CN220034343U - 一种用于油墨玻璃生产的热交换炉及其生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于油墨玻璃生产的热交换炉及其生产线，热交换炉包括炉体和设置在炉体内的玻璃输送装置，所述炉体内设置一根或多根热交换管，热交换管沿玻璃输送方向延伸且平行于玻璃输送平面；热交换管的进风端通过进风管与外界连通，热交换管的出风端与炉体外的变频抽风机的进风口连接；所述炉体内设置有加热装置；油墨玻璃生产线采用该热交换炉，能够精确控制玻璃热交换速率和均匀性，使生产出的油墨玻璃具有较高的油墨烧结度、较低的残余应力和较高的平整度。

Description

一种用于油墨玻璃生产的热交换炉及其生产线

技术领域

本实用新型属于玻璃深加工技术领域，具体涉及一种用于油墨玻璃生产的热交换炉及其生产线。

背景技术

玻璃与油墨经高温烧结后，通常会经过冷却形成烧结度高的油墨玻璃。现有冷却方式通常有两种，一种是采用冷却风直接吹向玻璃表面，此种冷却方式可以通过调节风机的功率或风压来调节冷却速率，而无论如何调节冷却速率，冷却后的玻璃都难以达到一个较低的应力值和较高的平整度，使得油墨玻璃无法进行下一步的加工。如汽车玻璃油墨烧结冷却后，玻璃残余应力值最低仍可达15MPa左右，且玻璃平整度较差。在进行下一步的镀膜和除膜加工时，由于玻璃平整度差，导致玻璃镀膜和除膜效果较差，甚至无法进行镀膜和除膜工艺；在进行下一步的热弯工艺时，由于是一片油墨玻璃和另一片非油墨玻璃同时热弯，而油墨玻璃的残余应力值较高，导致热弯时两片玻璃的形变量不一致，进而导致无法生产出合格的双层夹胶热弯玻璃。

另一种冷却方式是使玻璃与空气直接接触自然降温冷却，此种冷却方式冷却速率无法调节，且玻璃残余应力值大，平整度差，同样无法进行下一步的加工。

因此急需提供一种油墨烧结度高、玻璃残余应力低且玻璃平整度高的玻璃深加工生产设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于油墨玻璃生产的热交换炉及其生产线，其生产出的玻璃产品具有较高的油墨烧结度，较低的残余应力以及较高的平整度。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型提出一种用于油墨玻璃生产的热交换炉，包括炉体和设置在炉体内的玻璃输送装置，所述炉体内设置一根或多根热交换管，热交换管沿玻璃输送方向延伸且平行于玻璃输送平面；热交换管的进风端通过进风管与外界连通，热交换管的出风端与炉体外的变频抽风机的进风口连接；所述炉体内设置有加热装置。

其有益效果：该热交换炉的变频抽风机从炉体外引入空气，空气经热交换管由变频抽风机排出，通过热交换管内空气的流动，形成热交换管和热玻璃之间的热交换，从而带走玻璃的热量，空气不与玻璃直接接触，以此方式进行热交换使玻璃缓慢冷却，降低残余应力。采用抽吸的方式引入空气，使得热交换管内形成负压，避免空气泄漏至炉体内部而与玻璃直接接触。通过控制变频风机的转速控制空气流量和风压，进而控制热交换速率，使热交换速率可控，从而可以控制残余应力达到目标值。炉体内设置有加热装置，可以对热交换炉进行预热，避免玻璃进炉时温差过大，导致热交换速率过快。

具体的，所述热交换管为上热交换管，所述上热交换管设置在所述玻璃输送装置的上方，所述上热交换管设置有多根，多根所述上热交换管处于同一水平面内并沿炉体宽度方向间隔设置。

其有益效果：热交换管沿玻璃输送方向延伸且平行于玻璃输送平面，在炉体宽度方向上，使得热交换管与玻璃之间的距离保持一致，可保证玻璃各区域热交换的均匀性。

作为一种实施方式，所述热交换管的进风端位于炉体的进口侧，所述热交换管的出风端位于炉体的出口侧。

其有益效果：空气流动方向与玻璃输送方向保持一致，在玻璃进炉时，玻璃与空气之间温差较大，可提高此段的热交换效率。在玻璃出炉时，玻璃与空气温差较小，可减小此段的热交换效率。

