用于鋼化玻璃的冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超薄鋼化玻璃生產(chǎn)過程中所用的冷卻裝置，特別是涉及一種羅茨風(fēng)機(jī)在超薄鋼化玻璃行業(yè)中應(yīng)用的風(fēng)冷卻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼化玻璃的產(chǎn)品已廣泛使用在建筑、航空、汽車、輪船、機(jī)車、電子顯示器件等眾多領(lǐng)域。鋼化玻璃自1870年在法國獲得第一項(xiàng)專利始，于十九世紀(jì)獲得數(shù)項(xiàng)專利，并于1892年在工業(yè)上得以應(yīng)用。之后發(fā)展了平鋼化玻璃、彎鋼化玻璃等一系列產(chǎn)品，至二十世紀(jì)八十年代，隨著玻璃新品種的增加，鋼化玻璃制造工業(yè)進(jìn)行了新產(chǎn)品的開發(fā)和研究，在建筑節(jié)能窗的低輻射玻璃鋼化，汽車玻璃的大型及異性玻璃鋼化等都有長足的進(jìn)展。物理鋼化玻璃是在玻璃表面形成壓應(yīng)力層，使它增加一個(gè)預(yù)應(yīng)力來提高玻璃強(qiáng)度，目前廣泛應(yīng)用的是快速風(fēng)冷卻鋼化(簡稱風(fēng)鋼化)法。風(fēng)鋼化是將玻璃加熱至玻璃鋼化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以上80°C，利用空氣作為冷卻介質(zhì)，快速將玻璃表面熱量帶走，外層玻璃冷卻較快，而玻璃中心是由外層玻璃通過熱傳導(dǎo)冷卻，因此玻璃中心相對(duì)于玻璃外層冷卻的較慢，于是通過這個(gè)過程在玻璃外層與中心部分產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力，而玻璃的抗壓強(qiáng)度是其抗拉強(qiáng)度的十倍以上，通過內(nèi)應(yīng)力的引入，增加了玻璃的抗拉強(qiáng)度，使玻璃的強(qiáng)度得以提高。通常情況下，鋼化玻璃強(qiáng)度比普通退火玻璃的強(qiáng)度高4-6倍，熱急冷穩(wěn)定性可由150°C左右提高至280-320°C。鋼化玻璃的強(qiáng)度主要取決于內(nèi)應(yīng)力的大小，與玻璃的鋼化溫度，冷卻速率有關(guān)。一般情況下，鋼化溫度為600-680°C，冷卻介質(zhì)為室溫空氣，由空氣在熱玻璃表面流動(dòng)帶著熱量，凍結(jié)玻璃表面，因此，冷卻能力在一定程度上影響鋼化玻璃的鋼化度，進(jìn)而影響鋼化玻璃的強(qiáng)度及破碎后碎片粒度。鋼化度增加，玻璃的抗彎強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度增加。然而鑒于風(fēng)鋼化使用的冷卻介質(zhì)為空氣而空氣本身的溫度與熱容導(dǎo)致其制冷能力有限，即使增大風(fēng)壓也不能應(yīng)用于鋼化薄玻璃(如厚度小于等于3_的玻璃)及特殊需求的過鋼化玻璃。同時(shí)增大風(fēng)壓意味著增大風(fēng)機(jī)容量，耗電量急速增加，成本大幅度提高。
[0003]超薄玻璃的鋼化，一般板面小、重量輕，需要高壓、中流量冷卻源；傳統(tǒng)的超薄玻璃的鋼化，一般采用兩種方式，離心高壓風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)做氣源，再通過冷卻風(fēng)柵對(duì)玻璃進(jìn)行冷卻鋼化。
[0004]但以上兩種方式都存在著不足。離心高壓風(fēng)機(jī)雖然能提供較大的流量，但提供的壓力能較小；用壓縮空氣做氣源可以提供較大的壓力，但是不能連續(xù)提供大的流量。因此，在鋼化同等面積的超薄玻璃鋼化時(shí)，就需要配備多臺(tái)大功率電機(jī)來滿足要求，就大大提高了生產(chǎn)成本，且耗能高，不利于大批量生產(chǎn)。
