Устройство для нагрева стеклянных панелей
РЕФЕРАТ
Настоящее изобретение относится к способу нагрева стеклянных панелей (4) в нагревательной печи (1), в котором стеклянную панель (4) поддерживают поверх роликов (4). Стеклянную панель (4) нагревают сверху и снизу с помощью конвекционного воздуха (A) или с помощью сочетания конвекционного воздуха (A) и радиационного тепла. Конвекционный воздух (A) нагревают посредством электрических сопротивлений (7, 8) и/или горючего газа. Нагрев конвекционного воздуха (A) осуществляют посредством использования аккумулятора тепла. Настоящее изобретение относится также к устройству для применения способа.
2420-148989RU/082
устройство для нагрева стекляннЫХ панелЕЙ
ОПИСАНИЕ
Настоящая полезная модель относится к устройству для нагрева стеклянных панелей в нагревательной печи, содержащему ролики для поддержания стеклянной панели, средства конвекционного нагрева или сочетание средств конвекционного нагрева и тепловых радиаторов, способных к нагреву стеклянной панели, электрические сопротивления или газовую горелку для нагрева конвекционного воздуха.
Этот тип устройства для нагрева стеклянной панели или листа известны в настоящее время, например, из заявки на патент FI 20011923. В этом документе, выше и ниже стеклянной панели, присутствующей в нагревательном отделении, расположены радиаторные нагреватели и трубы для конвекционного воздуха, посредством которых конвекционный воздух подается извне печи в нагревательное отделение и вдувается на поверхность стеклянного листа посредством сопел, заключенных в трубах для конвекционного воздуха.
В заявке на патент EP 721922 описано другое известное в настоящее время устройство, а также способ нагрева стеклянного листа, основанный на конвекционном вдувании. Конвекционный воздух циркулирует на поверхности стеклянного листа посредством вентилятора и сопротивлений, установленных в коробе сопла. Печь, применяющая подобный же принцип, известна из публикации Европейского патента EP 910553. Она содержит радиаторные панели, нагреваемые посредством сопротивлений, тепло, доставляемое ими стеклянному листу, создает универсальную конфигурацию печи, в особенности, по отношению к разработке профиля температур. Главная функция панелей заключается в выравнивании разностей температуры, вызываемых вдуванием на поверхность стеклянного листа.
В процессе нагрева стекла от комнатной температуры до температуры отпуска примерно 600-640°C, температура повышается в соответствии с графиком 100, изображенным на фиг.1. Сначала температура растет, как функция времени, быстро, а затем рост становится существенно более медленным, достигая своей конечной температуры отпуска очень медленно. На фиг.2 изображен график 101, представляющий величину потока тепла, переходящего к стеклянной панели, за соответствующий период времени. На фиг.3 показана мощность (график 102) известного из литературы источника нагрева, то есть, сопротивлений для нагрева конвекционного воздуха, как функцию от времени, указанная мощность коррелирует с потоком тепла, полученным стеклом. В системах с конвекционным вдуванием, как описывается в цитируемых ссылках, сопротивления должны будут выбираться в соответствии с выходной мощностью, соответствующей максимальному потоку тепла (фиг.2), получаемым стеклянной панелью.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства, делающее возможным нагрев стеклянной панели, более эффективным, чем для решений, известных из источников информации, и/или источников тепла для нагрева конвекционного воздуха, которые должны выбираться в соответствии с мощностью, более низкой, чем ранее.
Для достижения указанной выше задачи в устройстве для нагрева стеклянных панелей в нагревательной печи, содержащем ролики для поддержания стеклянной панели, средства для конвекционного вдувания или сочетание средств для конвекционного вдувания и тепловых радиаторов, способных к нагреву стеклянной панели, электрические сопротивления или газовую горелку для нагрева конвекционного воздуха до температуры свыше 600оС, внутри нагревательной печи расположен аккумулятор тепла, способный к нагреву конвекционного воздуха (A), и средство для циркуляции конвекционного воздуха от стеклянной панели назад к аккумулятору тепла.
