Горизонтальная печь для закалки листового стекла с верхней и нижней конвекцией
TPG - A

НАЗНАЧЕНИЕ ПЕЧИ

Модель печи TPG - A, имеющая принудительную верхнюю и нижнюю конвекцию, предназначена для закалки плоского стекла, толщиной от 4 до 19 мм.

Данная печь является специальным решением, которое применяется для изготовления, плоского закаленного и термоупрочненного стекла. Данное стекло используется во внутренней отделке помещений (двери, окна, перегородки), в отделке внешних фасадов зданий, в ванных комнатах, бытовой технике, стеклянной мебели и других областях.

Стол загрузки стекла

Рама стола сварена из стального профиля, покрытого грунтовкой и окрашенного эмалью.
На раме смонтированы движущие валы с обрезиненным покрытием, предназначенные для того, чтобы не повредить поверхность незакаленного (сырого) стекла. 
Движение валов происходит с помощью привода двигателя, с регулируемой скоростью (от 1 до 6 м/мин). Привод запускается оператором при помощи педальной клавиатуры или в автоматическом режиме. Имеющийся фотоэлемент, при пересечении его зоны действия, останавливает движение транспортных валов, а также измеряет и передает данные на главный компьютер печи о длине каждого стекла и загрузки в целом.
Рама секции загрузки оснащена дополнительным подъемным столом с шариковыми роликами, предусмотренными для загрузки листов стекла больших размеров. Данные ролики позволяют позиционировать стекла на поверхности стола загрузки, без особых усилий со стороны оператора. Стекло может загружаться на стол как с фронтального, так и бокового края.

Секция нагрева стекла.

Рама секции нагрева состоит из стального профиля, покрытого грунтовкой и окрашенного термостойкой эмалью. Внутри секция обшита керамическими панелями высокого качества (разработка совместно с SOUTHTECH), которые обеспечивают хорошую теплоизоляцию, благодаря чему разница температур в камере нагрева составляет не более 2°С от номинала. Максимальная температура термоизоляции - 1260 °С. Толщина термоизоляции 225 мм с боков и 270 мм сверху камеры.

Внутри секции есть конвейерная система с высокой термостойкостью, реализованная с помощью керамических валов. Применяются керамические валы всемирно известных марок.

Верхняя секция нагрева разделена на несколько модулей, использующих открытые нагревательные элементы. Это позволяет использовать высокую, независимую друг от друга, скорость нагрева стекла, которая снижает фактическое потребление электроэнергии секцией нагрева. Это исключает наличие на стекле «белых полос» и так называемого «времени ожидания» - время необходимое на перенастройку печи под стекло другого типа или толщины, что увеличивает фактическую производительность печи от 5% до 25%.

В секции нагрева имеется до 144 зон нагрева и контроля температуры.

Обеспечивается свободный доступ к нагревателям, в случае их поломки или сервисного обслуживания.

Нижняя секция нагрева защищена листами высокотемпературной нержавеющей стали, которые предохраняют нагревательные элементы от битого стекла, в случае его разрушения внутри печи.

 Система нагрева стекла принципиально отличается от конкурентов. Система температурного профилирования сканирует температуру стекла и с высокой точностью включает нагрев требуемых нагревательных элементов и поддувает горячий воздух в более холодные зоны стекла. Это позволяет избегать перегрева стекла (у конкурентов печь греет стекло до тех пор, пока его самые холодные участки не достигнут температуры достаточной для закалки. С учетом того, что центральные зоны стекла греются гораздо медленнее чем края, края как правило перегреваются, что ведет к плоскостным деформациям и оптическим искажениям).

Для контроля температуры внутри секции нагрева, анализа данных, поступающих от термопар и алгоритмов включения нагревательных элементов, используется электронная система контроля нагрева - Fuzzy control. Это система температурных датчиков, которая осуществляет контроль и последующую корректировку всех процессов, направленных на формирование температурного климата внутри камеры нагрева печи. Электронное управление посредством специального процессора обеспечивает точность «диагноза», который ставят датчики Fuzzy. Они реагируют на малейшее изменение заданных режимов работы системы нагрева и управляют, в зависимости от сложившейся ситуации, функцией включения или выключения нагревательных элементов. Благодаря системе Fuzzy, в камере нагрева стабильно поддерживается изначально заданный оператором режим нагрева стекла, что благотворно влияет на равномерность и скорость прогрева стекла, поскольку не даёт ему подвергаться воздействию температурных колебаний.

 Когда стекло готово к загрузке в печь, входная дверь секции нагрева открывается, валы загрузочного стола и секции нагрева двигаются одновременно и синхронно. Когда стекло находится в печи, дверь закроется, и стекло на валах будет поступательно двигаться взад и вперед на расстоянии, автоматически рассчитываемом системой управления таким образом, что стекло будет нагреваться равномерно.

