CN1330595C - 用结合热炉气的压缩空气加热玻璃板的对流方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于加热玻璃板的半对流压力空气系统，包括：一位于该炉内的加热室；一延伸通过该加热室的纵向传送机构；一压缩空气源；多个在该加热室内纵向延伸的压缩空气导管，每个所述导管都与该压缩空气源流体连接，每个该导管都沿平行于该纵向传送机构的长度方向定向，该导管上安装有一系列相互间隔开的喷管；一与空气源和导管流体连接的分配管；每个该喷管都有一用于接收热炉气的上部端口，一用于接收压缩空气的侧壁孔，一用于混合该压缩空气和该炉气以形成热混合空气的混合室，以及一用于将该混合空气排放到该炉室中的玻璃板上的下部端口。
Description
技术领域
本发明涉及为后续处理而加热玻璃板的半对流压力/强制空气系统和方法。更具体的是，本发明的系统和方法是用于回火前加热低辐射镀膜玻璃板(低“e”玻璃)，然后对玻璃板进行回火。本发明包括将压缩空气和热炉气的热混合空气输送到炉中的玻璃板上的新的改进的喷管。
技术背景
1999年9月14日公布的新泽西州新那明森区(Cinnaminson)的TGL回火系统公司的在先美国专利5,591,734在此被引作参考，该专利公开了一种用于对低“e”镀膜玻璃板回火的半对流压力空气系统，该系统中炉内空气歧管沿玻璃板流动/行进方向放置。这些歧管上允许压缩空气吹到玻璃板上以利于热处理的孔很小。冲击玻璃(板)的空气的温度大约是426℃。必须将玻璃板加热到634℃才可以对玻璃板进行回火。因此一旦玻璃板的温度达到426℃，对流系统必须关闭。如果空气保持吹送的时间太长，则玻璃板出炉时就会太冷并破裂。玻璃板需要通过红外线辐射以获得约634℃的最终处理温度。这是低“e”玻璃板最慢的热传递形式，并且给加热周期增加了额外的时间。
发明内容
本发明的目的是用新的改进的喷管代替美国专利5,951,734中歧管中的小孔，所述喷管可以从炉中吸入热空气，并将热空气与压缩空气混合以形成热混合空气，然后将热混合空气吹到玻璃板上。每通入一立方英尺压缩空气到喷管中，应吸入两立方英尺炉气到喷管中。这使得该对流系统可用于整个周期，从而减少了周期时间，特别是对于软镀膜低“e”玻璃更是如此。另外，通过炉的空气体积越大，产生的对流也就越强，这增加了对流传热率，并且既有利于加快周期时间，又有利于提高玻璃板质量。
本发明提供一种用于将压缩空气和热炉气的混合空气输送到一炉内的玻璃板上的喷管，包括：一具有中心线和侧壁的管，所述管具有形成用于从该炉接收热炉气的一空气进气口的内侧顶部，一位于该管侧壁内的孔，该孔形成一用于接收压缩空气的侧壁进气口，一位于该管内该压缩空气进气口下方的混合室，该混合室用于在该管中混合该压缩空气和该炉气，以形成其温度高于该压缩空气温度的该炉气和该压缩空气的混合空气，一位于该管底部的排出端口，所述混合空气通过该端口吹到该玻璃板上。
优选地，所述孔与该中心线成30°角，以使该混合作用产生吸引力将炉气吸入该顶部端口，所述排出端口在该管的外表面向内扩张。
优选地，利用包括该喷管和向该喷管输送压缩空气的输送导管的装置，用于将该玻璃板加热到大约634℃以制备用于回火的玻璃板。
本发明还提供一种使用压缩空气与热炉气的混合空气加热玻璃板的半对流压力空气方法，包括：使一系列玻璃板通过包含热炉气的炉，通过辐射加热该炉中的空气，将压缩空气通入该炉中的喷管，将热炉气吸入该喷管，使该压缩空气与该热炉气在该喷管中混合，以形成热空气混合物，将该热空气混合物从该喷管吹到该正通过该炉的玻璃板上，以使该玻璃板达到适于回火的温度，以及对该玻璃板进行回火处理。
优选地，该方法包括：对于通入该喷管的每一立方英尺压缩空气，需要吸入两立方英尺炉气。
优选地，该方法包括：将炉气加热到约676℃，在一输送管中将约38℃的压缩空气通入该炉，并且通过该炉气加热该压缩空气，以便在该压缩空气到达该喷管时被加热到约426℃，以及将该约634℃的混合空气输送到该玻璃板上。