[0005]參考附圖7，另外現(xiàn)在市場上的冷卻風(fēng)柵都是從側(cè)面后部進(jìn)風(fēng)方式，鋼化后完成的玻璃表面存在較大應(yīng)力極差，玻璃平整度不好控制，同時(shí)鋼化玻璃的自爆率很高，后部進(jìn)風(fēng)方式雖然結(jié)構(gòu)簡單，但存在風(fēng)刀的前后兩端存在風(fēng)壓不均勻問題；會(huì)大大提高鋼化玻璃的自爆率，造成損失。
[0006]同時(shí)，在中國數(shù)據(jù)庫中對(duì)玻璃鋼化的風(fēng)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢索，并檢索到一中國專利:ZL201210552329.X，一種鋼化玻璃冷卻方法及鋼化爐冷卻系統(tǒng)，其具體結(jié)構(gòu)為:包括向鋼化爐送入空氣的風(fēng)機(jī)、集風(fēng)箱及送風(fēng)通道，在該集風(fēng)箱或送風(fēng)通道上安裝一個(gè)盛放液氮的液氮罐，液氮罐有閥口與集風(fēng)箱連接，且該閥口裝有與風(fēng)機(jī)啟動(dòng)聯(lián)機(jī)的電磁閥，在玻璃淬冷階段，使用風(fēng)機(jī)向鋼化爐送入空氣，其特征在于，包括在風(fēng)機(jī)送入空氣的同時(shí)向與風(fēng)機(jī)相連的集風(fēng)箱內(nèi)短時(shí)間注入液氮的驟冷過程，使集風(fēng)箱內(nèi)形成空氣與氣化液氮的混合冷卻介質(zhì)，并使該混合冷卻介質(zhì)通過送風(fēng)通道被送入鋼化爐中淬冷鋼化爐的高溫玻璃。其結(jié)構(gòu)通過在鋼化爐風(fēng)冷卻系統(tǒng)中配備低溫液氮輸入系統(tǒng)，液氮溫度為零下196°C，通過把低溫液氮引入到風(fēng)冷卻系統(tǒng)，液氮?dú)饣?，與空氣混合，降低了冷卻介質(zhì)的溫度。進(jìn)而提高了玻璃的鋼化強(qiáng)度，但是該技術(shù)需要通過低溫液氮進(jìn)行配合，這樣就會(huì)增加設(shè)備不必要的成本，且低溫液氮也需要進(jìn)行處理，且使其加工的能耗增大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種風(fēng)刀風(fēng)壓均勻，生產(chǎn)成本低，耗能低的利用羅茨風(fēng)機(jī)在超薄鋼化玻璃行業(yè)中應(yīng)用的冷卻系統(tǒng)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種用于鋼化玻璃的冷卻系統(tǒng)，包括產(chǎn)生冷卻風(fēng)流的羅茨風(fēng)機(jī)、把冷卻風(fēng)流進(jìn)行分流的分風(fēng)風(fēng)箱和玻璃冷卻機(jī)構(gòu)，所述的羅茨風(fēng)機(jī)與分風(fēng)風(fēng)箱之間設(shè)置對(duì)冷卻風(fēng)流進(jìn)行降溫的風(fēng)冷卻裝置；所述的玻璃冷卻機(jī)構(gòu)包括輸送玻璃的輸送輥道和冷卻組件，所述的冷卻組件包括冷卻風(fēng)刀和風(fēng)柵，所述的風(fēng)冷卻裝置包括與羅茨風(fēng)機(jī)連接的進(jìn)風(fēng)口、與分風(fēng)風(fēng)箱連接的出風(fēng)口、上水池、下水池和置于上水池與下水池之間的熱交換管，上水池上設(shè)置有進(jìn)水口，下水池上設(shè)置有出水口，且所述的出水口連接有熱水利用裝置。
[0009]通過上述設(shè)置，采用羅茨風(fēng)機(jī)作為新驅(qū)動(dòng)力源，能夠提供超薄玻璃鋼化所需要的壓力和流量，在同等條件下，大大節(jié)約了冷卻氣源的功率，降低了成本和耗能；在環(huán)境溫度相同的情況下，風(fēng)冷卻裝置上加裝了熱交換器后冷卻的氣源溫度比未加熱交換器時(shí)要低了12-18°C ;水從進(jìn)水口進(jìn)來，流經(jīng)上水池，為氣源降溫后再從流進(jìn)下水池，由出水口流出，為了不浪費(fèi)能量，可在出水口與需要熱能的熱水利用裝置連接，便可達(dá)到可持續(xù)利用，實(shí)現(xiàn)能源回收。