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摘 要:本文主要针对节能技术在玻璃钢化设备中的应用展开了探讨,详细阐述了高效节能玻璃钢化设备的结构与工艺特点,并给出了一系列相应有效的关键技术,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词:玻璃钢化;节能技术;应用
随着如今人们对节能降耗的重视,许多生产领域都开始应用节能技术,而玻璃钢化设备也是其中之一。由于钢化玻璃在建筑的装修施工中有着广泛的应用,节能技术在玻璃钢化设备中的应用就需要在实现节能降耗目标的同时,也需要促进钢化玻璃的生产。基于此,本文就节能技术在玻璃钢化设备中的应用进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 高效节能玻璃钢化设备的结构与工艺特点
新一代平玻璃钢化生产线结构如图1所示,由自动上片台、自动下片台、玻璃传送过渡台、加热区、冷淬与冷却区、冷却通风系统及热对流系统等构成。与传统玻璃钢化生产线相比,新一代玻璃钢化生产线在结构与工艺上具有以下技术特点。
2 玻璃钢化设备中的关键节能技术
2.1 交流变频技术加热系统跟随控制,无触点模糊控制实现功率自动补偿功能。
采用全闭环模糊控制技术,对加热系统和温度检测进行实时控制,并采用模糊控制算法进行自动补偿功能。项目通过点对点的加热及温度检测方式,对加热炉体内每个区域的温度进行实时控制,并根据每个区域炉温变化进行实时调控,采用补偿算法,进行自适应的功率补偿。该方法有效解决了加热温度不均匀、提高加热效率、改善加热功率等技术难点。
2.2 空气压缩系统和炉内自热对流循环系统和智能控制加热系统的技术应用。
为使炉内温度变的均匀,炉体部分特增加了一套空气压缩系统和炉内对流循环系统,空气压缩系统和炉内对流循环系统包括空压机、储气罐、管路系统、对流管、喷嘴等,在玻璃加热时,空压机工作,储气罐进气,储气罐的气由管路系统进入炉膛内的不锈钢螺旋对流管,在不锈钢螺旋对流管内经加热的气体由不锈钢喷嘴喷进炉膛,吹入炉膛的热风经由发热丝带动发热丝的热量均匀快速四散到玻璃表面,保证了玻璃的快速均匀加热。
由于在空气压缩系统和炉内自热对流循环系统使用时又会发现因普通的电磁阀的功能限制,对吹进加热室的空气只能控制时间,控制不了流量,这就造成了电磁阀刚开通时因储气罐内气足,所过的流量就大,过几十秒后因储气罐内气跟不上,所过的流量就小,这就导致了带对流的加热系统在均匀加热室温度,带动发热丝的热量均匀快速四散到玻璃,改善表面吸热功能不好的镀膜玻璃这一优势大打折扣。
智能控制加热系统在进入对流不锈钢螺旋对流管的进气口通过接头连接有电气比例阀,电气比例阀与电控装置电气控制连接,使电气比例阀可根据电控装置发出的数控指令,对应进入电气比例阀的空气的流量和时间进行调节,它的有益效果是:在主气管上使用大口径的电气比例阀,可在程序控制上通过指令调整通过电气比例阀的空气流量和时间,使工艺调试人员在设定进气时间、进气大小及进气间隔时间时在程序界面上根据需要调整,使钢化炉的对流加热系统变得很方便灵活,改善了原来用普通电磁阀时流量不好控制,对流加热效果不稳定的毛病。综上所述,空气压缩系统和炉内自热对流循环系统和智能控制加热系统的技术应用优点如下:
(1)在普通辐射加热的基础上,大幅度增加對流传热的比例,使玻璃上下两面的吸热对称,热膨胀量的差异减少直止消失,确保板面平整及均匀加热。
(2)压缩空气压力高,对流循环频率高,容易实现上下对流,提高加热效率及钢化产量,达到很好的节能效果。
(3)压缩空气的加热温度控制在(660±2)℃,炉内空间温度严格控制在680℃以下,保证膜层不产生氧化变色、脱膜。
2.3 热回收系统的技术应用
普通的水平平板钢化炉,对进入加热炉腔对流管内经加热被喷出的压缩空气,在加热炉腔内四散,无渠道排出,便经炉腔缝隙或排气机构排出。压缩空气从炉腔缝隙排出,造成有缝隙陶瓷辊处的轴承表面温度过高,容易烧坏,而从排气机构排出造成热量极大散失,设备能耗上升。
