新型噴流式強制對流鋼化爐
傳統玻璃鋼化爐多采用輻射加熱技術(shù),在普通輻射爐中,玻璃上表面所吸收的熱量主要來(lái)自加熱元件的熱輻射,較少一部分來(lái)自對流傳熱,這是因為玻璃在運動(dòng)中與爐內熱空氣之間有相對運動(dòng)而產(chǎn)生的對流傳熱,因此,爐子上部傳熱相對較為單一,加熱器對玻璃上表面的輻射傳熱占絕大比例,而因玻璃在運動(dòng)時(shí)與爐內熱空氣之間產(chǎn)生相對運動(dòng)而帶來(lái)的對流傳熱非常有限,可以忽略不計,因此爐子上部的傳熱量與加熱器表面溫度,與玻璃的表面輻射率(或稱(chēng)黑度)有關(guān)。當玻璃品種一定,爐子溫度一定時(shí),加熱器的設計、在爐內的布置方式是決定傳熱效果和加熱質(zhì)量的關(guān)鍵。蘭迪公司的加熱器設計理念獨特,并采用獨特的面陣式布局,加熱器分區更細微,控溫精度更高,爐溫均勻性更好,從而使爐內的傳熱更加有效,加熱質(zhì)量更好。
爐子下部的傳熱相對較為復雜,由于輥道的存在,加熱元件被輥道遮蔽,從傳熱層面講,加熱元件對玻璃的角度系數變小,因此傳熱效率大大降低。加熱元件的部分熱量先以輻射的方式傳給輥道,而輥道對玻璃傳熱有兩種方式:①輥道對玻璃的輻射傳熱,由于輥道熱量來(lái)自加熱元件,其表面溫度要比加熱元件表面溫度低100-150℃,因此它對玻璃的輻射傳熱效率也會(huì )降低。②輥道對玻璃的熱傳導,由于玻璃擺放在輥道上且在輥道上運動(dòng),部分熱量以導熱方式傳給玻璃,傳熱能力的大小與二者的溫差,接觸面積及玻璃本身的導熱系數有關(guān),隨著(zhù)加熱過(guò)程的進(jìn)行,輥道與玻璃的溫差會(huì )減小,傳熱能力會(huì )逐漸下降;輥道是圓柱狀的,它與玻璃的接觸為線(xiàn)接觸,接觸面積很小,這是導熱所占比例很小的另一個(gè)原因,另一方面,輥道直徑越大,熱傳導也會(huì )隨之加大;還有較小一部分熱量來(lái)自對流傳熱,這是因為,下部加熱器位于玻璃的下方,加熱器附近的溫度高,玻璃附近的溫度低,加熱器附近的空氣密度要小于玻璃附近的空氣密度,因密度差而引起的對流稱(chēng)為自然對流,自然對流的傳熱強度很低;另外,玻璃運動(dòng)時(shí)與空氣的相對運動(dòng)也產(chǎn)生對流,這部分所占的比例也非常小,盡管如此但它是存在的。雖然要準確搞清每部分傳熱所占的比例是困難的,但了解它會(huì )對我們解釋一些現象,設定下部溫度、控制下部溫度有很大的幫助,比如說(shuō),下部傳熱比上部快等。
某些品種的玻璃尤其是鍍膜玻璃(如Low-E鍍膜玻璃),由于其黑度(吸收率)小,反射率和透射率相對較高,對熱輻射的吸收較差,因此,存在加熱時(shí)間長(cháng),加熱效率低等弊端,較重要的是,高溫長(cháng)時(shí)間加熱會(huì )使玻璃表面出現缺點(diǎn),嚴重影響鋼化后的產(chǎn)品質(zhì)量。
針對LOW-E玻璃表面輻射率低,輻射加熱效率低下的特點(diǎn),蘭迪公司利用噴流傳熱原理開(kāi)發(fā)了新一代噴流式鋼化爐JHF,它是以強制對流為主要傳熱手段。我們知道,膜層雖然對輻射熱有隔阻作用,但它對對流傳熱的隔阻作用卻很小,傳熱的快慢主要取決于氣流的速度,以及氣流與被加熱表面的角度等。蘭迪公司的新一代噴流式鋼化爐JHF,爐墻全部用不銹鋼板鋪設,可以有效避免爐內氣流循環(huán)對保溫層沖刷,防止固體顆粒脫落,黏附在陶瓷輥道上,并較終影響玻璃質(zhì)量。開(kāi)發(fā)了結構獨特的加熱器,爐內設計了先進(jìn)的對流系統,對流系統全部采用高性能耐熱鋼制作,工作更可靠,壽命更長(cháng)。對流系統使熱空氣以很高的速度垂直噴向玻璃表面,傳熱效率很高,熱量可以快速、有效穿過(guò)膜層傳給玻璃,因此玻璃上表面加熱速度大幅提高。
