下方对应的一列电热单元的两侧碳纤维电热管轴线之间的距离相等。
优选的，位于辊道下方的所有连杆的高度相同，辊道下方的连杆与其上方对应的相邻两列电热单元中相互对称的两侧碳纤维电热管轴线之间的距离相等。
优选的，所述炉体的内壁表面上贴设有反射加强层，反射加强层朝向炉体内腔的一侧上连续设置有多个块状凸起，以便于增大炉体内壁对热能的反射面积。
优选的，所述炉体的侧壁内部夹设有隔热材料制成的保温层。
优选的，所述炉体被辊道贯穿的两侧外壁上均安装有用于调节炉体侧壁开口大小的调节装置。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、加热装置中采用了碳纤维电热管，而非现有常用的金属丝电热管，碳纤维电热管耐腐蚀、使用寿命长，还具有加热块、升温迅速、热转换率高的特点，使玻璃受热均匀，提升了对玻璃的加热效果，能耗较低，克服了金属丝电热管的多种缺点。
2、加热装置采用了多个按矩形阵列布置的电热单元，并且电热单元中的碳纤维电热管均为沿着辊道的长度方向、即与辊轮垂直的方向安装，每个电热单元都能够独立启动，当辊道上放置的玻璃宽度较小时，就只需要启动部分电热单元，而现有技术中由于金属丝电热管是沿着辊轮的长度方向、即与辊轮平行的方向安装，并且金属丝电热管的长度接近甚至超过辊轮的长度，所以现有的玻璃钢化炉在工作时必然对整个辊道都进行加热，而本发明中能够根据玻璃的宽度等形状尺寸，灵活控制需要启动的电热单元数量，避免对辊道上没有放置玻璃的部分进行加热，减少热能的浪费，提升热能利用率，与现有技术相比也能够减少加热装置虽然启动但并未对玻璃进行加热的无效工作时间，相当于提升了加热装置的寿命。
3、反射板采用了多个单独的弯折板状结构，多个反射板也按照矩形阵列布置，使每个加热单元散发的热能都会得到反射，并且每个反射板都通过各自的转向接头与连杆转动连接，使反射板的两侧板面与辊道之间的角度能够沿反射板弯折棱边的周向进行调节，当辊道上的玻璃宽度较小时，就能够对多个反射板的角度进行微调，从而对热能被反射的角度进行一定的调节，使热能被反射后更加集中向玻璃，减少了现有技术中由于采用一整块反射板所以反射回辊道的热能仅有部分到达玻璃而造成的热能浪费，与现有的玻璃钢化炉相比能够提升热能利用率。
4、由于采用了多个单独的反射板，并且位于辊道下方的反射板都位于相邻两个电热单元之间，使辊道下方同一排中两个相邻反射板的相对朝上的板面能够配合反射同一个电热单元向下散发的热能，所以辊道下方同一排中两个相邻反射板的边沿之间必然会存在间隙，当玻璃残渣掉落到位于辊道下方的反射板上后，由于反射板两侧板面之间的夹角朝向炉体底部，所以玻璃残渣掉就会顺着反射板的板面滑落，并从两个相邻反射板的间隙掉落至炉体底部，就能将玻璃残渣从反射板上清除，避免了现有技术中玻璃残渣在反射板弯折结构的凹陷中聚集的情况，从而避免了玻璃残渣对反射板造成影响，提升了反射板对热能的反射作用，而且也不再因为玻璃残渣聚集而必须经常停机清理玻璃钢化炉，便于玻璃钢化炉连续使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为从图1右侧对辊道、电热单元和反射板进行观测的示意图。
图中标记：1、炉体，2、辊道，3、辊轮，4、玻璃，5、碳纤维电热管，6、反射板，7、连杆，8、转向接头，9、反射加强层，10、保温层，11、调节装置。
具体实施方式
参见附图，具体实施方式如下：
一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，包括炉体1，炉体1内腔中设有用于供玻璃4平放并带动玻璃4水平运动的辊道2，辊道2的两端分别从炉体1的两侧伸出，辊道2上沿其长度方向间隔安装有一列辊轮3，辊轮3的轴线均与辊道2的长度方向垂直，炉体1的内壁表面上贴设有反射加强层9，反射加强层9朝向炉体1内腔的一侧上连续设置有多个梯形块状凸起，以便于增大炉体1内壁对热能的反射面积，炉体1的侧壁内部还夹设有隔热材料制成的保温层10，炉体1被辊道2贯穿的两侧外壁上均安装有用于调节炉体1侧壁开口大小的调节装置11，该调节装置11为能够通过滑轮运动的滑板，通过分别位于炉体1侧壁开口两侧的滑板相对或相背运动，就能够调节炉体1侧壁开口大小，便于玻璃4进出炉体1并避免热量从炉体1侧壁开口泄露过多。