本发明还提供一种用于将压缩空气输送到炉中的喷管的压缩空气组件，包括：两个各带有一系列间隔开的受压穿过其中的喷管的导管，该两个导管相互成一直线，且该导管的内端部被间隔开，一将压缩空气输送到该导管的中心三通管，所述中心三通管具有一主构件和一横向构件，位于该横向构件两端的法兰，以及与该横向构件上的法兰相连接的该导管内端部上的法兰，由此该导管加热后它们仍能通过拆下该法兰而分离，从而可以对导管进行清洗。
本发明还提供一种用于加热玻璃板的半对流压力空气系统，包括：一位于该炉内的加热室，一延伸通过该加热室的纵向传送机构，一压缩空气源，多个在该加热室内纵向延伸的压缩空气导管，每个所述导管都与该压缩空气源流体连接，每个该导管都沿平行于该纵向传送机构的长度方向定向，该导管上安装有一系列相互间隔开的喷管，一与空气源和导管流体连接的分配管，每个该喷管都有一用于接收热炉气的上部端口，一用于接收压缩空气的侧壁孔，一用于混合该压缩空气和该炉气以形成热混合空气的混合室，以及一用于将该混合空气排放到该炉室中的玻璃板上的下部端口。
附图说明
图1是压缩空气组件的导管的侧视图，该导管带有插入其中的喷管和适于从炉顶悬挂该导管的吊架。
图2是图1的底视图。
图3是图1中压缩空气进给管的正视图。
图4是图3中标记为4的区域的放大的详细视图。
图5是图1所示导管和喷管的一部分的放大的侧视图。
图5a是从图5左边观察的图5的端视图。
图5b是图5中一个喷管的顶视图。
图6是图5的底视图。
图7是图5中一个喷管的背视图。
图8是图7的喷管的前视图。
图9是炉内的辊子、导管、喷管、夹具、吊架和压缩空气进给导管的侧视图。
图10是炉内导管和喷管的顶视图。
图11示出包括空气罐、压缩空气进给管、分配管和喷管的吸气系统(aspiration system)的布置。
图12a示出一导管法兰的侧视图。
图12b示出从图12a的左边观察到的图12a中法兰的一个面的正视图。
图12c示出从图12a的右边观察到的该法兰的另一个面的正视图。
具体实施方式
现在参照附图，图7示出一喷管21的背视图，且图8示出喷管21的前视图。压缩空气通过孔23进入喷管21，炉气通过上部端口25被吸入喷管，并且该压缩空气和炉气在喷管21下部的混合室26中进行混合以形成热空气混合物。该压缩空气和炉气的混合空气通过下部端口27排放到玻璃板S上，从而对玻璃板进行加热以便进一步处理，例如回火。
为便于加工，孔23已被优化为30°的倾斜孔，但还可以做成其它角度。所述孔的直径是0.080mm，所以在压缩空气输送系统内部形成的微粒可以吹过这些孔。在必要时或希望时，可以改变孔的直径。
上部端口25在内喇叭口29处张开，以使炉气更容易被吸入喷管21。
下部端口27在喷管21的外表面喇叭口30处向内扩张。
图5的侧视图和图6的底视图示出受压而穿过一歧管或导管31的空气增强喷管21，所述歧管或导管将压缩空气输送到喷管21。图5b示出喷管21中的孔23相对于歧管31的取向。孔23朝向(该歧管的)相对的壁，以使微粒不会直接吹入孔23并阻塞该孔。
图5示出带有受压而穿过其中的喷管21的歧管31的侧视图。
图6示出图5中带有喷管21的歧管31的底视图。
每根歧管31上喷管21的数量可根据歧管31的长度而改变。通常，喷管21的中心间距是30cm。
图1和图2示出压缩空气系统组件，其中压缩空气通过压缩空气进给管33注入子导管35a和35b之间的导管35的中心。
悬挂在炉顶上的吊架37支承导管35a和35b。
该压缩空气组件包括带有受压而穿过其中的喷管21的两个四分之三英寸导管35a和35b，一用于供给压缩空气的中心三通管33，以及将三通管33的横向构件33a连接到导管35a和35b的法兰39。使用该法兰39以便在导管35a和35b加热后它们仍能被分离开，并使导管35a和35b可以进行大约每年一次的清洗。
导管35a、35b由在玻璃炉的回火温度范围内只产生很小氧化皮(scale)的特种不锈钢310制成。
图12a、12b、12c示出用于将导管35a、35b连接到压缩空气三通管33的横向构件33a上的法兰39的细节。
三通管33将压缩空气带到导管35a、35b并且带入喷管21。
吊架37从炉顶支承导管35a、35b。
图9、10和11示出用于该超“e”吸气系统的吸气系统的布置。要注意的是，如图在先专利No.5,951,734一样，导管35a、35b沿玻璃板移动的方向布置，并且垂直于炉43中的辊子41。