 Система принудительной конвекции, также существенно отличается от других производителей печей и расположена в верхней и нижней зонах нагрева. Данная модификация комбинирует в себе старую и новую систему конвекционного нагрева и вобрала в себя все положительные моменты обоих систем. Первоначально сжатый, очищенный воздух поступает в конвекционную систему из главного ресивера и попадает в двухконтурный ресивер, где происходит предварительный нагрев сжатого воздуха, перед подачей его в сопла конвекционных труб. Далее прогретый воздух поступает в спиралевидные трубки, которые созданы из термостойкой нержавеющей стали и которые обвиты вокруг конвекционных труб, где воздух проходит полный нагрев, после чего он поступает в конвекционные трубы.

Эта технология позволяет нагреть сжатый воздух до температуры воздуха в печи и дает возможность работать со стеклами, эммисивность которых доходит до значения 0,01, что не могут обеспечить другие системы, которые работают с конвекцией на базе сжатого воздуха.    Данная разработка системы принудительного нагрева конвекционного воздуха, позволяет не использовать дорогостоящие вентиляторы, а также избежать дополнительных расходов на электроэнергию и частую замену конвекционного вентиляционного оборудования.

 Секция закалки и охлаждения плоского стекла.

Секция закалки и охлаждения состоит из рамы, изготовленной из стального профиля, покрытого грунтовкой и окрашенного эмалью. Первый отсек используется для закалки тонкого плоского стекла. Второй используется для закалки и охлаждения плоского стекла, толщиной свыше 5 мм.

Секция закалки и охлаждения снабжена двумя независимыми секциями сопел, одна над валами, а вторая под валами, для подачи воздуха во время фаз закалки и охлаждения.
Секции сопел регулируются вертикально, чтобы производить независимую регулировку расстояния между соплами и листами стекла в зависимости от толщины обрабатываемого листа. Данный процесс, а также скорость перемещения стекла, в зависимости от давления воздуха, регулируется Системой Автоматического Контроля закалки стекла.

 Основной отличительной особенностью секции закалки стекла является тип перемещения в пространстве верхней и нижней части элементов сопел. В конструкции чиллера перемещение по вертикали происходит комбинированным способом. С помощью цепной передачи обеспечивается равномерный подъем или опускание всей конструкции верхних или нижних сопел. Верхние и нижние части чиллера имеют собственные двигатели, позволяющие настраивать верхние и нижнии части сопел независимо друг от друга, и расстояние до стекла, это позволяет более точно управлять давлением воздуха снизу или сверху, что упрощает производство и контроль за плоскостностью стекла. Также в конструкции чиллера предусмотрено наличие червячно-винтовых пар, которые расположены равномерно по всей площади верхних сопел. Данный элемент конструкции перемещения сопел, позволяет удерживать верхнюю секцию сопел от горизонтального и вертикального перемещения в момент подачи воздушного потока на горячее стекло, что позволяет достигать равномерной плоскостности стекла на всей поверхности области закалки. В случаи отсутствия данного устройства, верхняя секция, которая висит на подъемных цепях, при закалке тонкого стекла (3-4 мм) получает сильный обратный пневмоудар, отраженного от стекла, горячего воздуха, что приводит к неконтролируемым колебаниям всей верхней секции, неравномерному изменению зазора между соплами и стеклом и соскальзывания цепей с приводных звездочек, вследствие их износа.

Данная современная конструкция чиллера зарекомендовала себя с хорошей стороны, как на оборудовании Southtech, так и на печах финской компании.

Сопла имеют оригинальное устройство выпускных отверстий для охлаждающего воздуха, что позволяет эксплуатировать вентиляторы более эффективно в плане энергопотребления.

Валы секции закалки и охлаждения изготовлены из стали и покрыты кевларовым шнуром. Команда на приведение в движение валов, поступает из блока управления на двигатель с инвертором.

Группа воздуходувки размещается в непосредственной близости от печи закалки, содержит один электровентилятор, который имеет максимальную мощность, необходимую для создания давления, позволяющего осуществить закалку тонкого стекла. А также второй электровентилятор, который имеет меньшую мощность и предназначен для закалки стекла толстых номиналов и охлаждения стекол всех толщин. Данная комбинация распределения нагрузки на электродвигатели, в зависимости от толщины стекла и выполняемого процесса, позволяет сэкономить до 60% электроэнергии, затрачиваемой на проведение закалки и охлаждения стекла.