如果僅爐子上部采用對流傳熱,可以解決LOW-E玻璃表面輻射率低的問(wèn)題,玻璃上表面的傳熱效率明顯加快,相對而言下部傳熱較為緩慢,上下部加熱失衡,容易造成玻璃彎曲等加熱缺點(diǎn),考慮到這一因素,我們在設計中又增加了下部對流,以強化下部傳熱,使玻璃上下表面同步加熱,因而玻璃加熱質(zhì)量更加無(wú)缺。
為了更好的控制加熱過(guò)程和加熱質(zhì)量,實(shí)際設計中,下部對流系統的關(guān)鍵作用在于,與傳統輻射爐相比,它不僅可以強化氣流對玻璃下表面的傳熱,而且可以準確控制陶瓷輥道的溫度,從而使出現加熱缺點(diǎn)的風(fēng)險降至較低。
針對這些要求,蘭迪公司集中本公司相關(guān)人士和精英,投入巨資進(jìn)行力度強開(kāi)發(fā),科研攻關(guān)小組通過(guò)大量計算,兼收并蓄本行業(yè)較新成果,擯棄了常規對流爐的設計理念,創(chuàng )造性地開(kāi)發(fā)出了新一代噴流式強制對流鋼化爐,具有如下特點(diǎn):
加熱區更多,分布更合理。每個(gè)區均設有熱電偶;每區溫度單獨測量,每區加熱器單獨控制,爐溫控制十分方便,定制加熱曲線(xiàn)更加容易,爐溫均勻性大大提高。
采用雙對流模式,爐子上、下部都裝有高溫風(fēng)機,可準確控制陶瓷輥道溫度,使上部和下部的加熱更均勻,真實(shí)實(shí)現上下部同步加熱。
加熱區更多,分布更合理,在爐子的橫斷面可分多個(gè)區控制,實(shí)現邊部溫度補償。
開(kāi)發(fā)了獨有的加熱器。由于對流爐的傳熱方式與傳統鋼化爐截然不同,我們開(kāi)發(fā)了新穎、獨特的加熱器,使加熱器傳熱條件得到了根本改善,傳熱效率更高,加熱元件采用高性能的Cr20Ni80材料,使用壽命長(cháng),檢修也十分方便。
設計開(kāi)發(fā)了耐高溫循環(huán)風(fēng)機。由于對流爐的傳熱速度取決于爐內氣流的運動(dòng)速度,而氣流的速度又取決于風(fēng)機所產(chǎn)生的壓力,因此,風(fēng)機壓力的高低就決定了對流爐的傳熱效果,針對這一要求我們開(kāi)發(fā)了高溫循環(huán)風(fēng)機,采用高溫耐熱鋼Cr25Ni20,抗高溫蠕變能力大大增強。
開(kāi)發(fā)了獨特的爐內導流裝置。先進(jìn)的設計理念,使導流裝置的壓力損失較小,壓力分布更均勻,非常大限度地發(fā)揮風(fēng)機的效能,獨特的熱風(fēng)循環(huán)系統使加熱玻璃前后的氣流各行其道,傳熱效果更好,爐溫均勻性大大提到,采用高溫耐熱鋼Cr25Ni20,抗高溫蠕變能力大大增強,壽命大幅延長(cháng)。
采用較先進(jìn)的噴流加熱技術(shù),傳熱系數比常規對流爐大幅提高,加熱速度更快,加熱時(shí)間更短,尤其適合鍍膜玻璃和LOW-E玻璃的加熱。因此,生產(chǎn)率得到提高,更加節能。
循環(huán)風(fēng)機采用變頻控制技術(shù),采用西門(mén)子專(zhuān)項使用模擬量控制模塊,在玻璃進(jìn)爐時(shí),低的爐溫設定和低的風(fēng)機轉速設定使玻璃首先進(jìn)行預熱,待玻璃溫度提高后快速加熱,使炸爐的傾向得到有效遏制,玻璃加熱質(zhì)量得以提高,平整度好,光學(xué)性能優(yōu)良,玻璃成品率也得到提高,可以根據不同品種的玻璃定制頻率曲線(xiàn),加熱更合理。
爐溫控制采用西門(mén)子公司的專(zhuān)項使用溫度模塊,內設專(zhuān)項使用的優(yōu)化算法和相關(guān)人士PID參數庫,具有PID參數自整定功能,并可實(shí)現模糊控制,溫度超調得到有效舒緩,控溫精度更高,可以根據不同品種的玻璃定制加熱曲線(xiàn),加熱更合理。
選用全部有名硅質(zhì)陶瓷輥道,采用同步傳動(dòng)技術(shù),避免玻璃與輥道的相對滑動(dòng),清理機械劃傷,從而使玻璃加熱質(zhì)量更好。