作为另一种实施方式，所述热交换管的进风端位于炉体的出口侧，所述热交换管的出风端位于炉体的进口侧。

其有益效果：空气流动方向与玻璃输送方向相反，在玻璃进炉时，玻璃与空气之间温差较小，可减小此段的热交换效率。在玻璃出炉时，玻璃与空气温差较大，可提高此段的热交换效率。

进一步的，所述变频抽风机为多个；多根所述上热交换管分为多组，每组所述上热交换管的出风端通过出风管与一个所述变频抽风机对应连接。

其有益效果：将上热交换管分组控制，可单独调节每组的空气流量，进而可以使得玻璃各区域热交换速率保持一致，进一步提高玻璃平整度。

所述上热交换管为圆管，直径为40-200mm，相邻两根所述上热交换管之间的间隙小于等于200mm，所述上热交换管与玻璃输送装置之间的距离为200-600mm。

其有益效果：圆管可以使得风压损失更小，风流更加顺畅。上热交换管直径太小或太大均会影响热交换速率；如果相邻两根上热交换管之间间隙太大，间隙部分无法实现有效的热交换，进而导致玻璃各区域热交换速率不一致，导致玻璃不平整；上热交换管与玻璃输送装置太近，热交换速率过快，难以进行精确控制，且易导致玻璃残余应力高；上热交换管与玻璃输送装置太远，热交换速率过慢，增加设备能耗和生产成本。

进一步的，所述热交换管还包括多根下热交换管，所述下热交换管设置在所述玻璃输送装置的下方。

其有益效果：可对玻璃下表面进行热交换，通过变频变频抽风机分别控制上热交换管和下热交换管的风量，使玻璃上下侧热交换速率保持一致。

进一步的，所述变频抽风机为多个；多根所述下热交换管分为多组，每组所述下热交换管的出风端通过出风管与一个所述变频抽风机对应连接。

其有益效果：将下热交换管分组控制，可单独调节每组的空气流量，进而可以使得玻璃各区域热交换速率保持一致，进一步提高玻璃平整度。

进一步的，所述下热交换管为方管。

其有益效果：方管定位和安装更加方便，且玻璃碎屑更容易清理；还可以使得玻璃上、下表面的热交换速率更加接近，玻璃上、下表面应力更加均匀。

进一步的，所述加热装置平行于玻璃输送方向设置，且加热装置设置在炉体宽度方向的两侧，能够对玻璃两边部补热。

其有益效果：玻璃边部相对于玻璃中部散热更快，加热装置设置在炉体宽度方向上的两侧可对玻璃边部进行补热，防止玻璃边部和玻璃中部热交换速率不一致，导致玻璃平整度差。

进一步的，所述加热装置设置在所述热交换管与所述玻璃输送装置之间。

其有益效果：加热装置更靠近玻璃，能够更精确的对玻璃进行补热，降低能源消耗。

进一步的，所述热交换管为一块两端开口的方管，其宽度不小于玻璃板的宽度。

其有益效果：可以增大热交换面积，提高热交换效率。

进一步的，所述热交换管的进风端设置有用于加热空气的加热器。

其有益效果：加热器可以给空气进行加热，控制热交换管内空气的温度，控制空气与玻璃之间的温差，进而控制热交换速率。

本实用新型又提出一种油墨玻璃生产线，包括沿玻璃输送方向依次设置的若干个加热炉、若干个热交换炉和若干个风冷装置；所述加热炉内设置有加热机构，所述热交换炉采用以上所述的热交换炉。

进一步的，所述加热炉为多个，多个所述加热炉的加热温度沿玻璃输送方向逐渐升高。

进一步的，所述热交换炉为多个。

进一步的，所述风冷装置为多个，多个所述风冷装置的冷却风压沿玻璃输送方向逐渐增大。

本实用新型的有益效果是：本实用新型不采用直接吹风冷却的方式对玻璃进行热交换，热交换速率可精确控制，并且使玻璃各区域热交换速率均匀，保证较高的玻璃油墨烧结度的同时，还使得玻璃具有较低的残余应力及较高的平整度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的热交换炉结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的热交换炉中上热交换管布置方式示意图；

