一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构制造技术

本发明专利技术属于超薄玻璃物理钢化制造领域，具体为一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构

【技术实现步骤摘要】
一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构


[0001]本专利技术属于超薄玻璃物理钢化制造领域，具体为一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构
。

技术介绍

[0002]随着“双碳”计划的提出，太阳能发电将在未来的能源结构中占据越来越重要的位置
。
光伏玻璃作为光伏组件的重要辅材，对组件的重量
、
成本和寿命都有重要影响，且太阳能电池中的光伏玻璃越薄，透光率越高，其光电转化效率也越高，当前电池组件向大功率
、
大尺寸方向发展，大尺寸超薄
(1.2*2.2m
，厚度
1.6mm
以下
)
光伏玻璃将是未来的发展方向
。
[0003]玻璃物理钢化工艺的加热过程是平板玻璃的应力松弛过程，其松弛的速度取决于传热速率，应力松弛的速度越快，钢化后产生的应力也越大，同时，加热不均匀极易造成玻璃变形
、
表面裂纹和光学畸变，玻璃越薄
、
尺寸越大，上述问题越严重
。
[0004]目前，玻璃物理钢化加热段主要采用射流冲击传热的方式
。
专利
CN107503801A
专利技术了一种高效热传递阵列射流结构，对阵列射流冲击孔进行渐缩
、
倒角或倒圆以及锥形肋结构设计，增加冲击孔的流量系数，虽在一定程度上提高了冲击射流传热速率与均匀性，但对靠近壁面的流动影响较小，强化传热的效果受到一定的限制，同时射流干扰
、
横流以及射流之间相互作用等对射流传热仍然有强烈的影响
。
专利
CN108223022B
虽然减弱了相邻射流相互作用和横流效应的影响，传热效果得到一定改善，但是同时增大受限空腔内的空气阻力，且结构复杂，难以应用于热加工工艺
。

技术实现思路

[0005]针对现有冲击射流阵列结构难以满足大面积超薄玻璃钢化对传热速率以及均匀性等要求，本专利技术提出一种高效热传递冲击射流阵列结构来实现大尺寸超薄玻璃的物理钢化制造
。
[0006]本专利技术目的在于提高大尺寸超薄玻璃物理钢化过程中的传热速率与均匀性，解决超薄玻璃物理钢化加热段高效热传递问题
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提出一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构，具体为一种带回流孔的小间隙阵列射流冲击结构
。
本专利技术技术方案如下：所述的一种带回流孔的小间隙阵列射流冲击结构，包括带有回流孔的射流孔板和射流靶板
。
所述的小间隙即射流孔板到射流靶板的距离
H
与射流孔的等效直径
D
的比值
H/D
仅在
0.1
‑
0.2。
所述的射流孔板上射流孔和回流孔错排分布，其中阵列射流孔板的射流孔截面形状为三角形
、
圆形或方形，射流孔板上的射流孔等效直径
D
为3‑
5mm
，射流孔布置为6×6方形阵列，呈周期分布
。
[0008]进一步地，所述的单个回流孔位于每个2×2射流孔阵列的中心，截面形状为圆形或方形，回流孔布置为5×5方形阵列
。
[0009]进一步地，射流孔间的间距
S
不能偏小也不能偏大，
S
偏大导致换热面积减小，
S
偏
小，冲击前的射流干扰较强导致传热减少，降低传热效果，优选的，射流孔间的间距
S
与射流孔等效直径
D
比值
S/D
范围为3‑
5。
[0010]进一步地，所述的射流孔板上的回流孔直径
D1与射流孔等效直径
D
的比值范围为2‑3，回流孔之间的间距
S1与回流孔直径
D1比值范围为1‑
2.5。
[0011]进一步地，所述的射流孔板的材料优选为耐热不锈钢板，耐腐蚀，使用寿命长
。
[0012]进一步地，所述的从回流孔排出的高温气体进入热循环系统，并通过气体余热回收装置回收热能，起到节约能源
、
降低工业能耗的作用
。
[0013]本专利技术与现有的射流冲击结构相比，有如下显著优点：
[0014]1、
小间隙下，受限空腔内的射流流型为贴壁射流管道流，这种流动引起高的局部湍流强度，从而增强局部传热；同时在极低射流高度下减弱了射流干扰以及横流影响，改善了传热均匀性
。
[0015]2、
在射流孔板的射流孔之间设置回流孔最小化相邻射流相互作用和受限空腔内的湍流强度对热传递的影响
。
减弱受限空腔内的回流和流动阻力的影响，改善传热效果，降低整个冲击表面的压力，保证冲击靶面的表面平整度
。
[0016]3、
将从回流孔流出的高温气体通过回流管道进入热循环系统，高温气体可通过气体余热回收装置使用，降低能耗
。
[0017]4、
小间隙下，三角形喷嘴射流的三维发展较强，增大换热面积，提高玻璃表面的传热均匀性
。
附图说明
[0018]图1是一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构三维结构示意图
。
[0019]图2是带有回流孔的射流孔板示意图
。
[0020]图3是小间隙阵列射流中射流孔的射流流场结构示意图
。
[0021]图4是小间隙阵列射流中回流孔的射流流场结构示意图
。
[0022]图5是本专利技术冲击射流阵列结构与大间距以及小间隙下不带有回流孔的圆形喷嘴射流阵列结构的瞬态努塞尔数对比图
。
[0023]图6是本专利技术冲击射流阵列结构与大间距和小间隙下三角形喷嘴射流阵列结构，以及带回流孔的小间隙圆形喷嘴射流阵列结构的瞬态温度标准差对比图
。
[0024]图中：
1—
射流孔板；1‑
1—
射流孔；1‑
2—
回流孔；
2—
射流靶板
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术作进一步说明，本专利技术可以实施用于多种热加工工艺，现仅对超薄玻璃钢化加热段工艺特定实例进行详细的说明
。
[0026]如图
1、
图2所示，一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构，具体为一种带回流孔的小间隙冲击射流阵列结构，包括带有回流孔的射流孔板
、
射流靶板
。
所述射流孔板为带有回流孔的射流板，其中射流孔板由耐热不锈钢板制造
。
所述的小间隙为射流孔板到射流靶板的距离
H
与射流孔等效直径
D
的比值为
0.2。
所述射流孔板由射流孔和回流孔错排分布，射流孔布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构，其特征在于，所述结构为一种带回流孔的小间隙阵列射流冲击结构，包括带有回流孔的射流孔板和射流靶板；所述的小间隙为射流孔板到射流靶板的距离
H
与射流孔的等效直径
D
的比值
H/D
仅为
0.1
‑
0.2
，所述的射流孔板上射流孔和回流孔错排分布
。2.
如权利要求1所述的一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构，其特征在于，射流孔板上的射流孔布置为6×6方形阵列，呈周期分布
。3.
如权利要求1所述的一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构，其特征在于，射流孔截面形状为三角形，射流孔等效直径为3‑
5mm。4.
如权利要求1所述的一种超薄玻璃物理钢化用高效热传递冲击射流阵列结构，其特征在于，单个回流孔位于每个2×2射流孔阵列的中心，截面形状为圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：程广贵，李智杰，丁建宁，朱科钤，张忠强，林金汉，
申请(专利权)人：江苏大学镇江智能柔性机械电子产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：