一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐的製作方法

2023-06-17 06:45:31

專利名稱：一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種輻射加熱爐，具體涉及一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐。
背景技術：
目前市場上的輻射加熱爐對玻璃的加熱方式是以輻射加熱為主，傳導加熱為輔。 具體來說，就是利用電加熱絲通電時發出的紅外光直接對玻璃板的上下表面進行輻射加 熱，輔助以表面對玻璃板下表面傳導加熱。生產反射率和透射率高的玻璃時，這種加熱方式會存在加熱時間長，熱傳遞效率 低下的問題。尤其在加工LOW-E玻璃和反輻射玻璃時，玻璃上表面的膜層會強烈地反射掉 來自上部加熱元件的輻射熱，下部的加熱元件又會對玻璃產生兩次加熱，即熱輻射從下面 透入玻璃被玻璃上表面膜層反射又折回；加上陶瓷輥道對玻璃下表面的傳導加熱，使得玻 璃上、下表面的加熱極不均勻。這將嚴重影響玻璃鋼化後的形狀、平整度、光學質量，甚至於 極大地改變LOW-E玻璃表面的電阻值，使得產品質量達不到鋼化玻璃的國家標準，不能滿 足用戶要求。實用新型專利ZL03275747. 6公開了一種可使玻璃上下均勻加熱的玻璃加熱爐， 包括爐體及輥道，在輥道的下面設有冷氣噴嘴。該技術方案通過冷氣管道和冷氣噴嘴來調 節陶瓷輥的表面溫度，只解決了普通玻璃的加熱均勻的問題，但當生產反射率和透射率高 的玻璃時，這種加熱方式會存在加熱時間長，熱傳遞效率低，能量損耗量大的問題。發明專利ZL200410049674. 7公開了一種加熱玻璃的方法和裝置。當玻璃置於一 回火爐內的輥子上時從上面和下面對玻璃加熱，玻璃的上表面通過熱空氣噴射流來加熱， 該熱空氣噴射流通過從爐內吸取空氣並對該熱空氣加壓並使其再循環返回到玻璃的上表 面而形成；玻璃的下表面通過將取自爐外部的一個壓縮機加壓且被加熱的空氣來加熱。該 技術方案雖然對LOW-E玻璃加熱時間較短且加熱均勻，但是不適合對已有傳統的輻射爐 進行改造升級，因為改造複雜、造價高昂。實用新型專利ZL200920160630.X公開了一種高壓空氣對流循環加熱裝置，其由 高壓空氣對流循環系統、爐體和多根輸送輥道組成，高壓空氣對流循環系統設於所述爐體 的內部，其中多根輸送輥道水平轉動安裝在爐體內，並貫穿於爐體兩側，高壓空氣對流循環 系統中設有能噴射到輸送輥道上下玻璃的上下表面的多個高壓空氣對流循環靜壓發生器 噴嘴。該技術方案通過儲氣罐的壓縮空氣直接對玻璃上下表面加熱，只解決了普通玻璃的 加熱均勻問題，不能解決由於LOW-E玻璃的二次加熱現象導致該種玻璃上下表面加熱不均 勻的技術難題，且加熱效率低下。

發明內容
本發明提供了一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐，可重新製作也可對已有的普通 輻射加熱爐進行改造升級，方案簡單、造價低廉；解決了普通輻射加熱爐對LOW-E玻璃和反 輻射玻璃加熱時間長，熱傳遞效率低下，產品質量差的問題。