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的冷卻組件為兩組，所述的輸送輥道置于兩組冷卻組件之間，且冷卻風(fēng)刀的幾何軸向方向與輸送輥道的玻璃運(yùn)送方向垂直，所述的風(fēng)柵置于冷卻風(fēng)刀的垂直上方，風(fēng)柵上設(shè)置有至少兩個(gè)輸風(fēng)口，輸風(fēng)口以冷卻風(fēng)刀的中心幾何軸向?yàn)橹行倪M(jìn)行對(duì)稱布置，且通過多個(gè)輸風(fēng)口對(duì)冷卻風(fēng)刀進(jìn)行垂直均勻的輸送冷卻風(fēng)流。
[0011]通過采用上述技術(shù)方案，可達(dá)到的有益效果:采用頂部進(jìn)風(fēng)冷卻風(fēng)柵結(jié)構(gòu)和多個(gè)輸風(fēng)口的設(shè)置，可使玻璃冷卻更加均勻。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述的冷卻組件通過送風(fēng)管與分風(fēng)風(fēng)箱連接，且所述的送風(fēng)管包括送風(fēng)主管和分別與輸風(fēng)口連接的送風(fēng)支管。所述的風(fēng)冷卻裝置與羅茨風(fēng)機(jī)之間設(shè)置有消音器。所述的玻璃冷卻機(jī)構(gòu)包括固定支架，所述的冷卻組件與輸送輥道分別固定在固定支架上。
[0013]通過采用上述技術(shù)方案，可達(dá)到的有益效果:羅茨風(fēng)機(jī)的噪音較大，通過加裝一個(gè)消音器，可大大減少羅茨風(fēng)機(jī)帶來的噪音。且通過固定支架來提高其穩(wěn)定性，同時(shí)通過過送風(fēng)主管。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，可達(dá)到的有益效果是:采用至少兩個(gè)送風(fēng)支管，從送風(fēng)支管進(jìn)到冷卻風(fēng)刀內(nèi)的冷卻風(fēng)流，二次均衡后通過風(fēng)刀下部的小孔垂直作用到玻璃上下表面，把冷卻風(fēng)集中到冷卻風(fēng)柵中間的位置，達(dá)到均勻冷卻的目的，同時(shí)還大大提高了鋼化玻璃的品質(zhì)。
[0015]通過上述的技術(shù)方案采用羅茲風(fēng)機(jī)作為氣源，冷卻后的氣源，能把氣源溫度冷卻15_20°C，完全能夠滿足鋼化需求，節(jié)約成本，降低噪音，且比較傳統(tǒng)的離心高壓風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)做氣源節(jié)能50%以上。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型玻璃冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型風(fēng)冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型第二組的溫度檢測數(shù)據(jù)圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型第一組的溫度檢測數(shù)據(jù)圖。
[0021]圖6為本實(shí)用新型冷卻風(fēng)刀和風(fēng)柵的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為本實(shí)用新型傳統(tǒng)老式的風(fēng)刀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中附圖標(biāo)記:100-羅茨風(fēng)機(jī)，101-底座，102-出風(fēng)管，200-消音器，201-第二法蘭，202-第一法蘭，300-分風(fēng)風(fēng)箱，301-第三法蘭，400-風(fēng)冷卻裝置，402-進(jìn)水口，4