Вентиляторы подключены к рабочей крыльчатке при помощи опор и смазываются консистентной смазкой. Скорость вентиляторов регулируется, автоматически приводятся в действие главным PLC через силовой инвертор.

Система распределения воздуха – состоит из специального узла ADB (воздухораспределитель), который управляется в автоматическом режиме и распределяет поток воздуха от вентиляторов, перекрывая шибер, в зависимости от заданной программы, а также управляет воздушным балансом в верхних и нижних соплах секции закалки стекла.

Секция разгрузки

Секция разгрузки, аналогична по своей конструкции секции загрузки, она состоит из стальных валов, покрытых кевларовым шнуром. Валы приводятся в движение с помощью двигателя с регулировкой скорости.

 Система транспортировки

Каждая секция печи имеет независимое управление с помощью мотор-редуктора, управляемого инвертором. Сигналы положения, позиционирования и скорости обрабатываются дешифратором для каждой секции. Система позволяет иметь оптимальную скорость для каждой секции.
Движение валов достигается за счет двойных круглых ремней из термостойкой резины Barbieri (Италия)ей, которые обеспечивают непрерывное и регулярное движение без толчков, чтобы не повредить обработанные стекла.

Электрическая панель для контроля и регулирования

Электрический шкаф состоит из нескольких секций для управления станцией, в том числе:
· Вспомогательные секции управления;
· Управление секцией нагрева, включая твердотельные (полупроводниковые) реле;
· Управление группой воздуходувки;
· Контрольный ПК.

Контроль и корректировка системы управления включает:
· Микропроцессор для контроля параметров нагрева;
· Блок для управления технологическим процессом;

• Блок управления оператором с графическим интерфейсом.

 Контроль температуры.
Для каждой зоны и каждого нагревательного элемента можно задавать значения температуры, параметры регулирования, сигнализации и % мощности нагрева. Все данные сохраняются в памяти, как отдельные управляющие программы и могут быть вызваны непосредственно оператором.
Все данные защищены паролем.
Максимальная температура: цифровые регуляторы, которые устанавливают максимальную температуру в печи, размещаются внутри электрического шкафа. В случае, если максимальная заданная температура превышена, система безопасности вмешивается и напоминает об этом непосредственно оператору, если превышает аварийное значение (850°С), то происходит автоматическое отключение напряжения от нагревательных элементов.

 Проверка температуры на поверхности стекла.
Температура стекла сканируется при выходе его из печи нагрева, с помощью инфракрасного оптического пирометра (дополнительная опция по запросу), который измеряет и отображает температуру на мониторе. Эти значения температуры позволяют оператору проконтролировать равномерность и глубину прогрева стекла.

В любой момент оператор может проверить температуру стекла на каждом участке. Благодаря этому удается поддерживать качество производимой продукции и упростить работу оператора на печи закалки.

 Ограничение пиковой мощности системы.
Оборудование оснащено контролем, чтобы “экономить энергию”, которая позволяет во время фазы нагрева проводить оптимизацию поглощения энергии.

Панель управления

С главного ПК оператор может полностью контролировать линию закалки, чтобы иметь под наблюдением все технологические параметры. Интерфейс оператора русифицирован.

Возможности контроля и управления:
· Для хранения параметров технологического процесса с возможностью последующего их использования согласно заданных толщины стекла, типа стекла и его размеров. Каждый новый вид обработки с различными параметрами, такими как толщина, форма, цвет, тип стекла, должен быть напрямую занесен и записан в память, после этого вызывается автоматически и используется в случае повторного заказа;
· Модифицировать скорость валов;
· Изменить температуру для каждой отдельной зоны;
· Модифицировать фазы закаливания и охлаждения;
· Изменять скорость вентиляторов;
· Изменять в секции закалки и охлаждения высоту воздуходувок.

 Кроме этого, можно визуализировать:
· Все параметры, такие как температура, скорость вращения валов, продолжительность нагрева

закалки и время охлаждения и давления;
· Производственный контроль в течение заданного периода. Количество загрузок отображается в определенный период;
· Общее потребление электроэнергии и потребление в расчете от толщины стекла.

 Система также обеспечивает ведение отчетности работы и графика стандартного обслуживания на линии закалки.

 Аварийные системы

Система экстренной аварийной помощи осуществляется с помощью блока ИБП (индивидуальный блок питания), который, в случае отсутствия электрического питания от основной линии, позволяет сохранять загруженные стекла внутри печи в течение определенного периода. По истечении этого периода, если электропитание не было подано, заготовки стекла должны быть эвакуированы из камеры нагрева, когда электричество будет восстановлено, оператор может непосредственно запустить сам процесс.

В совокупности, все указанные конкурентные преимущества делают работу оборудования более экономически эффективной.