一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐，包括爐體和設於爐體外側的體外循環裝置， 所述的爐體由可升降的上爐體和固定在地面的下爐體組成，上爐體和下爐體中對應設有上 加熱單元和下加熱單元，上加熱單元和下加熱單元之間設有輸送玻璃的傳動輥道；所述的 體外循環裝置包括空氣壓縮機、儲氣罐、熱交換器、引風機、吸氣管、上噴氣管、下噴氣管及 其連接管路；所述的熱交換器包括內腔和設於內腔中的換熱元件，換熱元件的進氣管與儲氣罐 連通，換熱元件的出氣管與插入上爐體的上噴氣管連通；所述的內腔由隔板分割成若干個 型腔，相鄰隔板上下交錯開口，內腔的進氣口與插入上爐體內的吸氣管連通，內腔的出氣口 與引風機相通；所述的儲氣罐的一端與空氣壓縮機相連，儲氣罐的另一端與插入下爐體的下噴氣 管連通。為了提高熱交換器的換熱效率，優選的換熱元件包括若干根平行排列的列管和設 於列管兩側的集氣箱，單根列管對應設於單個型腔內，相鄰兩根列管的一端通過集氣箱連 通；集氣箱通過隔板與型腔分開，使得本發明中的熱交換主要集中於列管所對應的型腔內， 確保列管內壓縮空氣與型腔內熱空氣的進行充分逆流換熱，減少了熱能的損耗。所述的內腔由隔板分割成若干型腔，相鄰隔板上下交錯開口，主要目的是為了控 制腔內空氣的有序流動，使得腔內空氣與換熱元件內的壓縮空氣進行充分逆流換熱。本發明帶體外循環裝置的輻射加熱爐，主要包括一路熱空氣的流動管路和兩路壓 縮空氣的流動管路，其中熱空氣從上爐體中流出後在熱交換器的型腔中流動，壓縮空氣從 儲氣罐中流出後分別在換熱元件和下噴氣管中流動；當引風機工作時，熱交換器的型腔內原有空氣從內腔的出氣口被不斷排出，導致 型腔內的氣壓小於輻射加熱爐的上爐體內的氣壓，致使上爐體內的熱空氣經吸氣管被不斷 吸入內腔的進氣口，在型腔內與從儲氣罐流入換熱元件的一路壓縮空氣進行熱交換後，從 內腔的出氣口排出；在這過程中，從儲氣罐流入換熱元件的這路壓縮空氣在型腔內高溫氣體的熱傳遞 的作用下，通過逆流換熱使其溫度快速升高，然後從換熱元件的出氣管排出，通過連接管路 進入到上噴氣管，從上噴氣管的噴氣孔中向下噴出，對玻璃上表面進行對流加熱，在短時間 內使玻璃升溫至指定的工藝溫度，解決了普通輻射爐對LOW-E玻璃和反輻射玻璃加熱時間 長的問題，減少能量的損耗；所述的儲氣罐的另一路壓縮空氣，通過連接管路進入到下噴氣管，從下噴氣管的 噴氣孔中向上噴出，對玻璃下表面進行適當地降溫。通過對壓縮空氣的流量、時間控制來減 少玻璃上、下表面溫度差，消除了玻璃上、下表面不能均勻加熱的現象。本發明的輻射加熱爐，利用體外循環裝置，使得玻璃在原有輻射加熱的基礎上增 添了對流加熱，大大減少了 LOW-E玻璃和反輻射玻璃的加熱時間，能在短時間內使這類玻 璃升溫至指定工藝溫度，降低能耗起到節能的作用；並且通過冷熱空氣的換熱，能使所加工 的LOW-E玻璃和反輻射玻璃的上、下表面加熱均勻，從而降低廢品率，提高產品質量，使得 產品質量達到鋼化玻璃的國家標準。對普通玻璃加熱時，無需開啟熱交換，只需通過開啟下 噴氣裝置即可均勻加熱玻璃的上、下表面。


圖1為本發明輻射加熱爐的體外循環裝置的側面結構示意圖。圖2為圖1中上、下噴氣管路的正面結構示意圖。圖3為圖1中熱交換器的結構示意圖。圖4為圖3中內腔的結構示意圖。圖5為圖1中熱交換器的另一種實施方式的結構示意圖。圖6為圖5中換熱元件的結構示意圖。