FI20210004A1 - Konvektioilman lämmitys säteilyn avulla - Google Patents

Konvektioilman lämmitys säteilyn avulla Download PDF

Info

Publication number
FI20210004A1
FI20210004A1 FI20210004A FI20210004A FI20210004A1 FI 20210004 A1 FI20210004 A1 FI 20210004A1 FI 20210004 A FI20210004 A FI 20210004A FI 20210004 A FI20210004 A FI 20210004A FI 20210004 A1 FI20210004 A1 FI 20210004A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
glass
resistors
convection
heated
nozzle housing
Prior art date
Application number
FI20210004A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Inventor
Risto Nikander
Original Assignee
Feracitas Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI20200015A external-priority patent/FI20200015A1/fi
Application filed by Feracitas Oy filed Critical Feracitas Oy
Priority to EP21159115.1A priority Critical patent/EP3872040A1/en
Publication of FI20210004A1 publication Critical patent/FI20210004A1/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/04Tempering or quenching glass products using gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/10Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated heated by hot air or gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

Convection-heated glass tempering process and a machine that heats convection air in two stages. First through the heat transfer plate and then through the heat radiation field caused by the resistors. This makes the heating of the glass more efficient, which increases the capacity.

Description

PATENTTIHAKEMUS KONVEKTIOILMAN LÄMMITYS SÄTEILYN AVULLA
NYKYINEN TEKNIIKKA US 6470711 esittelee patentin, jossa suutinkotelot ja niissä vastukset (15, electrical resistors).
Vastusten yläpuolella ja sivuilla on säteilylevyt (16, reflecting panels). Vastukset säteilivät lämpöä ja säteilylevyjen on tarkoitus heijastaa ylös ja sivuille suuntautuva lämpösäteily takaisin ja lisätä lämpösäteilyä säteilylevyihin (13, radiating panels). Säteilylevyjä käytettiin yleisesti silloin, kun konvektiouunit eivät olleet vielä paljoa käytössä. Tuulilasien taivutusuuneissa tämä oli vakioratkaisu. Säteilylevyt säteilivät lämpöä lasiin. Säteilylevyyn oli koneistettu suutinreikiä jota kautta lasiin suunnattiin konvektioilma suihkut. Laitetta kuvattiin nimellä CONVAIR. CONV tuli sanasta convection A tuli sanasta and ja IR sanasta irradiation. Karkaisukoneissa puhutaan lastausalueesta eli alueesta, jolle voidaan lastata maksimi määrä lasia joka on käytännössä aina joukko pienempiä laseja. Koneen suorituskyky oli suuri. Noin 22 lastausta tunnissa 5 mm matala emissiviteettistä lasia, emissiviteetti 0,02. Se saavutettiin alle 80 kW/m? teholla lastauspinta-alaa kohti. Konvektioteho oli 5 kW/m?.
