本實(shí)用新型涉及玻璃瓶退火處理設(shè)備，具體地指一種可節(jié)能降耗的管制玻璃瓶退火爐。

背景技術(shù)：

玻璃瓶成型后通常都需要進(jìn)行退火處理，以消除其在成型急速冷卻中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。目前行業(yè)內(nèi)主要采用網(wǎng)帶式退火爐配合制瓶機(jī)使用，由于網(wǎng)帶多采用1Cr13材料，極易使瓶壁與網(wǎng)帶接觸處產(chǎn)生銹斑，而且移動(dòng)中的網(wǎng)帶循環(huán)穿越退火爐高溫區(qū)和爐外室溫區(qū)，反復(fù)受熱和冷卻，一方面造成瓶體各部分受熱不均，有炸瓶風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)造成熱量散失，能源浪費(fèi)。另外，現(xiàn)有玻璃瓶退火爐多采用單層保溫壁結(jié)構(gòu)，爐體溫區(qū)單一，往往要借助其他設(shè)備對(duì)玻璃瓶進(jìn)行預(yù)熱和緩冷，缺乏有效的余熱循環(huán)利用措施，未能充分發(fā)揮退火爐潛力，成本提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述網(wǎng)帶式玻璃瓶退火爐工作過程中存在的問題和不足，提供一種可利用自身余熱實(shí)現(xiàn)熱循環(huán)和分段控溫，有效減少熱量損失和能源消耗的管制玻璃瓶退火爐。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種可節(jié)能降耗的管制玻璃瓶退火爐，包括退火爐腔，熱循環(huán)系統(tǒng)，兩列平行布置的固定梁和一列與其匹配的活動(dòng)步進(jìn)梁實(shí)現(xiàn)，其中所述退火爐腔從入口到出口按功能順序布置為預(yù)熱區(qū)、加熱保溫區(qū)和緩冷區(qū)；所述熱循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置于退火爐工作區(qū)上部，其特征為內(nèi)部貫通的夾層結(jié)構(gòu)，通過助燃風(fēng)機(jī)從室外導(dǎo)入的助燃空氣和抽離工作區(qū)的缺氧熱廢氣沿交替設(shè)置且一端封閉的獨(dú)立夾層通道流動(dòng)、換熱并參與退火爐熱量循環(huán)；所述固定梁和活動(dòng)步進(jìn)梁包覆有隔熱材料，整體位于退火爐封閉爐腔內(nèi)部；所述一列活動(dòng)步進(jìn)梁布置于兩平行固定梁中間并預(yù)留一定間隙，三者都設(shè)置有間距相等的V型槽；所述活動(dòng)步進(jìn)梁由設(shè)置于爐體下部的電機(jī)帶動(dòng)，在一個(gè)步距內(nèi)作上升、進(jìn)給、下降和回退的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步，所述熱循環(huán)系統(tǒng)側(cè)壁和頂部均采用保溫材料包覆，并且在退火爐預(yù)熱區(qū)末端頂部開設(shè)有熱廢氣出口，在緩冷區(qū)始端開設(shè)有熱廢氣入口，與之對(duì)應(yīng)的，在熱廢氣入口上部的熱循環(huán)系統(tǒng)一端設(shè)置有助燃空氣入口，并在熱廢氣出口下方的燃燒室頂部設(shè)置有助燃空氣出口，所述熱廢氣和助燃空氣在熱循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)分別沿獨(dú)立的夾層通道流動(dòng)。

進(jìn)一步，所述玻璃瓶在固定梁上順序逐次進(jìn)給依靠活動(dòng)步進(jìn)梁在一個(gè)移動(dòng)步距內(nèi)作上升、進(jìn)給、下降和回退四個(gè)動(dòng)作循環(huán)實(shí)現(xiàn)，具體為：① 活動(dòng)步進(jìn)梁?jiǎn)?dòng)并上升：活動(dòng)步進(jìn)梁初始靜止于固定梁下方下止點(diǎn)位置，步進(jìn)梁?jiǎn)?dòng)后開始緩慢平穩(wěn)上升，將位于第一工位的玻璃瓶托舉離開固定梁V型槽，并限制在活動(dòng)步進(jìn)梁對(duì)應(yīng)的V型槽里；② 活動(dòng)步進(jìn)梁進(jìn)給：活動(dòng)步進(jìn)梁上升到上止點(diǎn)后，托舉玻璃瓶沿水平方向進(jìn)給位移一個(gè)步距到左側(cè)上止點(diǎn)位置，與此同時(shí)下一個(gè)玻璃瓶進(jìn)入固定梁第一工位；③ 活動(dòng)步進(jìn)梁下降：活動(dòng)步進(jìn)梁從左側(cè)上止點(diǎn)位置下降到固定梁下方下止點(diǎn)位置，在活動(dòng)步進(jìn)梁下降穿過固定梁時(shí)，玻璃瓶被固定梁第二工位上的V型槽承接，并實(shí)現(xiàn)玻璃瓶在固定梁上一個(gè)步距的水平位移；④ 活動(dòng)步進(jìn)梁回退：活動(dòng)步進(jìn)梁從左側(cè)下止點(diǎn)位置水平平移回右側(cè)下止點(diǎn)準(zhǔn)備開始①操作。

