一种通道冷却段可调节散热装置及方法与流程

1.本发明涉及基板玻璃制造技术领域，具体为一种通道冷却段可调节散热装置及方法。


背景技术：

2.冷却段是通道装备结构中的关键部位之一，其主要承担着对高质量玻璃熔液进行均匀快速降温的目的，使得玻璃液能够在有限的时间内达到满足成型工艺条件的状态。冷却段由于其特殊的结构及功能需要，通过扁管型结构的设计方式来提升截面散热，并且在外部匹配不同材料的耐火砖，使得该区域能够实现快速稳定的降温。
3.冷却段的可控式降温主要是通过设置在铂金外部的加热器实现，通过向内部的高温玻璃熔液给与较低的热量输出，使得内部的玻璃液可以实现不同速率的降温，即加热器功率降低时，玻璃液的散热速率会提高，加热器功率升高时，玻璃液散热速率会降低。随着基板玻璃生产效率的逐渐提升，现有装备在其他部件均能满足条件的情况下，常由于冷却段的原因，使得在大流量下玻璃液的散热能力存在挑战，即冷却段针对该区域的加热功率已降至最低点，仍无法保障较高的散热水平，由于功率接近下限，这也使得降温的作用可能出现失控风险。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种通道冷却段可调节散热装置及方法，可实现冷却段的散热调节，满足散热要求，同时保障装备的基本安全可靠性，结构简单，操作方便。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种通道冷却段可调节散热装置，包括冷却段内部相邻布置的多段扁管，所述扁管外圈环绕设置有加热器，每段扁管两侧设置有侧部保温结构，每段扁管顶端设置有顶部保温结构；
7.其中，所述侧部保温结构包括侧部外保温部件、侧部夹持部件和侧部内保温部件，所述侧部内保温部件一面与所述扁管侧部匹配贴合，侧部内保温部件另一面与侧部外保温部件贴合，侧部内保温部件的两端分别设置有侧部夹持部件；
8.所述顶部保温结构包括置于扁管顶端的顶部保温部件和置于顶部保温部件两端的顶部夹持部件。
9.优选地，相邻两段扁管顶端的顶部夹持部件之间留有对接缝，所述对接缝上设置有压条砖。
10.优选地，所述扁管包括扁管顶板和扁管底板，所述扁管顶板为拱形，所述扁管底板为平板且两侧边向上弯折与所述扁管顶板焊接形成扁管。
11.优选地，所述侧部内保温部件、侧部夹持部件和侧部内保温部件拼接形成u型结构，所述u型结构的弧度与所述扁管两侧的弧度相配合。
12.优选地相邻的扁管通过翻边焊接相连接。
13.优选地，所述顶部保温结构为平板结构。
14.优选地，所述侧部保温结构和顶部保温结构均采用高铝保温砖。
15.一种通道冷却段可调节散热装置的散热方法，包括如下步骤：
16.依次逐个进行每段扁管的一次拆卸，一次拆卸包括松动侧部内保温部件两端的侧部夹持部件后，依次拆除扁管的顶部保温部件和侧部外保温部件，再次将侧部夹持部件固定，实现冷却段的一次拆卸散热。
17.优选地，所述一次拆卸后，若不满足散热要求，依次逐个进行每段扁管的二次拆卸，二次拆卸包括松动侧部内保温部件两端的侧部夹持部件后，依次拆除每段扁管的侧部内保温部件，实现冷却段的二次拆卸散热。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.本发明提供的一种通道冷却段可调节散热装置，通过设计一种零件式可拆分的冷却段保温结构来实现散热能力的在线调控，具体为将保温结构划分为设置在冷却段扁管两端侧部的侧部保温结构以及设置在冷却段扁管顶部的顶部保温结构，同时侧部保温结构由三种部件拼接而成，其拼接成的结构形状即能够与冷却段扁管两端侧部相匹配贴合进行保温，在散热时也可拆卸实现调节散热，顶部保温结构由两种部件组成，能够保证冷却段扁管顶端的保温并且也可实现可拆卸调节散热，此外，侧部保温结构和顶部保温结构均设置有便于外部机械构件进行夹持的侧部夹持部件和侧部夹持部件，可配合实现保温结构的拆卸，本发明设计零件式冷却段保温结构的优势在于即能满足外部机械结构对整体结构的夹持固定作用，保障装备的基本安全可靠性，同时可实现局部保温材料的快速拆卸，通过改变保温结构的形式调节散热水平，再结合功率上的同步匹配调整，实现冷却段散热能力的在线提升，保障流量提升的安全可靠性，为产线提升产能提供关键技术支撑。