压缩空气通过一压缩空气进给分配导管33以及导管35a、35b进入炉43，当压缩空气经过炉43并到达喷管21时大约是426℃，然后与约676℃到704℃的较热炉气混合而形成混合空气，该混合空气在大约690℃下通过喷管21输送到玻璃板S。
玻璃板S在炉43中来回摆动，直到达到用于回火所需要的温度。
用于加热玻璃板S的半对流压力空气系统包括：位于炉43中的一加热室43a；延伸通过加热室43a的一纵向传送机构43b；一压缩空气源43；多个在加热室43a内纵向延伸的压缩空气导管35，每根导管35都与压缩空气源流体连接，并且每根导管35都平行于纵向传送机构43b的长度方向定向，在导管35上安装有一系列以大约30cm的间距间隔开的喷管21；一流体连接于空气源45和导管35之间的分配导管33；每个喷管21都有一接收热炉气的上部端口25，用于接收压缩空气的侧壁孔23，用于将压缩空气与炉气混合以形成热混合空气的位于孔23和下部端口27之间的一混合室21a，以及用于将混合空气排放到炉室43a中的玻璃板S上的一下部端口27。
Claims (8)
1.一种用于将压缩空气和热炉气的混合空气输送到一炉内的玻璃板上的喷管，包括：
一具有中心线和侧壁的管，
所述管具有形成用于从该炉接收热炉气的一空气进气口的内侧顶部，
一位于该管侧壁内的孔，该孔形成一用于接收压缩空气的侧壁进气口，
一位于该管内该压缩空气进气口下方的混合室，该混合室用于在该管中混合该压缩空气和该炉气，以形成其温度高于该压缩空气温度的该炉气和该压缩空气的混合空气，
一位于该管底部的排出端口，所述混合空气通过该端口吹到该玻璃板上。
2.根据权利要求1所述的喷管，其特征在于，
所述孔与该中心线成30°角，以使该混合作用产生吸引力将炉气吸入该顶部端口，
所述排出端口在该管的外表面向内扩张。
3.根据权利要求1所述的喷管，其特征在于，
利用包括该喷管和向该喷管输送压缩空气的输送导管的装置，用于将该玻璃板加热到大约634℃以制备用于回火的玻璃板。
4. 一种使用压缩空气与热炉气的混合空气加热玻璃板的半对流压力空气方法，包括：
使一系列玻璃板通过包含热炉气的炉，
通过辐射加热该炉中的空气，
将压缩空气通入该炉中的喷管，
将热炉气吸入该喷管，
使该压缩空气与该热炉气在该喷管中混合，以形成热空气混合物，
将该热空气混合物从该喷管吹到该正通过该炉的玻璃板上，以使该玻璃板达到适于回火的温度，以及
对该玻璃板进行回火处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法包括：
对于通入该喷管的每一立方英尺压缩空气，需要吸入两立方英尺炉气。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法包括：
将炉气加热到约676℃，
在一输送管中将约38℃的压缩空气通入该炉，并且通过该炉气加热该压缩空气，以便在该压缩空气到达该喷管时被加热到约426℃，
以及将该约634℃的混合空气输送到该玻璃板上。
7.一种用于将压缩空气输送到炉中的喷管的压缩空气组件，包括：
两个各带有一系列间隔开的受压穿过其中的喷管的导管，
该两个导管相互成一直线，且该导管的内端部被间隔开，
一将压缩空气输送到该导管的中心三通管，
所述中心三通管具有一主构件和一横向构件，
位于该横向构件两端的法兰，
以及与该横向构件上的法兰相连接的该导管内端部上的法兰，
由此该导管加热后它们仍能通过拆下该法兰而分离，从而可以对导管进行清洗。
8.一种用于加热玻璃板的半对流压力空气系统，包括：
一位于该炉内的加热室，
一延伸通过该加热室的纵向传送机构，
一压缩空气源，多个在该加热室内纵向延伸的压缩空气导管，
每个所述导管都与该压缩空气源流体连接，
每个该导管都沿平行于该纵向传送机构的长度方向定向，该导管上安装有一系列相互间隔开的喷管，
一与空气源和导管流体连接的分配管，
每个该喷管都有一用于接收热炉气的上部端口，一用于接收压缩空气的侧壁孔，一用于混合该压缩空气和该炉气以形成热混合空气的混合室，以及一用于将该混合空气排放到该炉室中的玻璃板上的下部端口。
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