热回收装置是在加热炉体机架顶部安装有热回收装置,热回收装置包括箱体,箱体内的一侧由进气隔板分隔有进气区,另一侧设有连通区,进气区和连通区之间构成换热区,换热区内分为上、下两层式,布设有多条上层换热管和下层换热管,进气区内由中间隔板将进气区分隔为进气入口区和进气出口区,上层换热管一端与进气入口区接通,下层换热管一端与进气出口区接通,上层换热管和下层换热管的另一端通过连通区将上层换热管和下层换热管连通,进气入口区和进气出口区上分别连接有进气入口管和进气出口管,相对进气区的另一部分箱体的底部和顶部分别连接有互相贯通的排气入口管和排气出口管,进气出口管与多组对流气管接通,排气入口管与排气管接通,排气出口管上安装有抽气风机。
增加热回收装置,使排出的热量与准备排进去的冷空气进行热交换,冷空气被废热加热后再次进入炉腔内,减少热量的流失,并使炉腔内四散的废弃热量快速排出,减少从炉腔缝隙排出的热量,即能减少热耗,节能环保,又能保护有缝隙陶瓷辊处轴承,延长设备部分零件的寿命。
2.4 风机变频器的频率跟踪功能的技术应用
普通的水平平板钢化炉,在完成第一道加热工序以后,风机马上对玻璃进行淬冷和冷却第二道工序。由于加热时间始终都大于淬冷和冷却时间之和,所以玻璃完成第二道工序以后,风机要等至少35%加热时间才需要开启对第二炉玻璃进行淬冷。传统的机器,在风机等待期间为了一般使用20Hz进行待机工作,为了节省更多的能耗,在风机控制技术上与变频器公司一起研究,让风机在在待机期间频率降到零,达到风机不工作的时候达到零电流损耗。以5024机型为例,大风机功率为280kW,小风机功率为90kW,传统的通过式和频率跟踪节能型的钢化炉数据对比如表1所示。
计算方法如下(以一年300天计算,每天工作12个小时,电费0.5元/度):在一个工作周期190秒内,大风机节省=80×60/3600=1.3333kWh(80A电流持续工作60s);小风机节省=25×60/3600=0.4167kWh(80A电流持续工作60s);一天工作12h计算共节省397.9度,一年累计节省59683.5元。
3 结束语
综上所述,如今随着节能降耗在各行各业的不断深入,玻璃钢化也不得不在生产中应用节能技术。因此,我们需要积极学习并掌握相应的技术措施,在保证钢化设备高效节能的同时,提升玻璃钢化的品质。
参考文献
[1] 周灿明.节能技术在玻璃钢化工艺中的应用[J].网印工业.2012(10).
[2] 刘光辉、夏家群、王雨丝.浅谈玻璃钢化过程中的节能方法[J].工业加热.2015(44).
关键词:玻璃钢化;节能技术;应用
随着如今人们对节能降耗的重视,许多生产领域都开始应用节能技术,而玻璃钢化设备也是其中之一。由于钢化玻璃在建筑的装修施工中有着广泛的应用,节能技术在玻璃钢化设备中的应用就需要在实现节能降耗目标的同时,也需要促进钢化玻璃的生产。基于此,本文就节能技术在玻璃钢化设备中的应用进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 高效节能玻璃钢化设备的结构与工艺特点
新一代平玻璃钢化生产线结构如图1所示,由自动上片台、自动下片台、玻璃传送过渡台、加热区、冷淬与冷却区、冷却通风系统及热对流系统等构成。与传统玻璃钢化生产线相比,新一代玻璃钢化生产线在结构与工艺上具有以下技术特点。
2 玻璃钢化设备中的关键节能技术
2.1 交流变频技术加热系统跟随控制,无触点模糊控制实现功率自动补偿功能。
采用全闭环模糊控制技术,对加热系统和温度检测进行实时控制,并采用模糊控制算法进行自动补偿功能。项目通过点对点的加热及温度检测方式,对加热炉体内每个区域的温度进行实时控制,并根据每个区域炉温变化进行实时调控,采用补偿算法,进行自适应的功率补偿。该方法有效解决了加热温度不均匀、提高加热效率、改善加热功率等技术难点。
2.2 空气压缩系统和炉内自热对流循环系统和智能控制加热系统的技术应用。
为使炉内温度变的均匀,炉体部分特增加了一套空气压缩系统和炉内对流循环系统,空气压缩系统和炉内对流循环系统包括空压机、储气罐、管路系统、对流管、喷嘴等,在玻璃加热时,空压机工作,储气罐进气,储气罐的气由管路系统进入炉膛内的不锈钢螺旋对流管,在不锈钢螺旋对流管内经加热的气体由不锈钢喷嘴喷进炉膛,吹入炉膛的热风经由发热丝带动发热丝的热量均匀快速四散到玻璃表面,保证了玻璃的快速均匀加热。