图3为本实用新型实施例1的热交换炉横向截面视图；

图4为本实用新型实施例2的热交换炉结构示意图；

图5为本实用新型实施例3的热交换炉中下热交换管布置方式示意图；

图6为本实用新型实施例3的热交换炉横向截面视图；

图7为本实用新型实施例5的热交换炉中上热交换管布置方式示意图；

图8为本实用新型实施例5的热交换炉横向截面视图；

图9为本实用新型实施例6的热交换炉中上热交换管布置方式示意图；

图中标记：1、炉体，2、上热交换管，3、玻璃输送装置、4、加热装置，5、变频抽风机，6、进风管，7、出风管，8、下热交换管，9、电加热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对实用新型做任何限制的依据。

在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：如图1-3所示，本实施例提供一种用于油墨玻璃生产的热交换炉，包括炉体1、12根上热交换管2、4个变频抽风机5、加热装置4和玻璃输送装置3。炉体1分为上炉体和下炉体，上炉体和下炉体均由炉壳和设置在炉壳中的保温材料组成。上炉体还和升降机构连接，升降机构使得上炉体相对于下炉体可升降。玻璃输送装置3设置在上炉体和下炉体之间，用于输送玻璃，玻璃输送装置3为辊道输送装置，辊道可以采用钢辊或陶瓷辊。

上热交换管2位于上炉体内，上热交换管2为圆管，即上热交换管2的横截面为圆形，使得风压损失更小，风流更加顺畅，上热交换管2的直径为80mm，每根上热交换管2均平行于玻璃运动方向，且沿炉体宽度方向间隔设置。相邻两根上热交换管2外壁之间的间隙为70mm。12根上热交换管2的中心线处于一个水平面内，且所述水平面平行于玻璃输送平面，12根上热交换管中心线所在水平面距辊道的中心线距离为400mm。上热交换管2位于炉体进口侧的一端为进风端，位于炉体出口侧的一端为出风端；所述12根上热交换管的进风端均连通于一根横向设置的进风管6，进风管6的两端穿过上炉体的侧壁与外界连通。变频抽风机5可以调整风机转速，改变上热交换管内的空气流量和风压。所述的变频抽风机5启动后，外界空气从进风管6进入各个上热交换管2，与下方辊道上的玻璃热交换，将玻璃热量带走，最终从变频抽风机5的排风口排出。

进一步的，如图2所示，所述12根上热交换管中相邻的3根上热交换管为一组，每组上热交换管的出风端共同连接有一小段出风管，每段出风管与一个变频抽风机连接，通过调节每个变频抽风机的转速，可以调节每组上热交换管内的空气流量和风压。将上热交换管分组控制，可单独调节每组的空气流量，进而可以使得玻璃各区域热交换速率保持一致，进一步提高玻璃平整度。

加热装置4设置在上热交换管2与玻璃输送装置3之间，且平行于玻璃输送方向设置，加热装置4可以为缠绕有电阻丝的陶瓷管。

进一步的，玻璃边部相对于玻璃中部散热更快，加热装置4设置在炉体宽度方向上的两侧可对玻璃边部进行补热，防止玻璃边部和玻璃中部热交换速率不一致，导致玻璃平整度差。同时加热装置平行于玻璃输送方向设置，使得玻璃边部加热区域更加精确，且同样长度的退火炉，所需的电加热管组件更少，减少了能量消耗。加热装置设置在上热交换管与玻璃输送装置之间，使加热装置更靠近玻璃，从而更精确的对玻璃进行补热。可以理解的是，加热装置还可以与上热交换管平齐或设置在上热交换管与炉顶内壁之间。

利用本实施例对玻璃冷却时，变频抽风机5从炉外向上热交换管2内引入空气，并从上热交换管2内抽出空气，带走玻璃热量，空气不与玻璃直接接触，以此方式进行热交换使玻璃缓慢冷却，降低残余应力。采用抽吸的方式引入空气，使得上热交换管2内为负压，避免空气泄漏至退火炉炉体内部而与玻璃直接接触，进一步降低残余应力。通过调节变频抽风机的转速控制空气流量，进而控制热交换速率，使热交换速率可控，从而可以控制残余应力达到目标值。上热交换管2沿玻璃输送方向延申且平行于玻璃输送平面，在炉体宽度方向上，上热交换管2与玻璃之间的距离保持一致，保证玻璃各区域热交换的均匀性。加热装置4设置在上热交换管2与玻璃输送装置3之间，对热交换炉进行预热，避免玻璃进炉时温差过大，导致热交换速率过快。加热装置4相比上热交换管更接近玻璃表面，提高了玻璃加热效率。