西門(mén)子操作終端OP270更適于工業(yè)現場(chǎng),性能優(yōu)良,工作穩定。友好的人機接口,豐富的操作畫(huà)面,操作者更容易掌握,內存多條溫度曲線(xiàn)和頻率曲線(xiàn),并具有參數在線(xiàn)修改功能,適合不同品種、不同厚度的玻璃。

較短的加熱時(shí)間
更高的生產(chǎn)率
更無(wú)缺的質(zhì)量
更低的能耗
- 設計并采用了獨有的加熱器。傳熱效率更高,使用壽命更長(cháng),檢修方便。
- 獨有的加熱器布局,使定制加熱曲線(xiàn)更容易、更靈活。
- 開(kāi)發(fā)了獨特的爐內導流裝置,傳熱效果更好,爐溫均勻性大大提高。
- 采用較先進(jìn)的噴流加熱技術(shù),傳熱系數比常規對流爐大幅提高,加熱速度更快,加熱時(shí)間更短。
- 循環(huán)風(fēng)機采用變頻控制技術(shù),以及西門(mén)子專(zhuān)項使用模擬量控制模塊,更適合加熱不同厚度的玻璃。
- 爐溫控制采用西門(mén)子公司的專(zhuān)項使用溫度模塊和模糊控制技術(shù),控溫精度更高。
- 選用全部有名硅質(zhì)陶瓷輥道,采用同步傳動(dòng)技術(shù),玻璃加熱質(zhì)量更好。
- 西門(mén)子操作終端OP270更適于工業(yè)現場(chǎng),性能優(yōu)良,工作穩定。友好的人機接口,豐富的操作畫(huà)面,操作者更容易掌握。
產(chǎn)品用途:LD- 系列可用來(lái)加工較高品質(zhì)的建筑、家私、汽車(chē)玻璃、Low-E 玻璃等,(E值較低可達0.03)。
技術(shù)參數
型號 |
平玻璃非常大裝載尺寸 (毫米) |
彎玻璃非常大 裝載尺寸 (毫米) |
平玻璃較小裝載尺寸 (毫米) |
彎玻璃較小裝載尺寸 (毫米) |
玻璃厚度范圍 (毫米) |
加熱時(shí)間 (秒/毫米) |
生產(chǎn)能力 (米2 /時(shí)) |
LD- B20120-3 |
2000X1200 |
2000Xarc1000 |
150X350 |
300Xarc400 |
3.5-6 |
白玻 |
Low-E (E=0.03) |
72-96 (爐/小時(shí)) |
LD- B09075-4 |
900X750 |
900Xarc750 |
150X220 |
150Xarc220 |
3.2-6 |
28-32 |
34-38 |
108-132 (爐/小時(shí)) |
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白玻 |
Low-E (E=0.03) |
LD- A2436 |
2440X3600 |
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150X300 |
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4-19 |
134 |
119 |
LD- A2442 |
2440X4200 |
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150X300 |
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4-19 |
156 |
140 |
LD- A2450 |
2440X5000 |
|
150X300 |
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4-19 |
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187 |
167 |