兰迪新型喷流式强制对流钢化炉专题报道

新型喷流式强制对流钢化炉
     传统玻璃钢化炉多采用辐射加热技术，在普通辐射炉中，玻璃上表面所吸收的热量主要来自加热元件的热辐射，极少一部分来自对流传热，这是因为玻璃在运动中与炉内热空气之间有相对运动而产生的对流传热，因此，炉子上部传热相对较为单一，加热器对玻璃上表面的辐射传热占绝大比例，而因玻璃在运动时与炉内热空气之间产生相对运动而带来的对流传热非常有限，可以忽略不计，因此炉子上部的传热量与加热器表面温度，与玻璃的表面辐射率（或称黑度）有关。当玻璃品种一定，炉子温度一定时，加热器的设计、在炉内的布置方式是决定传热效果和加热质量的关键。兰迪公司的加热器设计理念独特，并采用独特的面阵式布局，加热器分区更细微，控温精度更高，炉温均匀性更好，从而使炉内的传热更加有效，加热质量更好。
     炉子下部的传热相对较为复杂，由于辊道的存在，加热元件被辊道遮蔽，从传热层面讲，加热元件对玻璃的角度系数变小，因此传热效率大大降低。加热元件的部分热量先以辐射的方式传给辊道，而辊道对玻璃传热有两种方式：①辊道对玻璃的辐射传热，由于辊道热量来自加热元件，其表面温度要比加热元件表面温度低100-150℃，因此它对玻璃的辐射传热效率也会降低。②辊道对玻璃的热传导，由于玻璃摆放在辊道上且在辊道上运动，部分热量以导热方式传给玻璃，传热能力的大小与二者的温差，接触面积及玻璃本身的导热系数有关，随着加热过程的进行，辊道与玻璃的温差会减小，传热能力会逐渐下降；辊道是圆柱状的，它与玻璃的接触为线接触，接触面积很小，这是导热所占比例很小的另一个原因，另一方面，辊道直径越大，热传导也会随之增大；还有极小一部分热量来自对流传热，这是因为，下部加热器位于玻璃的下方，加热器附近的温度高，玻璃附近的温度低，加热器附近的空气密度要小于玻璃附近的空气密度，因密度差而引起的对流称为自然对流，自然对流的传热强度很低；另外，玻璃运动时与空气的相对运动也产生对流，这部分所占的比例也非常小，尽管如此但它是存在的。虽然要准确搞清每部分传热所占的比例是困难的，但了解它会对我们解释一些现象，设定下部温度、控制下部温度有很大的帮助，比如说，下部传热比上部快等。
     某些品种的玻璃尤其是镀膜玻璃（如Low-E镀膜玻璃），由于其黑度（吸收率）小，反射率和透射率相对较高，对热辐射的吸收较差，因此，存在加热时间长，加热效率低等弊端，最重要的是，高温长时间加热会使玻璃表面出现缺陷，严重影响钢化后的产品质量。
     针对LOW-E玻璃表面辐射率低，辐射加热效率低下的特点，兰迪公司利用喷流传热原理开发了新一代喷流式钢化炉JHF，它是以强制对流为主要传热手段。我们知道，膜层虽然对辐射热有隔阻作用，但它对对流传热的隔阻作用却很小，传热的快慢主要取决于气流的速度，以及气流与被加热表面的角度等。兰迪公司的新一代喷流式钢化炉JHF，炉墙全部用不锈钢板铺设，可以有效避免炉内气流循环对保温层冲刷，防止固体颗粒脱落，黏附在陶瓷辊道上，并最终影响玻璃质量。开发了结构独特的加热器，炉内设计了先进的对流系统，对流系统全部采用高性能耐热钢制作，工作更可靠，寿命更长。对流系统使热空气以很高的速度垂直喷向玻璃表面，传热效率很高，热量可以快速、有效穿过膜层传给玻璃，因此玻璃上表面加热速度大幅提高。
     如果仅炉子上部采用对流传热，可以解决LOW-E玻璃表面辐射率低的问题，玻璃上表面的传热效率明显加快，相对而言下部传热较为缓慢，上下部加热失衡，容易造成玻璃弯曲等加热缺陷，考虑到这一因素，我们在设计中又增加了下部对流，以强化下部传热，使玻璃上下表面同步加热，因而玻璃加热质量更加完美。
     为了更好的控制加热过程和加热质量，实际设计中，下部对流系统的关键作用在于，与传统辐射炉相比，它不仅可以强化气流对玻璃下表面的传热，而且可以精确控制陶瓷辊道的温度，从而使出现加热缺陷的风险降至最低。