由于在空气压缩系统和炉内自热对流循环系统使用时又会发现因普通的电磁阀的功能限制,对吹进加热室的空气只能控制时间,控制不了流量,这就造成了电磁阀刚开通时因储气罐内气足,所过的流量就大,过几十秒后因储气罐内气跟不上,所过的流量就小,这就导致了带对流的加热系统在均匀加热室温度,带动发热丝的热量均匀快速四散到玻璃,改善表面吸热功能不好的镀膜玻璃这一优势大打折扣。
智能控制加热系统在进入对流不锈钢螺旋对流管的进气口通过接头连接有电气比例阀,电气比例阀与电控装置电气控制连接,使电气比例阀可根据电控装置发出的数控指令,对应进入电气比例阀的空气的流量和时间进行调节,它的有益效果是:在主气管上使用大口径的电气比例阀,可在程序控制上通过指令调整通过电气比例阀的空气流量和时间,使工艺调试人员在设定进气时间、进气大小及进气间隔时间时在程序界面上根据需要调整,使钢化炉的对流加热系统变得很方便灵活,改善了原来用普通电磁阀时流量不好控制,对流加热效果不稳定的毛病。综上所述,空气压缩系统和炉内自热对流循环系统和智能控制加热系统的技术应用优点如下:
(1)在普通辐射加热的基础上,大幅度增加對流传热的比例,使玻璃上下两面的吸热对称,热膨胀量的差异减少直止消失,确保板面平整及均匀加热。
(2)压缩空气压力高,对流循环频率高,容易实现上下对流,提高加热效率及钢化产量,达到很好的节能效果。
(3)压缩空气的加热温度控制在(660±2)℃,炉内空间温度严格控制在680℃以下,保证膜层不产生氧化变色、脱膜。
2.3 热回收系统的技术应用
普通的水平平板钢化炉,对进入加热炉腔对流管内经加热被喷出的压缩空气,在加热炉腔内四散,无渠道排出,便经炉腔缝隙或排气机构排出。压缩空气从炉腔缝隙排出,造成有缝隙陶瓷辊处的轴承表面温度过高,容易烧坏,而从排气机构排出造成热量极大散失,设备能耗上升。
热回收装置是在加热炉体机架顶部安装有热回收装置,热回收装置包括箱体,箱体内的一侧由进气隔板分隔有进气区,另一侧设有连通区,进气区和连通区之间构成换热区,换热区内分为上、下两层式,布设有多条上层换热管和下层换热管,进气区内由中间隔板将进气区分隔为进气入口区和进气出口区,上层换热管一端与进气入口区接通,下层换热管一端与进气出口区接通,上层换热管和下层换热管的另一端通过连通区将上层换热管和下层换热管连通,进气入口区和进气出口区上分别连接有进气入口管和进气出口管,相对进气区的另一部分箱体的底部和顶部分别连接有互相贯通的排气入口管和排气出口管,进气出口管与多组对流气管接通,排气入口管与排气管接通,排气出口管上安装有抽气风机。
增加热回收装置,使排出的热量与准备排进去的冷空气进行热交换,冷空气被废热加热后再次进入炉腔内,减少热量的流失,并使炉腔内四散的废弃热量快速排出,减少从炉腔缝隙排出的热量,即能减少热耗,节能环保,又能保护有缝隙陶瓷辊处轴承,延长设备部分零件的寿命。
2.4 风机变频器的频率跟踪功能的技术应用
普通的水平平板钢化炉,在完成第一道加热工序以后,风机马上对玻璃进行淬冷和冷却第二道工序。由于加热时间始终都大于淬冷和冷却时间之和,所以玻璃完成第二道工序以后,风机要等至少35%加热时间才需要开启对第二炉玻璃进行淬冷。传统的机器,在风机等待期间为了一般使用20Hz进行待机工作,为了节省更多的能耗,在风机控制技术上与变频器公司一起研究,让风机在在待机期间频率降到零,达到风机不工作的时候达到零电流损耗。以5024机型为例,大风机功率为280kW,小风机功率为90kW,传统的通过式和频率跟踪节能型的钢化炉数据对比如表1所示。
计算方法如下(以一年300天计算,每天工作12个小时,电费0.5元/度):在一个工作周期190秒内,大风机节省=80×60/3600=1.3333kWh(80A电流持续工作60s);小风机节省=25×60/3600=0.4167kWh(80A电流持续工作60s);一天工作12h计算共节省397.9度,一年累计节省59683.5元。
3 结束语
综上所述,如今随着节能降耗在各行各业的不断深入,玻璃钢化也不得不在生产中应用节能技术。因此,我们需要积极学习并掌握相应的技术措施,在保证钢化设备高效节能的同时,提升玻璃钢化的品质。
参考文献
[1] 周灿明.节能技术在玻璃钢化工艺中的应用[J].网印工业.2012(10).
[2] 刘光辉、夏家群、王雨丝.浅谈玻璃钢化过程中的节能方法[J].工业加热.2015(44).