CN202936306U - 玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种强制对流玻璃钢化生产线上的加热炉内的矩阵式排布辐射加热装置，该生产线包括装片台、加热炉、钢化段、卸片台、送风系统、电气控制系统；该矩阵式排布辐射加热装置包括：上、下发热丝、骨架瓷管、吊杆、绝缘支撑架、控制温度传感器、空间温度传感器、绝缘瓷管；且上、下发热丝每区纵向按行数3-5行均匀布置，每个炉腔纵向分3-5区，上述发热丝形成矩阵式排布辐射加热结构。该PLC温控系统十分精确和可靠，保证了玻璃加热过程中，各个方位的玻璃的温度都处在工艺要求的范围内，本实用新型极大地提高了玻璃产品表面的质量和使用寿命，节约了成本，使玻璃钢化设备向节约环保型迈进了一大步。

Description

玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种玻璃钢化加热炉生产装置，特别是涉及一种具有矩阵式排布辐射加热装置，即强制对流玻璃钢化生产线上加热炉内，加热元件的一种矩阵式排布结构。 

背景技术

传统的钢化炉加热结构中，往往都是采用成列或成行的排布，同时还有一些简单的网格布局。这种布置，结构简单，便于生产和安装及维修,成本低，生产周期短；但是只能应付简单且要求不高的玻璃；面对现代要求越来越高的高端玻璃，对加热的温度和加热的区域要求非常高，如高品质的LOW-E（又称低辐射玻璃）钢化玻璃等等，则无法满足。 

钢化玻璃的质量能否符合标准，除了玻璃原料的原因以外，加热均匀是钢化玻璃工艺的一个至关重要的因素；因为传热方式的不同，导致进入加热炉腔后的玻璃各个方位的温度不尽相同，使玻璃内部的应力突变而出现炸口、波筋、麻点、白雾、球面、弯曲、自爆等缺陷。和加热有关的参数是上部温度、下部温度、中部温度、边部温度、加热功率、加热时间等因素。 

由此可见，上述现有的玻璃钢化炉生产装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决玻璃钢化炉生产装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种使用时可具有全方位调整功能的新型结构的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。 

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有的玻璃钢化加热炉生产装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装置，所要解决的技术问题是在提供强制对流玻璃钢化生产线上加热炉内,加热元件的一种矩阵式排布结构，从而更加适于实用。 

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装 置,该强制对流玻璃钢化生产线包括装片台、加热炉、钢化段、卸片台、送风系统、电气控制系统；加热炉内该矩阵式排布辐射加热装置包括:上、下发热丝01、骨架瓷管02、吊杆03、绝缘支撑架04、控制温度传感器05、空间温度传感器06、绝缘瓷管07；所述骨架瓷管02做为所述发热丝01的骨架，穿设至所述上发热丝01的内部，用以将柔软的发热丝定型；上发热丝01放置在上部绝缘支撑架04上，通过吊杆03将其吊装在炉体内腔顶部；下发热丝01通过绝缘支撑架04，固定住在炉体内腔下侧；发热丝接线端与炉体间采用绝缘瓷管07绝缘；控制温度传感器(05)固定在炉体内腔的上、下两侧；空间温度传感器(06)固定在炉体内腔的上侧；发热丝的接线端穿过炉腔壁与加热用源动力线AC220相连。 

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。 

前述的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置，其中所述的该加热丝呈螺旋弹簧状结构，长度L为不大于1250mm。 

前述的玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装置，其中所述的该加热装置的加热丝水平设置，且平行于生产线的传动方向，上发热丝的中心线离陶瓷辊的上平面尺寸H1为180-210mm,下发热丝的中心线离陶瓷辊的上平面尺寸为190-220mm。 

前述的玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装置，其中所述的其上、下发热丝01在断面方向按四组一行，沿加热装置的横向均匀布置，通常上下发热丝01按四串做为一组，当其在边部使用时两串为一组，相邻两串中心距N1在60-70mm间。 

前述的玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装置，其中所述的所述上、下发热丝每区纵向按行数3-5行均匀布置，每个炉腔纵向分3-5区,上述发热丝形成矩阵式排布辐射加热结构。 

前述的玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装置，其中所述的所述单个控制温度传感器05控制一组发热丝的温度；所述单个空间温度传感器06控制一个区的温度。 

前述的玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装置，其中所述的所述的电气控制系统的由发热丝连接固态继电器，固态继电器连接PLC；控制温度传感器与空间温度传感器与分别同温度采集模块相连，温度采集模块连接PLC；所述的控制温度传感器与空间温度传感器，将温度信号传递给温度采集模块，温度采集模块将检测的各区温度信号发送给PLC，PLC根据测得的各区温度，进行运算并输出控制信号给各区固态继电器，从而控制各区加热丝工作状态，使炉内各区温度保持在670-707℃。 

