蘭迪新型噴流式強(qiáng)制對流鋼化爐專題報道

新型噴流式強(qiáng)制對流鋼化爐
     傳統(tǒng)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自加熱元件的熱輻射，較少一部分來自對流傳熱，這是因?yàn)椴Ａг谶\(yùn)動中與爐內(nèi)熱空氣之間有相對運(yùn)動而產(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(yùn)動時與爐內(nèi)熱空氣之間產(chǎn)生相對運(yùn)動而帶來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（或稱黑度）有關(guān)。當(dāng)玻璃品種一定，爐子溫度一定時，加熱器的設(shè)計、在爐內(nèi)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(shè)計理念獨(dú)特，并采用獨(dú)特的面陣式布局，加熱器分區(qū)更細(xì)微，控溫精度更高，爐溫均勻性更好，從而使?fàn)t內(nèi)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(fù)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(shù)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降低。②輥道對玻璃的熱傳導(dǎo)，由于玻璃擺放在輥道上且在輥道上運(yùn)動，部分熱量以導(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)有關(guān)，隨著加熱過程的進(jìn)行，輥道與玻璃的溫差會減小，傳熱能力會逐漸下降；輥道是圓柱狀的，它與玻璃的接觸為線接觸，接觸面積很小，這是導(dǎo)熱所占比例很小的另一個原因，另一方面，輥道直徑越大，熱傳導(dǎo)也會隨之加大；還有較小一部分熱量來自對流傳熱，這是因?yàn)椋虏考訜崞魑挥诓ＡУ南路?，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為自然對流，自然對流的傳熱強(qiáng)度很低；另外，玻璃運(yùn)動時與空氣的相對運(yùn)動也產(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(zhǔn)確搞清每部分傳熱所占的比例是困難的，但了解它會對我們解釋一些現(xiàn)象，設(shè)定下部溫度、控制下部溫度有很大的幫助，比如說，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，存在加熱時間長，加熱效率低等弊端，較重要的是，高溫長時間加熱會使玻璃表面出現(xiàn)缺點(diǎn)，嚴(yán)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發(fā)了新一代噴流式鋼化爐JHF，它是以強(qiáng)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(shè)，可以有效避免爐內(nèi)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。開發(fā)了結(jié)構(gòu)獨(dú)特的加熱器，爐內(nèi)設(shè)計了先進(jìn)的對流系統(tǒng)，對流系統(tǒng)全部采用高性能耐熱鋼制作，工作更可靠，壽命更長。對流系統(tǒng)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(shè)計中又增加了下部對流，以強(qiáng)化下部傳熱，使玻璃上下表面同步加熱，因而玻璃加熱質(zhì)量更加無缺。
     為了更好的控制加熱過程和加熱質(zhì)量，實(shí)際設(shè)計中，下部對流系統(tǒng)的關(guān)鍵作用在于，與傳統(tǒng)輻射爐相比，它不僅可以強(qiáng)化氣流對玻璃下表面的傳熱，而且可以準(zhǔn)確控制陶瓷輥道的溫度，從而使出現(xiàn)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(qiáng)開發(fā)，科研攻關(guān)小組通過大量計算，兼收并蓄本行業(yè)較新成果，擯棄了常規(guī)對流爐的設(shè)計理念，創(chuàng)造性地開發(fā)出了新一代噴流式強(qiáng)制對流鋼化爐，具有如下特點(diǎn)：
     加熱區(qū)更多，分布更合理。每個區(qū)均設(shè)有熱電偶；每區(qū)溫度單獨(dú)測量，每區(qū)加熱器單獨(dú)控制，爐溫控制十分方便，定制加熱曲線更加容易，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(jī)，可準(zhǔn)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(xiàn)上下部同步加熱。
     加熱區(qū)更多，分布更合理，在爐子的橫斷面可分多個區(qū)控制，實(shí)現(xiàn)邊部溫度補(bǔ)償。
     開發(fā)了獨(dú)有的加熱器。由于對流爐的傳熱方式與傳統(tǒng)鋼化爐截然不同，我們開發(fā)了新穎、獨(dú)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，檢修也十分方便。
     設(shè)計開發(fā)了耐高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)。由于對流爐的傳熱速度取決于爐內(nèi)氣流的運(yùn)動速度，而氣流的速度又取決于風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓力，因此，風(fēng)機(jī)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發(fā)了高溫循環(huán)風(fēng)機(jī)，采用高溫耐熱鋼Cr25Ni20，抗高溫蠕變能力大大增強(qiáng)。
     開發(fā)了獨(dú)特的爐內(nèi)導(dǎo)流裝置。先進(jìn)的設(shè)計理念，使導(dǎo)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(jī)的效能，獨(dú)特的熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)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(qiáng)，壽命大幅延長。
     采用較先進(jìn)的噴流加熱技術(shù)，傳熱系數(shù)比常規(guī)對流爐大幅提高，加熱速度更快，加熱時間更短，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(jié)能。
     循環(huán)風(fēng)機(jī)采用變頻控制技術(shù)，采用西門子專項(xiàng)使用模擬量控制模塊，在玻璃進(jìn)爐時，低的爐溫設(shè)定和低的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定使玻璃首先進(jìn)行預(yù)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(jù)不同品種的玻璃定制頻率曲線，加熱更合理。
     爐溫控制采用西門子公司的專項(xiàng)使用溫度模塊，內(nèi)設(shè)專項(xiàng)使用的優(yōu)化算法和相關(guān)人士PID參數(shù)庫，具有PID參數(shù)自整定功能，并可實(shí)現(xiàn)模糊控制，溫度超調(diào)得到有效舒緩，控溫精度更高，可以根據(jù)不同品種的玻璃定制加熱曲線，加熱更合理。
     選用全部有名硅質(zhì)陶瓷輥道，采用同步傳動技術(shù)，避免玻璃與輥道的相對滑動，清理機(jī)械劃傷，從而使玻璃加熱質(zhì)量更好。
     西門子操作終端OP270更適于工業(yè)現(xiàn)場，性能優(yōu)良，工作穩(wěn)定。友好的人機(jī)接口，豐富的操作畫面，操作者更容易掌握，內(nèi)存多條溫度曲線和頻率曲線，并具有參數(shù)在線修改功能，適合不同品種、不同厚度的玻璃。
     