圖7為圖5中內腔的結構示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1所示，一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐，包括爐體1和設於爐體1外側的 體外循環裝置，爐體1由可升降的上爐體2和固定在地面的下爐體3組成，上爐體2和下爐 體3中對應設有上加熱單元4和下加熱單元5，上加熱單元4和下加熱單元5之間設有輸送 LOff-E玻璃的傳動輥道6 ；體外循環裝置包括熱空氣壓縮機18、儲氣罐19、熱交換器7、引風 機8、吸氣管9、上噴氣管10、下噴氣管11及其連接管路；熱交換器7包括內腔12和設於內腔12中的換熱元件13，內腔12的進氣口 14與 插入上爐體2內的吸氣管9連通，內腔12的出氣口 15與引風機8相通；換熱元件13的進 氣管16與儲氣罐19連通，換熱元件13的出氣管17與插入上爐體2的上噴氣管10連通；所述的儲氣罐19的一端與空氣壓縮機18相連，儲氣罐19的另一端與插入下爐體 3的下噴氣管11連通。如圖2所示，上噴氣管10均勻布置在LOW-E玻璃的正上方，高溫空氣從上噴氣管 10中向下噴出，對LOW-E玻璃上表面進行對流加熱；下噴氣管11均勻布置在LOW-E玻璃的 正下方，壓縮空氣從下噴氣管11中向上噴出，對LOW-E玻璃下表面進行適當降溫。如圖3和圖4所示，熱交換器7的內壁緊貼有保溫層22，以減少熱交換器7內部氣 體熱量的損失；熱交換器7包括內腔12和設於內腔12中的換熱元件13，換熱元件13由進氣管 16、出氣管17及其U形連接管路組成；內腔12由隔板20分割成四個型腔21，相鄰隔板20 上下交錯開口，各個型腔21成水平排列，也可以成豎直排列；內腔12的左數第一個型腔21 中設有出氣口 15，內腔12的右數第一個型腔21中設有進氣口 14 ；型腔21與換熱元件13 互不相通。本發明中的熱交換器，壓縮空氣在換熱元件的各個位置，都可以與型腔內的熱空 氣進行逆流換熱。實施例2本發明帶體外循環裝置的輻射加熱爐中的熱交換器，還可以是另一種結構裝置。如圖5所示，熱交換器7的內壁緊貼有保溫層22，以減少熱交換器7內部氣體熱量 的損失；熱交換器7包括內腔12和設於內腔12中的換熱元件13，內腔12的進氣口 14與 插入上爐體2內的吸氣管9連通，內腔12的出氣口 15與引風機8相通；換熱元件13的進氣管16與儲氣罐19連通，換熱元件13的出氣管17與插入上爐體2的上噴氣管10連通；如圖6所示，熱交換器7中的內腔12由隔板20分割成七個豎直的獨立型腔21，相 鄰的隔板20上下交錯開口，各個型腔21成水平排列；其中左數第一個型腔21中設有出氣 口 15，右數第一個型腔21中設有進氣口 14。如圖7所示，熱交換器7中的換熱元件13包括七根平行排列的列管23和設於列 管23兩側的集氣箱24，單根列管23對應設於單個型腔21內，相鄰兩根列管23的一端通過 集氣箱24連通；集氣箱24共八個，各個集氣箱24通過隔板20與型腔21分開，使得本發明中的熱 交換器，壓縮空氣主要集中在換熱元件13的列管23內與型腔21內的熱空氣進行逆流換 熱，集氣箱24內不進行熱交換。實施例1和實施例2中的本發明，實施過程如下首先，LOW-E玻璃通過傳動輥道6進入爐體1內，在爐體1內作左、右往復運動，爐 體1內的上加熱單元4和下加熱單元5開始對LOW-E玻璃進行輻射加熱，傳動輥道6對玻 璃的下表面進行熱傳遞加熱。與此同時，體外循環裝置中的熱交換器7上的引風機8開始工作，熱交換器7的型 腔21內原有空氣從內腔12的出氣口 15中被不斷排出，導致型腔21內的氣壓小於上爐體2 內的氣壓，使得上爐體2內的熱空氣經吸氣管9被不斷吸入內腔12的進氣口 14，並在型腔 21中與儲氣罐19流出的一路壓縮空氣進行熱交換後，依次通過各個獨立的型腔21，從內腔 12的出氣口 15排出。