20.本发明所述的可调式散热方法，总共分为两个散热等级，分别可满足不同流量要求下的散热能力要求，且不会对工艺稳定性等造成影响。具体包括两次拆除步骤，配合设计成零件可拆卸式的保温结构，每次拆卸部分零件可相应实现一定的拆卸散热，再配合冷却段扁管周圈加热器的功率调节，能够保障较高的散热水平，同时不会由于加热器功率过低出现失控风险，保证通道冷却段的正常功能实现，且操作简单，实用性强。
附图说明
21.图1为本发明冷却段可调节散热装置的截面示意图；
22.图2为本发明冷却段多段扁管的侧部示意图；
23.图3为本发明冷却段侧部保温结构零件示意图；
24.图4为本发明冷却段顶部保温结构零件示意图。
25.图中，扁管1，侧部加热器2，侧部保温结构3，侧部外保温部件31，侧部夹持部件32，侧部内保温部件33，上下部加热器4，顶部保温结构5，顶部保温部件51，顶部夹持部件52，压条砖6。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
29.如图所示，本发明一种通道冷却段可调节散热装置，包括冷却段内部相邻布置的多段扁管1，所述扁管1外圈环绕设置有加热器，每段扁管1两侧设置有侧部保温结构3，每段扁管1顶端设置有顶部保温结构5；
30.其中，所述侧部保温结构3包括侧部外保温部件31、侧部夹持部件32和侧部内保温部件33，所述侧部内保温部件33一面与所述扁管1侧部匹配贴合，侧部内保温部件33另一面与侧部外保温部件31贴合，侧部内保温部件33的两端分别设置有侧部夹持部件32；
31.所述顶部保温结构5包括置于扁管1顶端的顶部保温部件51和置于顶部保温部件51两端的顶部夹持部件52。
32.本发明提供一种通道冷却段可调节散热装置，通过设计一种零件式可拆分的冷却段保温结构来实现散热能力的在线调控，具体为将保温结构划分为设置在冷却段扁管1两端侧部的侧部保温结构3以及设置在冷却段扁管1顶部的顶部保温结构5，同时侧部保温结构3由三种部件拼接而成，其拼接成的结构形状即能够与冷却段扁管1两端侧部相匹配贴合进行保温，在散热时也可拆卸实现调节散热，顶部保温结构5由两种部件组成，能够保证冷却段扁管1顶端的保温并且也可实现可拆卸调节散热，此外，侧部保温结构3和顶部保温结构5均设置有便于外部机械构件进行夹持的侧部夹持部件32和侧部夹持部件32，可配合实现保温结构的拆卸，本发明设计零件式冷却段保温结构的优势在于即能满足外部机械结构对整体结构的夹持固定作用，保障装备的基本安全可靠性，同时可实现局部保温材料的快速拆卸，通过改变保温结构的形式调节散热水平，再结合功率上的同步匹配调整，实现冷却段散热能力的在线提升，保障流量提升的安全可靠性，为产线提升产能提供关键技术支撑。
33.如图1所示，本发明中所述冷却段截面基本结构包括冷却段内部的铂金扁管1，侧部加热器2，侧部保温结构3，上下部加热器4，顶部保温结构5以及压条砖6。目前的冷却段结构，是通过环绕在最内层的一圈加热器和外层的一圈保温结构组合而成，并通过压条砖6对四个方向的保温砖实现固定和加持，最后在最外围有机械结构作用于压条砖6以及侧部保温结构3上，实现整体结构的安全稳定运行。
34.本发明所述的外层一圈的保温结构是本发明的核心部分，其包括侧部保温结构3以及顶部保温结构5，两者为满足夹持结构，分别设计了不同的形状，即顶部保温结构5采用板式结构，侧部保温结构3采用u型结构，以确保外表面均为平面结构，提供机械结构的夹持
面。
35.所述的保温结构以及内部的加热器模组，由多个相同模组对接阵列而成，主要是由于冷却段结构较长，单个模组的零件难以直接进行加工。由于需要实现在线的拆解和安装，如图2所示，对于侧部来讲，实际的机械加持结构是作用于两个模组对接的一段区域，为此，本发明设计了侧部保温结构3的分割式结构，对于顶部来讲，是通过压条砖6直接作用在相邻的顶部保温结构5之间的一段区域。