在本实施例中，空气流动方向与玻璃输送方向保持一致，在玻璃进炉时，玻璃与空气之间温差较大，可提高此段的热交换效率。在玻璃出炉时，玻璃与空气温差较小，可减小此段的热交换效率。

经试验验证，当玻璃厚度为2.1mm时，采用此种热交换炉生产出的油墨玻璃残余应力为3MPa左右。而采用风冷或直接自然降温冷却的玻璃残余应力值最低能达到15MPa左右。

在本实施例的具体实施过程中，还可以进行以下参数的调整：

（1）上热交换管的直径过低则会降低热交换效率，达不到良好的换热效果，并且所需的上热交换管数量会随之增加，进而提高了设备的生产成本和装配的复杂程度；上热交换管的直径太大会降低热交换效率，达不到良好的换热效果。因此，经试验，上热交换管的直径为40mm-200mm时，可以取得良好的换热效果，降低玻璃残余应力。

（2）如果相邻两根上热交换管外壁之间的间隙太大，则由于间隙部分无法实现有效的热交换，进而导致玻璃各区域热交换速率不一致，导致玻璃不平整。因此，相邻两根上热交换管外壁之间的间隙不得大于200mm。

（3）上热交换管中心线所在水平面距辊道的中心线距离太小，热交换速率过快，难以进行精确的控制，容易导致玻璃残余应力高；上热交换管中心线所在水平面距辊道的中心线距离太大，热交换速率过慢，达到同样的热交换效果，所需设备的长度会随之增加，进而增加设备能耗和生产成本。因此，较为合理的距离为200-600mm。

在另一种实施方式中上热交换管为3根，此时上热交换管为方管。每根热交换的厚度为40-200mm中的任一值，相邻上热交换管之间的间隙小于200mm，上热交换管中心线所在平面平行于玻璃输送平面且距辊道中心线的距离200-600mm。

在另一种实施方式中，12根上热交换管的出风端与同一个变频抽风机连接，通过调节变频抽风机的转速同时调节12根上热交换管的风量。

实施例2

如图4所示，本实施例的热交换炉与实施例1的区别在于，上热交换管2的进风端位于炉体1的出口侧，上热交换管2的出风端位于炉体1的进口侧，使得上热交换管2内的空气流动方向与玻璃输送方向相反，在玻璃进炉时，上热交换管2内的空气已被预热，使得玻璃与空气之间温差较小，可减小此段的热交换速率，而在玻璃出炉时，该位置处的空气刚进入上热空气管2，温度较低，玻璃与空气温差较大，可提高此段的热交换速率。

实施例3

如图5-6所示，本实施例的热交换炉在实施例1的基础上，还包括12根下热交换管8。下热交换管8的进风端连接在一个进风管6上，进风管6的两端与外界连通。变频抽风机启动时，外界空气进入上热交换管2和下热交换管8，通过热交换管与玻璃之间的热交换将玻璃热量带走，最终从变频抽风机5的排风口排出。

进一步的，相邻的每6根下热交换管为一组，每组下热交换管8的出风端连接在出风管7上，每个出风管7的出风口与一个变频抽风机5的进风口连接，通过调节每个变频抽风机的转速，调节每组下热交换管内的空气流量。

具体的，下热交换管8为方管，即下热交换管8的横截面为方形，方管定位和安装更加方便，且玻璃碎屑更容易清理。虽然方管的风压损失相对圆管更大，但玻璃下表面与玻璃输送装置相接触，玻璃下表面的温度相比玻璃上表面散失更快，方管增大了风压损失，反而使得玻璃上、下表面的热交换速率更加接近，玻璃上、下表面应力更加均匀。

在玻璃输送装置下方同样也可以设置有加热装置，并位于炉体宽度方向上的两侧，平行于玻璃输送方向。

通过上述设置，在实施例1的基础上，可对玻璃下表面进行热交换，调节下热交换管的空气流量，进而调节玻璃下部的热交换速率，使玻璃上下侧热交换速率保持一致。

实施例4

如图7-8所示，本实施例的热交换炉与实施例1的区别在于，本实施例采用一根空心长方体状的管体作为上热交换管2。变频抽风机5为一个，上热交换管2的出风端与变频抽风机5的进风口连接。