在上述過程中，儲氣罐內的這路壓縮空氣通過進氣管16進入換熱元件13，與進入 型腔21的爐內熱空氣進行逆流換熱，交換吸熱後的這路壓縮空氣溫度可以升至510°C左 右；然後高溫的壓縮空氣從出氣管17排出，經高溫連接軟管、上連接管進入到上噴氣管10， 從上噴氣管10的噴氣孔中向下噴出，對LOW-E玻璃上表面進行對流加熱。而儲氣罐內的另一路壓縮空氣，經下連接管進入到下噴氣管11，從下噴氣管11的 噴氣孔中向上噴出，對LOW-E玻璃下表面進行適當降溫。上噴氣管10和下噴氣管11的開閉時間可根據LOW-E玻璃的實際加熱狀況進行調 控，可大大縮短玻璃的加熱時間，並可使玻璃的上、下表面加熱均勻。
權利要求
一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐，包括爐體(1)，爐體(1)由可升降的上爐體(2)和固定在地面的下爐體(3)組成，上爐體(2)和下爐體(3)中對應設有上加熱單元(4)和下加熱單元(5)，上加熱單元(4)和下加熱單元(5)之間設有輸送玻璃的傳動輥道(6)，其特徵在於，所述的爐體(1)的外側設有體外循環裝置，所述的體外循環裝置包括空氣壓縮機(18)、儲氣罐(19)、熱交換器(7)、引風機(8)、吸氣管(9)、上噴氣管(10)、下噴氣管(11)及其連接管路；所述的熱交換器(7)包括內腔(12)和設於內腔(12)中的換熱元件(13)，換熱元件(13)的進氣管(16)與儲氣罐(19)連通，換熱元件(13)的出氣管(17)與插入上爐體(2)的上噴氣管(10)連通；所述的內腔(12)由隔板(20)分割成若干個型腔(21)，相鄰隔板(20)上下交錯開口，內腔(12)的進氣口(14)與插入上爐體(2)內的吸氣管(9)連通，內腔(12)的出氣口(15)與引風機(8)相通；所述的儲氣罐(19)的一端與空氣壓縮機(18)相連，儲氣罐(19)的另一端與插入下爐體(3)的下噴氣管(11)連通。
2.根據權利要求1所述的帶體外循環裝置的輻射加熱爐，其特徵在於，所述的換熱元 件(13)包括若干根平行排列的列管(23)和設於列管(23)兩側的集氣箱(24)，單根列管(23)對應設於單個型腔(21)內，相鄰兩組列管(23)的一端通過集氣箱(24)連通。
3.根據權利要求2所述的帶體外循環裝置的輻射加熱爐，其特徵在於，所述的集氣箱(24)通過隔板(20)與型腔(21)分開。
全文摘要
本發明公開了一種帶體外循環裝置的輻射加熱爐，包括爐體和設於爐體外側的體外循環裝置，爐體由可升降的上爐體和固定在地面的下爐體組成，上爐體和下爐體中對應設有上加熱單元和下加熱單元，上加熱單元和下加熱單元之間設有輸送玻璃的傳動輥道；體外循環裝置包括空氣壓縮機、儲氣罐、熱交換器、引風機、吸氣管、上噴氣管、下噴氣管及其連接管路。本發明利用體外循環裝置，使玻璃在輻射加熱的基礎上增添對流加熱，減少對LOW-E玻璃和反輻射玻璃的加熱時間，降低能耗起到節能的作用；並通過冷熱空氣的換熱，使LOW-E玻璃和反輻射玻璃的上、下表面加熱均勻，從而降低廢品率，提高產品質量，使產品質量達到鋼化玻璃的國家標準。
文檔編號C03B27/012GK101905948SQ201010246799
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月6日 優先權日2010年8月6日
發明者姚敏 申請人:杭州精工機械有限公司