[发明专利]基于相变蓄热装置的热循环式玻璃化学钢化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃化学钢化炉，具体为一种基于相变蓄热原理的热能循环利用式玻璃化学钢化炉。

背景技术

目前，工业应用的玻璃钢化炉中，由于化学钢化炉比物理钢化炉具有优势，更被广泛接受利用。玻璃的化学钢化是将玻璃置于熔融的碱盐中，使玻璃表层中半径较小的离子与熔盐中半径较大的离子交换，最终在玻璃的两表面形成压应力层，在玻璃的内部形成张应力层，达到提高玻璃机械强度和抗温度冲击性能的目的。相比起物理钢化的玻璃，化学钢化技术克服了风钢化技术的缺点，加工出的玻璃强度高、热稳定性好，表面不变形、可做适当切裁处理、无自爆现象，在提高玻璃强度的同时，丝毫不影响光学性能。而且，物理钢化炉所需的钢化温度一般至少要达到700℃，而化学钢化炉所需的钢化温度大约在500℃左右。相对来说，化学钢化炉的热耗能较低。

但是，化学钢化炉也是属于高耗能产品，其在生产过程中需要消耗大量的热能，如何合理有效的利用产品生产过程中产生的废热是非常重要环保课题。目前，各类化学钢化炉在余热回收利用方面的研究较少，据此，开发出一种具有余热回收功能的钢化炉是玻璃工业方面亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明提供基于相变蓄热装置的热循环式玻璃化学钢化炉，对现有技术的化学钢化炉进行改良，使得该钢化炉的热量可循环再用。

本发明实现的技术方案如下：基于相变蓄热装置的热循环式玻璃化学钢化炉，包括密闭的加热炉、相变蓄热器和抽风装置；所述加热炉设有进风口和排风口；所述相变蓄热器和抽风装置通过送风管连接在加热炉的进风口和排风口之间，形成闭合式循环系统；在所述加热炉的进风口附近还设有与闭合式循环系统的外部相通的分支排风管，所述分支排风管上设有排气阀；所述相变蓄热器至少包括壳体及相变蓄热元件。

优选地，所述相变蓄热器的壳体为保温材料构成。

一种优选的结构是，所述相变蓄热元件为若干个呈间层式排布的相变蓄热材料板。相变蓄热材料板由若干相变蓄热管按阵列排列方式或交错排列方式组成；所述相变蓄热管为由导热金属壳体包裹相变蓄热材料构成。进一步地，所述蓄热式换热器内还设有若干挡风板，所述挡风板与相变蓄热材料板呈交叉排布、并形成“Z”型风道。

另一种优选的结构是，所述相变蓄热元件为格栅状相变蓄热管。进一步地，所述蓄热式换热器内还设有若干挡风板，所述挡风板与相变蓄热元件呈交错式排布、并形成“Z”型风道。

在相变蓄热器内增加挡风板，更有利于延长气体在相变蓄热器内的流通时间，有利于气体与相变蓄热元件换热。

本发明采用了相变蓄热器和玻璃化学钢化炉的结合，钢化炉退火时，将加热炉内的热气体抽出，并关闭分支风道的排风阀，使得热气体在闭合式循环系统中流转，热气体反复经过相变蓄热器时，余热被相变蓄热元件吸收并储蓄；待气体冷却后，再打开排气阀使其他排除。钢化炉需要加热时，先打开排气阀，将冷空气抽入闭合式循环系统内，后关闭排气阀，气体进入相变蓄热中吸收钢化炉退火时储蓄的热量，再进入加热炉内加热。如此将余热储蓄、释放的过程，达到了钢化炉余热回收并循环利用的效果，具有环保、资源再生、减少能耗、提高生产效率的优势。

进一步地，本发明采用的相变蓄热器，与传统的相变蓄热器有区别，传统的相变蓄热器多数为设置流体导向管，在流体导向管外设置相变蓄热材料，在流体运动时吸收或释放热量；本发明的相变蓄热器为气体开放式换热室，在室体内设置若干个按一定方式排列的相变蓄热元件，气体进入到相变蓄热器与相变蓄热元件的接触面积是传统设备的数倍，在接触面积增大的情况下，气体换热的效率也是传统设备的数倍。

综上所述，本发明的有益效果为：具有将钢化炉余热回收再生的功能，且余热回收及再利用的效率高，具有设备结构简单、生产成本低、环保、提高余热回收效率、减少生产耗能、提高生产效率等效果。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例1中相变蓄热材料板的剖面（图1中A-A向）结构示意图；

图3为实施例2的结构示意图；

图4为实施例1中相变蓄热材料板的剖面（图3中A-A向）结构示意图；

图5为实施例3的结构示意图；

附图标记：1-加热炉；11-进风口；12-排风口；2-相变蓄热器；21-壳体；22-相变蓄热材料板；23-相变蓄热管；231-导热金属管；232-相变蓄热材料；3-抽风泵；4-送风管；5-分支排风管；6-排气阀；7-通气阀；