对流有优势



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当今天讨论适用于建筑玻璃的平面钢化机的新安装时,肯定会提出对流技术的选择。

基于传统辐射加热方法的熔炉不能满足当前的市场需求,但玻璃加工商需要最新的技术来帮助提高生产力和提高生产质量。

当今最重要的技术趋势是基于对流的加热方法,它提高了质量和工艺速度,尤其是对于新型镀膜玻璃。

推动这一趋势的因素包括:

  • 镀膜玻璃的回火需要增加对流的使用
  • 先进的技术意味着对玻璃的质量要求越来越严格
  • 夹层钢化玻璃的使用量稳步增加,夹层要求平整度好
  • 工艺产量和良率要求有所提高
  • 新厂商进入市场带来了新的创新,迫使传统厂商开发自己的技术,也造成了更激烈的价格竞争

对流技术有助于消除传统辐射炉中出现的许多问题,尤其是在生产镀膜玻璃时。镀膜玻璃的加工还涉及其他问题。某些类型的镀膜玻璃通过传统的生产方法根本无法经济地生产。

加热过程中出现的典型问题

众所周知,钢化玻璃的质量在很大程度上受熔炉所用加热工艺的影响。加热不均匀导致玻璃在淬火过程中变形。最典型的问题是由于热陶瓷辊的热传导导致玻璃下表面的快速加热。下表面的膨胀使玻璃边缘向上弯曲,玻璃像船一样在滚轮上移动,导致称为“中心线雾度”的损坏。其他不均匀的加热结果包括边缘过热,这会导致称为双稳态鞍座的变形,并可能在加热过程中破坏边缘。

在加工镀膜 Low-E 和反射玻璃时,这些问题要严重得多。除了辊子的导热问题外,玻璃上表面的涂层反射来自上部加热元件的辐射,而下部加热元件对玻璃加热两次(因为来自下方的辐射穿透玻璃并从涂层上表面反射回来)。

当不同的负载一个接一个地进入炉子时,热量分布不均匀又可能发生。进入炉膛后,冷玻璃从辊道吸收热量。由于热惯性,先前的玻璃离开它一直处于振荡冷状态的区域,因此下一批玻璃进入辊床,该辊床边缘可能有过多热量,中间是冷区域。这可以通过调整横截面热量来部分补偿,使其仅加热负载区域。

不均匀的加热也可能导致玻璃方向上的冷条纹。此处由电阻元件(或对流空气)引起的不均匀温度会产生彩虹色,这在极化测试中最为明显,但也可能是肉眼可见的。

玻璃本身也可能导致加热问题。玻璃印刷区域吸收的辐射热与普通玻璃不同。这同样适用于成形玻璃片。

这些问题可能会对最终产品的形状或平整度、其光学质量或玻璃表面产生不利影响。通过异形加热补偿温差,实现加热均匀;因此,选择异形加热至关重要!

镀膜玻璃的对流和速度

热量以三种不同的方式传递到玻璃上:通过辐射、传导和对流。无论哪种类型的炉子,这三种传热方式始终存在。可以进一步分析为以下几个部分:

1.辐射
一个。来自加热元件(主要热源)的直接辐射
b.来自辊子和炉子其他内部部件的间接辐射

2.陶瓷辊的传导

3.对流
一个。没有鼓风机或压缩空气系统的空气自然对流
b.通过使用压缩(冷)空气改善空气流动来辅助对流
c.热空气吹到玻璃上产生的强制对流

这些对加热过程的贡献程度取决于熔炉的类型、玻璃的类型和加热过程的阶段。在传统熔炉中,热传递的主要来源是来自辊子的传导(在加热的初始阶段),然后是辐射。在全对流炉中,热量主要通过对流传递。如果要有效加热镀膜玻璃,对流必须起主要作用。

为了克服这些问题,Glassrobots 一直在寻找基于对流使用的新解决方案。事实上,对于制造镀膜玻璃的任何生产线来说,对流都是必不可少的。除了有助于提高最终产品的质量外,对流加热还有另一个优于辐射系统的重要优势,即加热速度。

基于辐射炉的钢化系统以大约 40 秒/毫米厚度的速度加热浮法玻璃。通过对流加热,加热时间可以减少到 25-30 秒/毫米厚度,将产量和生产率提高多达 40-50%!由于 Low-E 和其他镀膜玻璃类型在辐射炉中需要更长的加热时间,因此生产率进一步提高。

提供不同类型的对流炉

第一台单室对流炉于 1990 年代后期推向市场。今天,可以使用以下对流炉类型:

  1. 带对流预热室的辐射炉
  2. 辅助对流辐射炉(压缩空气吹入炉内)
  3. 真正的对流系统(通风的热空气通过喷嘴吹到玻璃上)

对流产生的传热份额越大越好。为了应对负载变化和热量分布不均匀的问题,炉子还必须考虑到加热的分布。为了使这种分析有效,必须对不断变化的过程条件做出立即响应。实际上,实现有效加热控制的唯一方法是根据炉子负载调整配置文件。

不同系统的优缺点可以总结如下:

辅助对流辐射炉

该系统通常由一个带电加热器的基本炉组成,电加热器可以是大量的或自由的螺旋。对流系统在炉内有管道,压缩空气通过管道吹入以增加气流。这是一个相对便宜的系统,可以添加到现有的熔炉上。然而,它远不是最有效的系统,而且会增加能源消耗。

仿形是通过辐射加热实现的,因此它在透明浮法玻璃上表现得特别好。然而,发射率低于 0.05 的新型 Low-E 玻璃反射回几乎所有来自玻璃表面的辐射。在这种情况下,通过辐射进行剖面分析显然没有成功的前景。

真对流系统

真正的对流炉(或强制对流炉)是一种系统,其中热空气通过上下喷嘴吹到玻璃表面上。通过封装加热元件或在空气被吹回炉子之前在其他地方加热空气,可以消除直接辐射。该系统的安装成本相对较高,并且无法添加到任何现有的熔炉中。它比带辅助对流的辐射炉效率高得多。

一些基于全对流的现有设计在通道或其他地方具有加热器(电或气);它们速度很快,但不允许进行分析。它们在玻璃尺寸有限的情况下表现相对较好,但在大尺寸情况下则不然。Glassrobots 开发的最新技术结合了真正对流加热和分析的优点。

RoboTemp™:具有对流剖面的唯一解决方案

Glassrobots 新推出的多对流平面钢化生产线 RoboTemp™ 是一种有趣的新设计,它结合了真对流炉和辐射炉的优点。先进的设计为玻璃加工商提供了重要的新优势,旨在提高他们的生产力并实现最佳的生产质量。

获得专利的多对流质量和速度:热空气在炉内循环并通过封装的加热元件吹到上下玻璃表面,形成系统的喷嘴。加热速度可达 26-30 秒,具体取决于玻璃厚度。可以为每个负载单独调整加热曲线。仿形也是对流:可以调节每个加热元件的加热功率,以便吹到玻璃表面的空气温度与所需的仿形相匹配。

FuzzyTemp™ 功率控制有助于自动调整加热模式,这对于大型建筑尺寸非常重要。Jouko Järvinen 说:“加热过程中的玻璃平整度由加热的快速和均匀分布保证,从而产生无畸变的光学元件和最少的虹彩,”Jauko Järvinen 说:“一个额外的好处是可以降低炉内的空气温度。传统上,熔炉中的温度为 700-720°C,而在 RoboTemp™ 中,它可以降至 680°C”。

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