实施例5

如图9所示，本实施例的热交换炉在实施例1的基础上，在上热交换管2的进风口还设置有电加热器9，具体可设置在所述进风管6的管口处。电加热器9可对进入上热交换管的空气进行加热，控制上热交换管内空气的温度，控制空气与玻璃之间的温差，进而控制热交换速率。

实施例6

本实施例提供一种油墨玻璃生产线，所述油墨玻璃生产线现包括四个加热炉、两个热交换炉和三个风冷装置。玻璃沿所述输送方向依次经过四个加热炉、两个热交换炉和三个风冷装置。加热炉内设置有加热机构，加热机构可以为本领域常见的任一种加热机构。热交换炉采用上述实施方式中的任一种热交换炉。风冷装置为本领域常见的任一种风冷装置。

四个加热炉的加热温度沿玻璃输送方向依次升高，三个所述风冷装置的冷却风压沿玻璃输送方向依次增大。

玻璃油墨印刷后，经过加热炉加热使油墨与玻璃烧结度完全烧结融合，烧结度高；之后直接输送进入热交换炉进行热交换，再经过风冷装置进行冷却，使得玻璃具有较低的残余应力及较高的平整度。

本实施例采用四个加热炉、两个热交换炉和两个风冷装置，本领域技术人员应当根据不同的玻璃种类、不同的玻璃厚度和不同的生产工艺，可以设置任一数量的加热炉、任一数量的热交换炉或任一数量的风冷装置。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于油墨玻璃生产的热交换炉，包括炉体和设置在炉体内的玻璃输送装置，其特征在于：所述炉体内设置一根或多根热交换管，热交换管沿玻璃输送方向延伸且平行于玻璃输送平面；热交换管的进风端通过进风管与外界连通，热交换管的出风端与炉体外的变频抽风机的进风口连接；所述炉体内设置有加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述热交换管为上热交换管，所述上热交换管设置在所述玻璃输送装置的上方，所述上热交换管设置有多根，多根所述上热交换管处于同一水平面内并沿炉体宽度方向间隔设置。

3.根据权利要求1所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述热交换管的进风端位于炉体的进口侧，所述热交换管的出风端位于炉体的出口侧。

4.根据权利要求1所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述热交换管的进风端位于炉体的出口侧，所述热交换管的出风端位于炉体的进口侧。

5.根据权利要求2所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述变频抽风机为多个；多根所述上热交换管分为多组，每组所述上热交换管的出风端通过出风管与一个所述变频抽风机对应连接。

6.根据权利要求2所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述上热交换管为圆管，直径为40-200mm，相邻两根所述上热交换管之间的间隙小于等于200mm，所述上热交换管与玻璃输送装置之间的距离为200-600mm。

7.根据权利要求2所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述热交换管还包括多根下热交换管，所述下热交换管设置在所述玻璃输送装置的下方。

8.根据权利要求7所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述变频抽风机为多个；多根所述下热交换管分为多组，每组所述下热交换管的出风端通过出风管与一个所述变频抽风机对应连接。

9.根据权利要求8所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述下热交换管为方管。

10.根据权利要求1、2或7所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述加热装置平行于玻璃输送方向设置，且加热装置设置在炉体宽度方向的两侧，能够对玻璃两边部补热。

11.根据权利要求10所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述加热装置设置在所述热交换管与所述玻璃输送装置之间。

12.根据权利要求1所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述热交换管为一块两端开口的方管，其宽度不小于玻璃板的宽度。

13.根据权利要求1所述的一种油墨玻璃生产用热交换炉，其特征在于：所述热交换管的进风端设置有用于加热空气的加热器。

14.一种油墨玻璃生产线，其特征在于，包括沿玻璃输送方向依次设置的若干个加热炉、若干个热交换炉和若干个风冷装置；所述加热炉内设置有加热机构，所述热交换炉采用如权利要求1-13中任一项所述的热交换炉。

15.根据权利要求14所述的油墨玻璃生产线，其特征在于，所述加热炉为多个，多个所述加热炉的加热温度沿玻璃输送方向逐渐升高。

16.根据权利要求14所述的油墨玻璃生产线，其特征在于，所述热交换炉为多个。

17.根据权利要求14所述的油墨玻璃生产线，其特征在于，所述风冷装置为多个，多个所述风冷装置的冷却风压沿玻璃输送方向逐渐增大。