Это решение делает возможным то, что в начале цикла нагрева, некоторая часть теплового воздействия, захватываемая стеклом, может исходить от аккумулятора тепла. Существенное преимущество этого заключается в том, что источники нагрева могут выбираться в соответствии с мощностью, более низкой, чем это возможно без аккумулятора тепла. Дополнительное преимущество достигается посредством расположения аккумулятора тепла в сообщении с источниками нагрева.
Предпочтительно аккумулятор тепла находится в сообщении с электрическими сопротивлениями и/или с газовой горелкой.
Предпочтительно также выходная мощность, доставляемая электрическими сопротивлениями и/или горючим газом, является существенно более низкой, чем мощность нагрева, необходимая на начальной стадии нагрева стеклянной панели.
Более предпочтительно, выходная мощность, доставляемая электрическими сопротивлениями и/или горючим газом, является по существу постоянной.
Сущность полезной модели ниже описана более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
На Фиг.1 показана температура стеклянной панели как функция времени.
На Фиг.2 показана величина потока тепла, перешедшего в стеклянную панель, как функция времени.
На Фиг.3 показана известная из литературы мощность, доставляемая нагревателями, как функция времени.
На Фиг.4 показано среднее тепловое воздействие как функция времени, и
На Фиг.5 показан один из вариантов осуществления устройства, применяющего способ по настоящему изобретению.
Один из примерных вариантов осуществления настоящей полезной модели изображен на фиг.5. Устройство представляет собой нагревательную печь 1, внутри стенок 2 которой выполнено отделение 2a, которое должно нагреваться. Стеклянная панель 4 вводится в отделение 2a для нагрева на роликовом конвейере 3, образующим по существу горизонтальный путь для переноса. Отделение 2a, которое должно нагреваться, снабжено верхними средствами 5a, 5b, 11 для вдувания и нижними средствами 6a, 6b, 12 для вдувания, для конвекционного воздуха. Они предпочтительно содержат проходы 5a, 5b и 6a, 6b, у которых горизонтальные секции проходов или короба 5b и 6b снабжены соплами для вдувания воздуха A на верхнюю и нижнюю поверхности стеклянной панели 4. Мощность для вдувания воздуха A может регулироваться, например, посредством вентиляторов 11 и 12, расположенных в сообщении с секциями 5b и 6b проходов. Кроме того, печь 1 может снабжаться радиаторными нагревателями (не показаны), способными к непосредственному нагреву стеклянной панели. Радиаторные нагреватели предпочтительно установлены выше и ниже стеклянной панели 4, например, вдоль средств для вдувания.
В сообщении с секциями 5a и 6a проходов, на стороне отсоса вентиляторов 11 и 12, расположены аккумуляторы 9 и 10 тепла по настоящему изобретению. Аккумулятор тепла предпочтительно содержит твердое тело, предпочтительно изготовленное из материала, аккумулирующего тепло, такого как металл, керамика, карбид кремния или камень. Аккумуляторы 9 и 10 содержат свои собственные проходы или пути для потока, при этом конвекционный воздух A приспосабливается для прохождения через аккумуляторы 9 и 10 тепла. Горячий воздух A, вдуваемый на поверхность стеклянных панелей 4, циркулирует внутри отделения 2a. Соответственно, воздух A, вдуваемый на стеклянную панель 4, проходит (отсасывается), прежде всего, со стеклянной панели 4, в аккумуляторы 9 и 10 тепла. Аккумулятор 9 и 10 доставляет тепло, таким образом, нагревая воздух A, проходящий через аккумулятор.