36.具体地，所述的侧部保温结构3，其拆分结构如图3所示，共分为5块，主要由三部分构成，分别为侧部外保温部件31，侧部夹持面部件，以及侧部内保温部件33，其材质与扁管1相同，采用热导率较高的铝质保温类材料，上述三部分共计5个零件经过拼接，形成一个完整的侧部u型砖保温结构，用于对侧部区域进行保温。
37.具体地，所述的顶部保温结构5，其拆分结构如图4所示，共分为3块，主要由两部分构成，分别为顶部保温部件51和顶部夹持部件52，其材质与扁管1相同，采用热导率较高的铝质材料。
38.优选地，所述的侧部保温结构3和顶部保温结构5均采用高铝保温砖。
39.其中，相邻两段扁管1顶端的顶部夹持部件52之间留有对接缝，所述对接缝上设置有压条砖6，所述压条砖6直接作用在相邻两段扁管1之间的对接缝区域，用于固定扁管1顶端的顶部保温结构5。
40.优选地，所述扁管1包括扁管顶板和扁管底板，所述扁管顶板为拱形，所述扁管底板为平板且两侧边向上弯折与所述扁管顶板焊接形成扁管1。
41.其中，所述侧部内保温部件33、侧部夹持部件32和侧部内保温部件33拼接形成u型结构，所述u型结构的弧度与所述扁管1两侧的弧度相配合。
42.优选地，相邻的扁管1通过翻边焊接相连接。
43.本发明还提供一种通道冷却段可调节散热装置的散热方法，通过设计匹配本发明所述的散热装置的在线拆卸方法，用于实现散热能力的在线调控，包括如下步骤：
44.依次逐个进行每段扁管1的一次拆卸，一次拆卸包括松动侧部内保温部件33两端的侧部夹持部件32后，依次拆除扁管1的顶部保温部件51和侧部外保温部件31，再次将侧部夹持部件32固定，实现冷却段的一次拆卸散热。
45.进一步地，所述一次拆卸后，若不满足散热要求，依次逐个进行每段扁管1的二次拆卸，二次拆卸包括松动侧部内保温部件33两端的侧部夹持部件32后，依次拆除每段扁管1的侧部内保温部件33，实现冷却段的二次拆卸散热。
46.本发明所述的可调式散热方法，总共分为两个散热等级，分别可满足不同流量要求下的散热能力要求，且不会对工艺稳定性等造成影响。具体包括两次拆除步骤，配合设计成零件可拆卸式的保温结构，每次拆卸部分零件可相应实现一定的拆卸散热，再配合冷却段扁管1周圈加热器的功率调节，能够保障较高的散热水平，同时不会由于加热器功率过低出现失控风险，保证通道冷却段的正常功能实现，且操作简单，实用性强。
47.具体安装调节的实施步骤如下：
48.实际在初期安装过程中，将侧部保温结构3和顶部保温结构5按照图1所示的结构进行组装，其中的侧部外保温部件31、侧部内保温部件33之间经过直接贴合的方式，不需要耐火泥的粘贴作用，仅通过外部的机械结构夹持在侧部外保温部件31的外表面两侧即可，
而针对侧部夹持部件32，采用固定式机械结构进行夹持固定，一般不做拆卸。同理顶部保温结构5，通过压条砖6直接作用在顶部夹持面部件上，对对接缝进行固定，中间的顶部保温部件51直接放置于顶部即可，不需要夹持作用，以上是初始砌筑状态下。
49.所述的拆卸过程，主要是在生产过程中，由于提升流量等工艺调整，面临冷却段散热能力不足的问题后，首先进行一次拆卸，即对冷却段中的扁管1模块一个模块一个模块逐段进行拆除，依次拆取每段中的顶部保温部件51和侧部外保温部件31，相对于顶部的直接拆除，侧部需要先松动针对侧部外保温部件31的夹持机构，拆除侧部外保温部件31后，再次将夹持机构固定，至此实现了一次拆卸提升散热。
50.所述的二次拆卸，是在一次拆卸仍不能满足散热要求的情况下，在更高的流量条件下，进行侧部内保温部件33的拆卸，过程与上述拆卸侧部外保温部件31的方法相同，即对冷却段中的扁管1逐段进行拆除，依次拆取每段中的侧部内保温部件33，侧部需要先松动针对侧部内保温部件33的夹持机构，拆除侧部内保温部件33后，再次将夹持机构固定，至此实现了二次拆卸提升散热。
51.经过本发明所设计通道冷却段可调节散热装置，结合针对不同流量所实施的散热拆除方案，实现了等效的散热匹配性，同时上述过程可实现逆向操作，即降低散热量以匹配流量的减小工艺。经实际应用，上述中的一次拆卸散热量可增加6％，二次拆卸散热量可提升14％，能够实现650kg/h至800kg/h的流量调整要求。
52.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。