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技 术方案,本实用新型玻璃钢化加热炉的矩阵式排布辐射加热装置可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：由于采用了矩阵式排布辐射加热装置，使加热区分成均匀的矩阵排布的若干个子加热区，并实现了单独控制、单独调整。温度控制采用专用温度采集模块，每个加热区都设有温度传感器，根据玻璃厚度和品种的不同，通过操作终端在PLC上设定温度，温度采集模块根据测得的温度,发送给PLC进行运算，并输出控制信号给固态继电器，从而控制加热丝的加热状态。同时，根据产出钢化玻璃的质量缺陷，及时判定和调整各加热区的工作状态。温控系统十分精确和可靠，改善了原成列排布或成行排布加热不可调整的弊端，不能补偿、不便使用温控模块的缺陷；保证了玻璃加热过程中，各个方位的玻璃的温度都处在工艺要求的范围内，这样可将加热不均匀而引起的钢化玻璃缺陷降到最低。最终，本实用新型极大的提高了玻璃产品表面的质量和使用寿命，节约了成本，使玻璃钢化设备向节约环保型迈进了一大步。 

综上所述，本实用新型：强制对流玻璃钢化生产线上加热炉内的矩阵式排布辐射加热装置，该加热装置包括：上、下发热丝01、骨架瓷管02、吊杆03、绝缘支撑架04、控制温度传感器05、空间温度传感器06、绝缘瓷管07；且上、下发热丝每区纵向按行数3-5行均匀布置，每个炉腔纵向分3-5区，所述发热丝形成矩阵式排布。该PLC温控系统十分精确和可靠，改善了原成列排布或成行排布加热不可调整的弊端，保证了玻璃加热过程中，各个方位的玻璃的温度都处在工艺要求的范围内，本实用新型极大地提高了玻璃产品表面的质量和使用寿命，节约了成本，使玻璃钢化设备向节约环保型迈进了一大步。本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。 

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。 

附图说明

图1A是本实用新型玻璃钢化生产线的总体结构的主视示意图。 

图1B是本实用新型玻璃钢化生产线的总体结构的俯视示意图。 

图2A是本实用新型加热装置的矩阵式排布辐射加热装置的主视剖面示意图。 

图2B是本实用新型加热装置的矩阵式排布辐射加热装置的右视剖面示意图。 

图3A是本实用新型加热装置的矩阵式排布辐射加热装置的双串加热丝外观示意图。 

图3B是本实用新型加热装置的矩阵式排布辐射加热装置的四串加热丝外观示意图。 

图3C是本实用新型加热装置的矩阵式排布辐射加热装置的N串加热丝外观示意图。 

图4是本实用新型加热装置的矩阵式排布辐射加热装置的PLC电气控制系统原理图。 

01：上、下发热丝      02：骨架瓷管 

03：吊杆              04：绝缘支撑架 

05：控制温度传感器    06：空间温度传感器 

07：绝缘瓷管 

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。 

在钢化玻璃生产领域，强制对流玻璃钢化炉生产线主要是针对加工高品质的LOW-E（又称低辐射玻璃）玻璃钢化而设计开发的，其主要由装片台、加热装置（也可设双加热室）、钢化段、卸片台、送风系统、电气控制系统等辅助设备组成，请参阅图1A、图1B所示。 

传统的的钢化炉加热结构中，往往都是采用成列或成行的排布，同时还有一些简单的网格布局。这种布置结构简单，便于生产和安装，同时维修成本低，生产周期短，但是其只能应付简单且质量要求不高的玻璃。而面对现代质量要求越来越高的高端玻璃，其对加热的温度和加热的区域要求非常高，如高品质的LOW-E（又称低辐射玻璃）钢化玻璃等的生产，其加热方式结构无法满足生产要求。 

钢化玻璃的质量能否符合标准，除了玻璃原料的质量因素以外，生产线加热装置的加热均匀程度，亦是钢化玻璃生产工艺的一个至关重要的因素。因为传热方式的不同，导致进入加热装置后的玻璃各个方位的温度不尽相同，因此造成了玻璃内部的应力突变，而出现炸口、波筋、麻点、白雾、球面、弯曲、自爆等缺陷。影响钢化玻璃的质量标准的工艺，主要取决于加热有关的参数，即加热装置的上部温度、下部温度、中部温度、边部温度，以及加热功率、加热时间等重要因素。 

本实用新型矩阵式排布辐射加热装置，即在强制对流玻璃钢化生产线上，加热装置内加热元件的一种新颖设计的布局结构。 

请参阅图2A、图2B的加热装置的矩阵式排布辐射加热装置，图2是我们开发出的矩阵式排布辐射加热装置结构，其结构主要包括上、下发热丝01、骨架瓷管02、吊杆03、绝缘支撑架04、控制温度传感器05、空间温度传感器06、绝缘瓷管07等。 

所述瓷管02做为所述发热丝01的骨架，穿设至所述上发热丝01的内部，用以将柔软的发热丝定型；下发热丝01通过绝缘支撑架04，放置在炉体内腔下侧；发热丝的接线端穿过炉腔壁与加热用源动力线AC220相连；发热丝接线端与炉体间采用绝缘瓷管07绝缘；上发热丝01放置在上部绝缘支撑架04上，通过吊杆03将其吊装在炉体内腔顶部；控制温度传感器(05)固定在炉体内腔的上、下两侧；空间温度传感器(06)固定在炉体内腔的上侧。 