Patentti US 8618442 esittelee vastaavan tapaisen ratkaisun jossa vastusten yläpuolella on levyyn tehty rakoja, joiden lävitse konvektioilma pääsee huuhtelemaan suoraan vastuksia ja vastuslankoja. Ajatus ilmeisesti oli, että sillä saavutettaisiin suurempi lämmönsiirtokerroin eli suurempi kapasiteetti. Tosiasiassa tämä pienentää kapasiteettia sillä säteilyä ei ole juuri ollenkaan johtuen siitä, että konvektioilma ”huuhtelee” vastuslankoja ja keraamiputkia joille vastuslangat on kierretty. Kustannusten alentamiseksi säteilylevyt ja siihen koneistetut suuttimet on jätetty pois. Tarkoitus oli, että konvektioilmaa kuumennetaan mahdollisimman korkeaan lämpötilaan ja sillä korvataan kalliit säteilylevyt. Suutinkotelot on tehty kuumankestävästä ohutlevystä, johon voidaan tehdä suutinreikiä jollain halvalla tavalla, esim. laserleikkaamalla tai lävistämällä. Tässä puhtaassa konvektiomentelmässä, (pure convection) saavutetaan 5 mm:in lasilla, jonka emissiviteetti 0,02, kapasiteetti joka on vain 16 lastausta tunnissa. Lämmitysteho on 90 kW/m”?. Konvektioilmaa tuotetaan 13 kW/m? lastausala . Ero on valtava kapasiteetilla mitattuna ja 2,5 kertainen konvektioteholla. Varsinkin kapasiteettierolla on valtava merkitys. Lisäksi säteilyn merkitys on olematon. Säteily on hyväksi kirkkaalle laseille ja itse asiassa kaikille laseille, koska säteilylämmitys tunkeutuu lasin sisään. Laseille joilla emissiviteetti on lähellä nollaa, esim. 0,02, — noin 98% säteilystä heijastuu takaisin lasista. Konvektiolämmitys lämmittää vain lasin pintaa. Ql & ? KEKSINNÖLLINEN MENTELMÄ JA LAITE 00 > Kuva 1 esittää yhden suutinkotelon (NB) poikkileikkausta. Konvektioilma (CA) virtaa & 35 suutinkotelossa alaspäin. Ensin se kohtaa lämmönsiirtolevyn (S) jota vastus (H) lämmittää.
+ Konvektioilma kuumennetaan aluksi lämmönsiirtolevyn avulla. Kun suutinkotelon seinämän ja S lämmönsiirtolevyn välinen etäisyys on pieni, se lisää lämmön siirtymistä ilmaan.
N Lämmönsiirtolevyn täytyy olla sellainen muodoltaan, että sen kautta ei pääse merkittävässä S määrin virtaamaan konvektioilmaa vastuksille joka jäähdyttäisi vastuksia ja säteilyä alaspäin. Hyvä 40 lämmönsiirtolevyn ulottuma alaspäin vastusten sivuilla on noin puoleen väliin vastuksen keskiviivaa. Normaalisti käytetty levynpaksuus on 2 mm suutinkoteloissa. Kovin paksua se ei voi 1 olla johtuen painosta johtuvista materiaali- ja työ kustannuksista. Jos lämmönsiirtolevyn paksuus on suuri, niin lämmön siirtyminen vastuksista toiselle konvektioilman puolelle kestää kauemmin. 4 mm voi pitää maksimipaksuutena. Vastus lämmittää säteilyllä (RAD) alapuolista ja sivuille suuntautuvaa ilmaa lämmönsiirtolevyn (S) rajoituksen puitteissa erittäin korkeaan lämpötilaan, koska konvektioilma ei suoranaisesti jäähdytä vastusta. Kun kertaalleen lämmitetty ilma virtaa säteilyn lävitse suuttimille (NO) se lämpenee edelleen ja sekoittuu ja tempaa mukaansa erittäin kuumaa säteilyn kuumentamaa ilmaa. Tällainen erittäin kuuma ilma purkautuu lasille konvektiosuihkuina. Lämmönsiirtokerroin riippuu suoraan ilman la lasin lämpötilaerosta ja ilman nopeudesta ja määrästä. Vaikka tarkoitus oli säteilyn ja konvektiolämmityksen yhdistäminen CONVAIR karkaisukoneessa, juuri säteilyn kuumentamasta ilmasta johtui suuri kapasiteettiero patenttien US 6470711 ja US 8618442 välillä. Patentin US 8618442 alentamaa tehoa on pyritty poistamaan lisäämällä ilmamäärää ja/tai painetta. US 8618442 tarvitsema teho on 2,5 kertainen ja kapasiteetti silti kapasiteetti on noin 25 % alhaisempi. . Tietenkin sähkövastusten tilalla voidaan käyttää myös muita ilman kuumentamismenetelmiä, esim. kaasun polttoa.
=
O
N 5 00
I Ao a +
O oO Oo
N O
N 2

Claims (7)