進(jìn)一步，所述預(yù)熱區(qū)爐體頂部為外低內(nèi)高的斜面，在入口側(cè)頂部設(shè)置有排廢氣風(fēng)機(jī)，靠近加熱保溫區(qū)的預(yù)熱區(qū)末端頂部設(shè)置有熱廢氣出口，所述預(yù)熱區(qū)內(nèi)沿進(jìn)給方向溫度從100 ℃均勻上升到約550 ℃，且預(yù)熱區(qū)根據(jù)升溫需要可設(shè)置5-10個(gè)V型槽，從預(yù)熱區(qū)末端吹送的熱廢氣溫度為300-400 ℃。

進(jìn)一步，所述加熱保溫區(qū)布置有6-12個(gè)V型槽，同時(shí)設(shè)置有測(cè)溫系統(tǒng)，并將加熱保溫區(qū)溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到控制計(jì)算機(jī)，進(jìn)一步通過控溫系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的火焰噴嘴燃燒強(qiáng)度，保證加熱保溫區(qū)溫度穩(wěn)定為600-700 ℃。

進(jìn)一步，所述緩冷區(qū)頂部使用耐熱鋼板與熱循環(huán)系統(tǒng)分隔，緩冷區(qū)開始端頂部開設(shè)有與燃燒室連通的熱廢氣緩冷區(qū)出口FH，在出口旁沿進(jìn)給方向設(shè)置有熱廢氣入口，所述緩冷區(qū)沿進(jìn)給方向溫度從600 ℃均勻下降至約100 ℃，且緩冷區(qū)根據(jù)降溫時(shí)間需要可設(shè)置8-15個(gè)V型槽，在緩冷區(qū)開始端抽離的熱廢氣溫度為500-600 ℃。

進(jìn)一步，加熱保溫區(qū)上方和熱循環(huán)系統(tǒng)下方設(shè)置有燃燒室，其側(cè)壁和頂部采用保溫材料8包覆，底部為碳化硅隔焰板，所述燃燒室側(cè)壁上均勻布置有3-9個(gè)火焰噴嘴直接對(duì)碳化硅板加熱，燃燒室靠近預(yù)熱區(qū)一側(cè)的頂部設(shè)置有與熱循環(huán)系統(tǒng)連通的助燃空氣出口。

進(jìn)一步，所述緩冷區(qū)長(zhǎng)度大于加熱保溫區(qū)長(zhǎng)度。

進(jìn)一步，所述熱循環(huán)系統(tǒng)夾層通道由純銅薄板分隔而成。

進(jìn)一步，所述玻璃瓶從固定梁最后一個(gè)工位的斜面進(jìn)入集瓶器，最終完成整個(gè)退火工序。

相比現(xiàn)有技術(shù)，有益效果在于：

（1）本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的熱循環(huán)系統(tǒng)，具有顯著的預(yù)熱區(qū)和緩冷區(qū)過渡段控溫效果，利用冷熱空氣在熱循環(huán)夾層回路中的輻射、傳導(dǎo)換熱，構(gòu)造預(yù)熱區(qū)逐漸上升和緩冷區(qū)逐漸下降的溫度梯度，避免玻璃瓶在進(jìn)出退火爐加熱保溫區(qū)時(shí)溫度突變，造成退火質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品一致性差的問題；

（2）本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的熱循環(huán)系統(tǒng)，改變現(xiàn)有技術(shù)中必須通過額外加熱措施預(yù)熱瓶體的現(xiàn)狀，高效利用廢氣余熱預(yù)熱初始進(jìn)入爐體的玻璃瓶，可有效穩(wěn)定瓶體溫度，節(jié)能效果明顯，熱效率極大提高；

（3）本實(shí)用新型采用設(shè)置于退火爐工作空間內(nèi)部的固定梁和活動(dòng)步進(jìn)梁取代傳統(tǒng)網(wǎng)帶式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)玻璃瓶在退火爐中的轉(zhuǎn)移，有效避免瓶體運(yùn)載系統(tǒng)本體由于反復(fù)出入爐體高溫區(qū)和爐外低溫區(qū)造成的熱量損失和溫度波動(dòng)，在減少熱損失的同時(shí)，顯著提高爐體溫度均勻性和玻璃瓶退火質(zhì)量；