    

 

 

較短的加熱時間
更高的生產(chǎn)率
更無缺的質(zhì)量
更低的能耗

1. 設(shè)計并采用了獨(dú)有的加熱器。傳熱效率更高，使用壽命更長，檢修方便。
2. 獨(dú)有的加熱器布局，使定制加熱曲線更容易、更靈活。
3. 開發(fā)了獨(dú)特的爐內(nèi)導(dǎo)流裝置，傳熱效果更好，爐溫均勻性大大提高。
4. 采用較先進(jìn)的噴流加熱技術(shù)，傳熱系數(shù)比常規(guī)對流爐大幅提高，加熱速度更快，加熱時間更短。
5. 循環(huán)風(fēng)機(jī)采用變頻控制技術(shù)，以及西門子專項(xiàng)使用模擬量控制模塊，更適合加熱不同厚度的玻璃。
6. 爐溫控制采用西門子公司的專項(xiàng)使用溫度模塊和模糊控制技術(shù)，控溫精度更高。
7. 選用全部有名硅質(zhì)陶瓷輥道，采用同步傳動技術(shù)，玻璃加熱質(zhì)量更好。
8. 西門子操作終端OP270更適于工業(yè)現(xiàn)場，性能優(yōu)良，工作穩(wěn)定。友好的人機(jī)接口，豐富的操作畫面，操作者更容易掌握。

產(chǎn)品用途：LD- 系列可用來加工較高品質(zhì)的建筑、家私、汽車玻璃、Low-E 玻璃等，（E值較低可達(dá)0.03）。

技術(shù)參數(shù)

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）	加熱時間 （秒/毫米）		生產(chǎn)能力 (米2 /時）
LD- B20120-3	2000X1200	2000Xarc1000	150X350	300Xarc400	3.5-6	白玻	Low-E (E=0.03)	72-96 (爐/小時）
LD- B09075-4	900X750	900Xarc750	150X220	150Xarc220	3.2-6	28-32	34-38	108-132 (爐/小時）
								白玻	Low-E (E=0.03)
LD- A2436	2440X3600		150X300		4-19			134	119
LD- A2442	2440X4200		150X300		4-19			156	140
LD- A2450	2440X5000		150X300		4-19			187	167