辊道2上侧和下侧的炉体1内腔中均设有多个电热单元，位于辊道2两侧的电热单元数量相同，所述电热单元由两个碳纤维电热管5并联构成，使同一电热单元中的两个碳纤维电热管5能够同步启动，而每个电热单元都能够各自独立启动工作，碳纤维电热管5的轴线均为水平设置并与辊轮3的轴线垂直，位于辊道2同侧的多个电热单元高度相同，且位于辊道2同侧的多个电热单元呈矩形阵列依次间隔设置，电热单元矩形阵列的宽度方向与辊轮3的轴线平行，所有碳纤维电热管5的直径和轴向长度均相等，同一电热单元的两个碳纤维电热管5沿辊轮3的轴向对齐设置，所有电热单元中两个碳纤维电热管5之间的距离均相等，位于矩形阵列宽度方向两侧的碳纤维电热管5之间的距离等于辊轮3的轴向长度。
位于辊道2上侧的电热单元上方、以及位于辊道2下侧的电热单元下方均设有多个反射板6，所述反射板6为由一块矩形平板沿其宽度方向的中部对称弯折而得的弯折板状结构，反射板6两侧板面之间的夹角朝向炉体1底部，所有反射板6的长度相等且均大于碳纤维电热管5的轴向长度，所有反射板6的两侧边沿之间的距离相等并大于一个电热单元的宽度，反射板6的弯折棱边水平设置并与碳纤维电热管5的轴线平行，位于辊道2同侧的多个反射板6高度相同，且位于辊道2同侧的多个反射板6呈矩形阵列依次间隔设置，反射板6矩形阵列的宽度方向也与辊轮3的轴线平行，沿矩形阵列宽度方向的每排反射板6分别与位于辊道2同侧的每排电热单元依次对应。
位于沿矩形阵列长度方向的同一列电热单元中靠近炉体1同侧的所有碳纤维电热管5的轴线均重合，而位于同一列中的多个反射板6均通过各自弯折棱边上安装的转向接头8与同一个连杆7转动连接，使反射板6的两侧板面与辊道2之间的角度能够沿反射板6弯折棱边的周向进行调节，所有转向接头8与连杆7之间的连接紧密程度均调至合适程度，就能够实现转向接头8和反射板6在外力的作用下产生转动，并在外力消失后保持转动角度不变，所有反射板6的转向接头8均位于反射板6沿其长度方向的中部，使反射板6和转向接头8的受力更为合理。
辊道2上方沿矩形阵列长度方向的每列反射板6均位于各自对应的一列沿矩形阵列长度方向的电热单元上方，且位于辊道2上方的所有连杆7的高度相同；辊道2上方反射板6的弯折棱边沿水平方向位于其下方对应电热单元的两个碳纤维电热管5之间，且辊道2上方的连杆7与其下方对应的一列电热单元的两侧碳纤维电热管5轴线之间的距离相等，使辊道2上方反射板6的两个相对朝下的板面能够配合反射同一个电热单元向上散发的热能。
辊道2下方沿矩形阵列长度方向的每列反射板6均位于各自对应的相邻两列电热单元下方，且位于辊道2下方的所有连杆7的高度相同；辊道2下方反射板6的弯折棱边沿水平方向位于其上方对应的相邻两个电热单元中相互靠近的两个碳纤维电热管5之间，辊道2下方反射板6的两侧板面分别延伸至相邻两个电热单元的下方，且辊道2下方的连杆7与其上方对应的相邻两列电热单元中相互对称的两侧碳纤维电热管5轴线之间的距离相等，使辊道2下方同一排中两个相邻反射板6的相对朝上的板面能够配合反射同一个电热单元向下散发的热能，并使辊道2下方同一排中两个相邻反射板6的边沿之间形成供玻璃4残渣掉落的缝隙。
Claims (7)
1.一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，包括炉体（1），炉体（1）内腔中设有用于供玻璃（4）平放并带动玻璃（4）水平运动的辊道（2），辊道（2）的两端分别从炉体（1）的两侧伸出，辊道（2）上沿其长度方向间隔安装有一列辊轮（3），辊轮（3）的轴线均与辊道（2）的长度方向垂直，其特征在于：辊道（2）上侧和下侧的炉体（1）内腔中均设有多个电热单元，所述电热单元由两个碳纤维电热管（5）并联构成，碳纤维电热管（5）的轴线均为水平设置并与辊轮（3）的轴线垂直，位于辊道（2）同侧的多个电热单元高度相同，且位于辊道（2）同侧的多个电热单元呈矩形阵列依次间隔设置，电热单元矩形阵列的宽度方向与辊轮（3）的轴线平行，位于矩形阵列宽度方向两侧的碳纤维电热管（5）之间的距离不小于辊轮（3）轴向长度的90%；