     针对这些要求，兰迪公司集中本公司优秀专家和精英，投入巨资进行强力开发，科研攻关小组通过大量计算，兼收并蓄本行业最新成果，摈弃了常规对流炉的设计理念，创造性地开发出了新一代喷流式强制对流钢化炉，具有如下特点：
     加热区更多，分布更合理。每个区均设有热电偶；每区温度单独测量，每区加热器独立控制，炉温控制十分方便，定制加热曲线更加容易，炉温均匀性大大提高。
     采用双对流模式，炉子上、下部都装有高温风机，可精确控制陶瓷辊道温度，使上部和下部的加热更均匀，真正实现上下部同步加热。
     加热区更多，分布更合理，在炉子的横断面可分多个区控制，实现边部温度补偿。
     开发了独有的加热器。由于对流炉的传热方式与传统钢化炉截然不同，我们开发了新颖、独特的加热器，使加热器传热条件得到了根本改善，传热效率更高，加热元件采用高性能的Cr20Ni80材料，使用寿命长，检修也十分方便。
     设计开发了耐高温循环风机。由于对流炉的传热速度取决于炉内气流的运动速度，而气流的速度又取决于风机所产生的压力，因此，风机压力的高低就决定了对流炉的传热效果，针对这一要求我们开发了高温循环风机，采用高温耐热钢Cr25Ni20，抗高温蠕变能力大大增强。
     开发了独特的炉内导流装置。先进的设计理念，使导流装置的压力损失最小，压力分布更均匀，最大限度地发挥风机的效能，独特的热风循环系统使加热玻璃前后的气流各行其道，传热效果更好，炉温均匀性大大提到，采用高温耐热钢Cr25Ni20，抗高温蠕变能力大大增强，寿命大幅延长。
     采用最先进的喷流加热技术，传热系数比常规对流炉大幅提高，加热速度更快，加热时间更短，尤其适合镀膜玻璃和LOW-E玻璃的加热。因此，生产率得到提高，更加节能。
     循环风机采用变频控制技术，采用西门子专用模拟量控制模块，在玻璃进炉时，低的炉温设定和低的风机转速设定使玻璃首先进行预热，待玻璃温度提高后快速加热，使炸炉的倾向得到有效遏制，玻璃加热质量得以提高，平整度好，光学性能优良，玻璃成品率也得到提高，可以根据不同品种的玻璃定制频率曲线，加热更合理。
     炉温控制采用西门子公司的专用温度模块，内设专用的优化算法和专家PID参数库，具有PID参数自整定功能，并可实现模糊控制，温度超调得到有效抑制，控温精度更高，可以根据不同品种的玻璃定制加热曲线，加热更合理。
     选用国际驰名硅质陶瓷辊道，采用同步传动技术，避免玻璃与辊道的相对滑动，消除机械划伤，从而使玻璃加热质量更好。
     西门子操作终端OP270更适于工业现场，性能优良，工作稳定。友好的人机接口，丰富的操作画面，操作者更容易掌握，内存多条温度曲线和频率曲线，并具有参数在线修改功能，适合不同品种、不同厚度的玻璃。
     
    

最短的加热时间
更高的生产率
更完美的质量
更低的能耗

1. 设计并采用了独有的加热器。传热效率更高，使用寿命更长，检修方便。
2. 独有的加热器布局，使定制加热曲线更容易、更灵活。
3. 开发了独特的炉内导流装置，传热效果更好，炉温均匀性大大提高。
4. 采用最先进的喷流加热技术，传热系数比常规对流炉大幅提高，加热速度更快，加热时间更短。
5. 循环风机采用变频控制技术，以及西门子专用模拟量控制模块，更适合加热不同厚度的玻璃。
6. 炉温控制采用西门子公司的专用温度模块和模糊控制技术，控温精度更高。
7. 选用国际驰名硅质陶瓷辊道，采用同步传动技术，玻璃加热质量更好。
8. 西门子操作终端OP270更适于工业现场，性能优良，工作稳定。友好的人机接口，丰富的操作画面，操作者更容易掌握。

产品用途：LD- 系列可用来加工最高品质的建筑、家私、汽车玻璃、Low-E 玻璃等，（E值最低可达0.03）。

技术参数