В сообщении с аккумуляторами 9 и 10 тепла расположены соответствующие сопротивления 7 и 8, используемые для нагрева аккумуляторов 9 и 10 тепла. Аккумуляторы могут заменяться или дополняться, например, газовыми горелками, тепло которых генерируется с помощью горючего газа. В отличие от известных технических решений главная функция сопротивлений 7 и 8 представляет собой нагрев аккумуляторов 9 и 10 тепла, при этом сопротивления могут выбираться в соответствии с наибольшими входными мощностями, которые ниже чем тепловое воздействие, необходимое на ранней стадии нагрева стеклянной панели 4. Кроме того, сопротивления могут оптимизироваться для такой мощности, что выходная мощность, доставляемая с их помощью, остается по существу неизменной в течение всего цикла нагрева. Эта неизменная выходная мощность, то есть, среднее тепловое воздействие, представлено с помощью графика 103, изображенного на фиг.4. На практике, разумеется, сопротивления 7 и 8 могут иметь выходную мощность, находящуюся где-то между графиками 102 и 103, предпочтительно, при этом, ближе к графику 103. Достигаемая близость к графику 103 зависит от прочности аккумуляторов 9 и 10 тепла и от эффективности переноса тепла (площади переноса тепла) между аккумуляторами 9 и 10 тепла и конвекционным воздухом A. Ниже будет описан пример относительно такой работы настоящего устройства.
На начальной стадии нагрева, холодную стеклянную панель 4 нагревают посредством аккумуляторов 9 и 10 тепла или посредством объединенного действия аккумуляторов 9 и 10 тепла и сопротивлений 7 и 8. При этом тепло доставляется конвекционному воздуху A для рециркуляции, с мощностью, которая по существу совпадает с графиком 101, показанному на фиг.2. Сопротивления 7 и 8 стараются нагреть аккумуляторы 9 и 10 тепла одновременно, при данной, по существу неизменной мощности. На начальной стадии, сопротивления 7 и 8 не обеспечивают мощность, достаточно высокую для поддержания начальной температуры аккумуляторов 9 и 10 тепла. Когда поток тепла, передающийся стеклянной панели 4, начинает уменьшаться на конечной стадии нагрева, как изображено на фиг.2, мощность сопротивлений 7 и 8 достигает предела, при котором некоторая часть мощности, доставляемой ими, является достаточной для нагрева аккумуляторов 9 и 10 тепла, и некоторая часть мощности, доставляемая ими, является достаточной для генерирования потока тепла, необходимого для стеклянной панели 4 на конечной стадии нагрева (другими словами, для нагрева конвекционного воздуха, проходящего через аккумулятор тепла). Это, частично, становится возможным посредством рециркуляции конвекционного воздуха, нагрев которого, в особенности, на конечной стадии, требует только небольшой величины мощности, генерируемой сопротивлениями. Таким образом, аккумуляторы тепла могут нагреваться до их начальной температуры, в то же время, завершая нагрев стеклянной панели. Кроме того, сопротивления 7 и 8 не должны регулироваться в течение цикла нагрева по отношению к их выходным мощностям, или же, требующаяся регулировка является существенно более низкой, чем в решениях, известных из литературы. В дополнение к этому, сопротивления не должны выбираться в соответствии с пиковой выходной мощностью, которая необходима для генерирования потока тепла высокой мощности, для начальной стадии нагрева стеклянной панели 4.
1. Устройство для нагрева стеклянных панелей в нагревательной печи (1), содержащее ролики (3) для поддержания стеклянной панели (4), средства (5a, 5b, 11; 6a, 6b, 12) для конвекционного вдувания или сочетание средств (5a, 5b, 11; 6a, 6b, 12) для конвекционного вдувания и тепловых радиаторов, способных к нагреву стеклянной панели (4), электрические сопротивления (7, 8) или газовую горелку для нагрева конвекционного воздуха до температуры свыше 600 °С, отличающееся тем, что внутри нагревательной печи (1) расположен аккумулятор (9, 10) тепла, способный к нагреву конвекционного воздуха (A), и средство для циркуляции конвекционного воздуха от стеклянной панели (4) назад к аккумулятору (9, 10) тепла.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аккумулятор (9, 10) тепла находится в сообщении с электрическими сопротивлениями (7, 8) и/или с газовой горелкой.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что выходная мощность, доставляемая электрическими сопротивлениями (7, 8) и/или горючим газом, является существенно более низкой, чем мощность нагрева, необходимая на начальной стадии нагрева стеклянной панели (4).
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что выходная мощность, доставляемая электрическими сопротивлениями (7, 8) и/или горючим газом, является по существу постоянной.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что выходная мощность, доставляемая электрическими сопротивлениями (7, 8) и/или горючим газом, является по существу постоянной.