（4）本實(shí)用新型通過固定梁和活動(dòng)步進(jìn)梁上設(shè)置的V型槽轉(zhuǎn)移玻璃瓶，V型槽所在的結(jié)構(gòu)主體與梁身用燕尾配合，可以實(shí)現(xiàn)快速更換，減少停機(jī)維護(hù)時(shí)間。并可根據(jù)需要配做特定間距和尺寸的V型槽，通過與活動(dòng)步進(jìn)梁的步進(jìn)間距配合實(shí)現(xiàn)不同外形尺寸玻璃瓶的轉(zhuǎn)移要求，極大拓展了退火爐適用的玻璃瓶尺寸范圍，有效提升了本退火爐的生產(chǎn)柔性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所采用裝置的的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中活動(dòng)步進(jìn)梁處于上升段。

圖2為圖1所示熱循環(huán)系統(tǒng)B、C、D和E向示意圖。

圖3為活動(dòng)步進(jìn)梁與固定梁結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中序號(hào)：1-機(jī)座，2-固定梁斜面，3-活動(dòng)步進(jìn)梁，4-玻璃瓶，5-助燃風(fēng)機(jī)，6-緩冷區(qū)，7-熱循環(huán)系統(tǒng)，8-保溫材料，9-加熱保溫區(qū)，10-火焰噴嘴，11-碳化硅隔焰板，12-預(yù)熱區(qū)，13-排廢氣風(fēng)機(jī)，14-燃燒室，15-固定梁，16-助燃空氣入口，17-熱廢氣夾層封閉端，18-熱廢氣入口，19-助燃空氣夾層封閉端，20-熱廢氣出口，21-助燃空氣出口，22-V型槽，23-活動(dòng)步進(jìn)梁底座，24-固定梁底座，25-燕尾槽。

圖1中所示熱循環(huán)系統(tǒng)7出入口為：FG-熱廢氣入口端面，JK-熱廢氣出口端面，MN-助燃空氣入口端面，JL-助燃空氣出口端面，F(xiàn)H-熱廢氣緩冷區(qū)出口。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2、圖3所示，一種可節(jié)能降耗的管制玻璃瓶退火爐，以玻璃藥瓶的退火作業(yè)為例，在玻璃瓶4開始進(jìn)入退火爐前5-10分鐘預(yù)先開啟退火爐燃燒室14的火焰噴嘴10，助燃風(fēng)機(jī)5和排廢氣風(fēng)機(jī)13，使熱循環(huán)系統(tǒng)7正常工作，待加熱保溫區(qū)9的溫度穩(wěn)定后將帶余熱的玻璃瓶4從制瓶機(jī)出口經(jīng)落料槽滾落到固定梁15第一V型槽22，隨后初始靜止于固定梁15下方下止點(diǎn)位置的活動(dòng)步進(jìn)梁3在電機(jī)的作用下啟動(dòng)并開始緩慢平穩(wěn)上升，上升過程中將位于第一工位的玻璃瓶4托舉離開固定梁15的V型槽22，并限制在活動(dòng)步進(jìn)梁3對(duì)應(yīng)的V型槽22里，活動(dòng)步進(jìn)梁3一直上升到上止點(diǎn)，隨后活動(dòng)步進(jìn)梁3托舉玻璃瓶4沿水平方向進(jìn)給位移一個(gè)步距到左側(cè)上止點(diǎn)位置，與此同時(shí)下一個(gè)玻璃瓶進(jìn)入固定梁15第一工位待移動(dòng)；活動(dòng)步進(jìn)梁3進(jìn)一步從左側(cè)上止點(diǎn)下降到固定梁15下方下止點(diǎn)位置，在活動(dòng)步進(jìn)梁3下降穿過固定梁15時(shí)，玻璃瓶4被固定梁15第二工位上的V型槽22承接，并實(shí)現(xiàn)玻璃瓶4在固定梁15上一個(gè)步距的水平位移，隨后活動(dòng)步進(jìn)梁3從左側(cè)下止點(diǎn)位置水平平移回右側(cè)下止點(diǎn)準(zhǔn)備開始下一個(gè)玻璃瓶4移動(dòng)操作；在整個(gè)移動(dòng)過程中通過調(diào)節(jié)安裝于機(jī)架1上的電機(jī)轉(zhuǎn)速與制瓶機(jī)節(jié)拍的配合，實(shí)現(xiàn)待退火玻璃瓶4平穩(wěn)順次進(jìn)入退火爐預(yù)熱區(qū)12。