位于辊道（2）上侧的电热单元上方、以及位于辊道（2）下侧的电热单元下方均设有多个反射板（6），所述反射板（6）为由一块矩形平板沿其宽度方向的中部对称弯折而得的弯折板状结构，反射板（6）两侧板面之间的夹角朝向炉体（1）底部，反射板（6）的弯折棱边水平设置并与碳纤维电热管（5）的轴线平行，位于辊道（2）同侧的多个反射板（6）高度相同，且位于辊道（2）同侧的多个反射板（6）呈矩形阵列依次间隔设置，反射板（6）矩形阵列的宽度方向也与辊轮（3）的轴线平行，沿矩形阵列宽度方向的每排反射板（6）分别与位于辊道（2）同侧的每排电热单元依次对应；
辊道（2）上方沿矩形阵列长度方向的每列反射板（6）均位于各自对应的一列沿矩形阵列长度方向的电热单元上方，且辊道（2）上方反射板（6）的弯折棱边沿水平方向位于其下方对应电热单元的两个碳纤维电热管（5）之间，使辊道（2）上方反射板（6）的两个相对朝下的板面能够配合反射同一个电热单元向上散发的热能；
辊道（2）下方沿矩形阵列长度方向的每列反射板（6）均位于各自对应的相邻两列电热单元下方，辊道（2）下方反射板（6）的弯折棱边沿水平方向位于其上方对应的相邻两个电热单元中相互靠近的两个碳纤维电热管（5）之间，且辊道（2）下方反射板（6）的两侧板面分别延伸至相邻两个电热单元的下方，使辊道（2）下方同一排中两个相邻反射板（6）的相对朝上的板面能够配合反射同一个电热单元向下散发的热能，并使辊道（2）下方同一排中两个相邻反射板（6）的边沿之间形成供玻璃（4）残渣掉落的缝隙；
同一列中的多个反射板（6）均通过各自弯折棱边上安装的转向接头（8）与同一个连杆（7）转动连接，使反射板（6）的两侧板面与辊道（2）之间的角度能够沿反射板（6）弯折棱边的周向进行调节；
所有碳纤维电热管（5）的直径和轴向长度均相等，同一电热单元的两个碳纤维电热管（5）沿辊轮（3）的轴向对齐设置；
位于矩形阵列宽度方向两侧的碳纤维电热管（5）之间的距离等于辊轮（3）的轴向长度；
位于辊道（2）两侧的电热单元数量相同，所有电热单元中两个碳纤维电热管（5）之间的距离均相等，同一列电热单元中靠近炉体（1）同侧的所有碳纤维电热管（5）的轴线均重合。
2.根据权利要求1所述的一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，其特征在于：所有反射板（6）的长度相等且均大于碳纤维电热管（5）的轴向长度，所有反射板（6）的两侧边沿之间的距离相等并大于一个电热单元的宽度，所有反射板（6）的转向接头（8）均位于反射板（6）沿其长度方向的中部。
3.根据权利要求2所述的一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，其特征在于：位于辊道（2）上方的所有连杆（7）的高度相同，辊道（2）上方的连杆（7）与其下方对应的一列电热单元的两侧碳纤维电热管（5）轴线之间的距离相等。
4.根据权利要求2所述的一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，其特征在于：位于辊道（2）下方的所有连杆（7）的高度相同，辊道（2）下方的连杆（7）与其上方对应的相邻两列电热单元中相互对称的两侧碳纤维电热管（5）轴线之间的距离相等。
5.根据权利要求1所述的一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，其特征在于：所述炉体（1）的内壁表面上贴设有反射加强层（9），反射加强层（9）朝向炉体（1）内腔的一侧上连续设置有多个块状凸起，以便于增大炉体（1）内壁对热能的反射面积。
6.根据权利要求1所述的一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，其特征在于：所述炉体（1）的侧壁内部夹设有隔热材料制成的保温层（10）。
7.根据权利要求1所述的一种采用碳纤维电热管的玻璃钢化炉，其特征在于：所述炉体（1）被辊道（2）贯穿的两侧外壁上均安装有用于调节炉体（1）侧壁开口大小的调节装置（11）。
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