请参见图3A单组加热丝外形图，该发热丝呈螺旋弹簧状结构，中心距N1在60-70mm间，长度L在不大于1250mm。加热装置的加热丝水平设置，且平行于生产线的传动方向，上发热丝的中心线离陶瓷辊的上平面尺寸H1为180-210mm,下发热丝的中心线离陶瓷辊的上平面尺寸为190-220mm。 

请参见图3B的每个加热区，上下发热丝01在断面方向按四组一行，沿加热装置的横向（垂直于生产线的传动方向）均匀布置，通常上下发热丝01按四串做为一组，当其在边部使用时两串。纵向（平行于生产线的传动方向）按行数3-5行均匀布置，每个炉腔纵向分3-5区，上述发热丝形成矩阵式排布辐射加热结构，请参阅图3C所示。单个控制温度传感器05控制一组发热丝，单个空间温度传感器06控制一个区。 

加热装置的基本工作原理是：所述的控制温度传感器与温度采集模块相连，空间温度传感器与温度采集模块相连，所述的温度采集模块将检测的各区温度信号发送给PLC，操作者可通过操作终端在PLC上设定温度。PLC根据测得的各区温度，进行运算并输出控制信号给各区固态继电器，从而控制各区加热丝工作状态，使炉内各区温度保持在670-707℃，请参阅图4矩阵式排布辐射加热装置结构PLC电气控制系统原理图。 

由于采用了矩阵式排布辐射加热装置，使加热区分成均匀的矩阵排布的若干个子加热区，并实现了单独控制、单独调整。温度控制采用专用温度采集模块，每个加热区都设有温度传感器，根据玻璃厚度和品种的不同，通过操作终端在PLC上设定温度，温度采集模块根据测得的温度，发送给PLC进行运算，并输出控制信号给固态继电器，从而控制加热丝的加热状态。同时，根据产出钢化玻璃的质量缺陷，及时判定和调整各加热区 的工作状态。温控系统十分精确和可靠，改善了原成列排布或成行排布加热不可调整的弊端，不能补偿、不便使用温控模块的缺陷；保证了玻璃加热过程中，各个方位的玻璃的温度都处在工艺要求的范围内，这样可将加热不均匀而引起的钢化玻璃缺陷降到最低。最终，本实用新型极大的提高了玻璃产品表面的质量和使用寿命，节约了成本，使玻璃钢化设备向节约环保型迈进了一大步。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (7)

1.一种玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置,该玻璃钢化炉包括装片台、加热装置、钢化段、卸片台、送风系统、电气控制系统，其特征在于该加热装置包括： 

上、下发热丝(01)、骨架瓷管(02)、吊杆(03)、绝缘支撑架(04)、控制温度传感器(05)、空间温度传感器(06)、绝缘瓷管(07)； 

所述骨架瓷管(02)做为所述发热丝(01)的骨架，穿设至所述上发热丝(01)的内部，用以将柔软的发热丝定型； 

上发热丝(01)放置在上部绝缘支撑架(04)上，通过吊杆(03)将其吊装在炉体内腔顶部； 

下发热丝(01)通过绝缘支撑架(04)，固定在炉体内腔下侧； 

发热丝接线端与炉体间采用绝缘瓷管(07)绝缘； 

控制温度传感器(05)固定在炉体内腔的上、下两侧；空间温度传感器(06)固定在炉体内腔的上侧； 

发热丝的接线端穿过炉腔壁与加热用源动力线AC220相连。 

2.根据权利要求1所述的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置,其特征在于该加热丝呈螺旋弹簧状结构，长度L不大于1250mm。 

3.根据权利要求2所述的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置,其特征在于该加热装置的加热丝水平设置，且平行于生产线的传动方向，上发热丝的中心线离陶瓷辊的上平面尺寸H1为180-210mm,下发热丝的中心线离陶瓷辊的上平面尺寸为190-220mm。 

4.根据权利要求3所述的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置,其特征在于其上、下发热丝(01)在断面方向按四组一行，沿加热装置的横向均匀布置，通常上下发热丝(01)按四串做为一组，当其在边部使用时两串为一组，相邻两串中心距N1在60-70mm间。 

5.根据权利要求4所述的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置,其特征在于所述上、下发热丝每区纵向按行数3-5行均匀布置，每个炉腔纵向分3-5区，上述发热丝形成矩阵式排布辐射加热结构。 

6.根据权利要求1所述的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置,其特征在于所述单个控制温度传感器(05)控制一组发热丝的温度； 

所述单个空间温度传感器(06)控制一个区的温度。 

7.根据权利要求1所述的玻璃钢化炉的矩阵式排布辐射加热装置,其特征在于所述的电气控制系统的由发热丝连接固态继电器，固态继电器连接PLC；控制温度传感器与空间温度传感器与分别同温度采集模块相连，温度采集模块连接PLC； 

所述的控制温度传感器与空间温度传感器，将温度信号传递给温度采集模块，温度采集模块将检测的各区温度信号发送给PLC，PLC根据测得的各区温度，进行运算并输出控制信号给各区固态继电器，从而控制各区加热丝工作状态，使炉内各区温度保持在670-707℃。 

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