PATENTTIVAATIMUKSET
1. Lasin karkaisemiseksi käytetty menetelmä, jossa lasia liikutellaan teloilla ja lasia lämmitetään konvektioilmalla (CA) jota lämmitetään vastuksilla (H) jonka jälkeen suutinkotelosta (NB) ja ilma suihkutetaan suuttimien (NO) kautta lasille konvektioilmasuihkuina (CJ) on tunnettu siitä, että konvektioilmaa lämmitetään ensimmäisessä vaiheessa vastusten (H) lämmittämän lämmönsiirtolevyn (S) kautta ja sen jälkeen konvektioilma kulkee säteilyalueen (RAD) lävitse jolloin se edelleen lämpenee ja tempaa mukaansa kuumaasäteilyn lämmittämää erittäin kuumaa ilmaa joka purkautuu lasille konvektioilma suihkuina (CJ).
2. Konvektiolämmitteinen patenttivaatimuksen 1 mukainen lasin karkaisulaite jossa on suutinkotelot (NB) joissa on vastukset (H) suuttimet (NO) on tunnettu siitä, että vastusten (H) yläpuolella ja vastusten reunoilla ainakin jonkin matkaa alaspäin on lämmönsiirtolevy (S).
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen karkaisulaite on tunnettu siitä, että suutinkotelo (NB) on valmistettu kuumankestävästä ohutlevystä ja siihen on siinä olevat suuttimet (NO) on oleellisesti valmistettu kuumankestävästä ohutlevystä.
4. Patenttivaatimusten 2 ja 3 mukainen lasinkarkaisulaite on tunnettu siitä, että suutinkotelon (NB) sivut on valmistettu oleellisesti samasta materiaalista kuin otsapinta, jolla suuttimet (NO) sijaitsevat.
5. Patenttivaatimusten 2 - 4 mukainen lasinkarkaisulaite on tunnettu siitä, että ainakin otsapinta ja siinä sijaitsevat suuttimet (NO) ovat irrotettavissa muusta osasta suutinkoteloa (NO).
6. Patenttivaatimusten 2 - 5 mukainen lasinkarkaisulaite on tunnettu siitä, että yhdessä suutinkotelossa (NB) voi olla rinnakkain, päällekkäin tai lomittain yhdistelmiä vastusten (H) ja lämmönsiirtolevyn (S) yhdistelmiä.
7. Patenttivaatimusten 2 - 6 mukainen lasinkarkaisulaite on tunnettu siitä, että yhden suutinkotelon leveys ei ylitä 400 mm.
N & > © =E 35 a
S 3
N & 3
FI20210004A 2020-02-27 2021-01-18 Konvektioilman lämmitys säteilyn avulla FI20210004A1 (fi)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21159115.1A EP3872040A1 (en) 2020-02-27 2021-02-24 Effective glass heating process heating convection air into matrix configuratioin

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20200015A FI20200015A1 (fi) 2019-08-29 2020-02-27 Lasinlämmityksen parantaminen
FI20200035 2020-05-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI20210004A1 true FI20210004A1 (fi) 2021-08-28

Family

ID=78049068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20210004A FI20210004A1 (fi) 2020-02-27 2021-01-18 Konvektioilman lämmitys säteilyn avulla

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI20210004A1 (fi)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8661851B2 (en) Process and device for producing a structure on one of the faces of a glass ribbon
US9453334B2 (en) Method and device for producing a low-emissivity layer system
US6408649B1 (en) Method for the rapid thermal treatment of glass and glass-like materials using microwave radiation
MX2013014246A (es) Metodo para calentar un componente formado para una subsecuente operacion de conformado en caliente y horno continuo para calentar regionalmente un componente formado precalentado a una temperatura predeterminada a una temperatura superior.
EP2556317B1 (en) Method and device for treatment of continuous or discrete metal products
KR100469522B1 (ko) 열처리 장치
KR102006060B1 (ko) 로이유리 열처리 방법 및 시스템
FI20210004A1 (fi) Konvektioilman lämmitys säteilyn avulla
CN102531361B (zh) 一种钢化真空玻璃的封边方法和装置
CN115650567B (zh) 玻璃钢化加热炉
KR20020012497A (ko) 기판의 열처리 방법 및 그에 사용하는 연속식 열처리로
CN104032262B (zh) 一种卧式生产太阳能集热板的镀膜装置
AU5198400A (en) Device for heating plates of glass
CN209081933U (zh) 一种钢带退火炉
CN101988145B (zh) 带凹槽结构的加热室
CN201971730U (zh) 一种钢化真空玻璃的封边装置
KR20030016276A (ko) 유리 제품 등의 열처리용 오븐
CN217459233U (zh) 一种对流加热式玻璃钢化炉
CN213803898U (zh) 一种恒温的钢板热处理炉
KR100418492B1 (ko) 시트형 피가열체 열처리장치 및 그 열처리방법
CN105417961A (zh) 一种红外加热装置
JPH0222318B2 (fi)
PL243110B1 (pl) Sposób hartowania szkła
JPH11270968A (ja) 赤外線ヒータによる加熱方法
FI20200015A1 (fi) Lasinlämmityksen parantaminen