在本實(shí)施例中，預(yù)熱區(qū)12爐體頂部為外低內(nèi)高的斜面，此區(qū)域共設(shè)置有8個(gè)V型槽22工位。由助燃風(fēng)機(jī)5吹送的助燃冷空氣經(jīng)助燃空氣入口端面MN進(jìn)入熱循環(huán)系統(tǒng)7，如附圖2 B向視圖所示，其特征為在該端面上交替開設(shè)有助燃空氣入口16和防止熱廢氣逸出的熱廢氣夾層封閉端17。助燃空氣和熱廢氣在熱循環(huán)系統(tǒng)7中定向流動(dòng)，在此過程中充分換熱。隨后熱廢氣從熱廢氣出口端面JK（附圖2 D向）經(jīng)熱廢氣出口20排出到預(yù)熱區(qū)12，此時(shí)熱廢氣溫度約為350-400 ℃。根據(jù)V型槽22距離熱廢氣出口端面JK以及加熱保溫區(qū)9入口的距離不同，預(yù)熱區(qū)12溫度從退火爐入口約100 ℃逐漸上升到加熱保溫區(qū)9入口端約500 ℃。

玻璃瓶4隨活動(dòng)步進(jìn)梁3的周期運(yùn)動(dòng)繼續(xù)步進(jìn)入加熱保溫區(qū)9，該區(qū)域設(shè)置有9個(gè)V型槽22工位。在熱循環(huán)系統(tǒng)7中經(jīng)過充分換熱的助燃空氣從助燃空氣出口端面JL（附圖 2 E向）經(jīng)助燃空氣出口21進(jìn)入噴嘴所在的燃燒室14助燃和升溫，并在新進(jìn)入的助燃空氣的氣流推動(dòng)下經(jīng)熱廢氣緩冷區(qū)出口FH進(jìn)入緩冷區(qū)6，同時(shí)有一部分熱廢氣從熱廢氣入口端面FG經(jīng)熱廢氣入口18（附圖2 C向）進(jìn)入熱循環(huán)系統(tǒng)7，與助燃空氣入口端面MN進(jìn)入的助燃冷空氣充分換熱后，降溫后的熱廢氣從熱廢氣出口端面JK排入預(yù)熱區(qū)12，升溫后的助燃空氣從助燃空氣出口端面JL進(jìn)入燃燒室14，以此實(shí)現(xiàn)熱循環(huán)。所述的熱廢氣入口端面FG，如附圖2 C向視圖所示，其特征為在該端面上交替開設(shè)有熱廢氣入口18和防止助燃空氣逸出的助燃空氣夾層封閉端19；所述燃燒室14兩側(cè)壁各設(shè)置有3個(gè)火焰噴嘴10，直接對(duì)碳化硅隔焰板11加熱，并將熱量輻射入退火爐的加熱保溫區(qū)9，通過測(cè)溫系統(tǒng)將加熱保溫區(qū)9溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到控制計(jì)算機(jī)，進(jìn)一步通過控溫系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)燃燒室14內(nèi)的火焰噴嘴10燃燒強(qiáng)度，保證加熱保溫區(qū)9溫度恒定在650 ±10 ℃。

玻璃瓶4經(jīng)過所設(shè)置的步距停留時(shí)間后完成加熱保溫過程，之后隨活動(dòng)步進(jìn)梁3繼續(xù)步進(jìn)入緩冷區(qū)6，該區(qū)域設(shè)置有10個(gè)V型槽22工位，此時(shí)大部分熱量進(jìn)入緩冷區(qū)6上方的熱循環(huán)系統(tǒng)7，沿玻璃瓶4進(jìn)給方向爐溫逐漸從加熱保溫區(qū)9出口端約600 ℃均勻下降到緩冷區(qū)6末端約100 ℃，最后玻璃瓶4通過固定梁15最后一個(gè)V型槽22工位后方的固定梁斜面2進(jìn)入集瓶器，最終完成整個(gè)退火工序。

活動(dòng)步進(jìn)梁與固定梁結(jié)構(gòu)示意圖如附圖3所示，其中固定梁15與活動(dòng)步進(jìn)梁3工作部分的裝配部位都加工為燕尾槽25結(jié)構(gòu)，并與固定梁底座24和活動(dòng)步進(jìn)梁底座23裝配形狀相匹配，以實(shí)現(xiàn)固定梁15和活動(dòng)步進(jìn)梁3工作部位正常失效后的快速更換以及匹配不同尺寸玻璃瓶退火時(shí)的定位要求。

采用本實(shí)用新型提出的一種可節(jié)能降耗的管制玻璃瓶退火爐，并按照權(quán)利要求限定的參數(shù)合理取值進(jìn)行常規(guī)藥用管制玻璃瓶退火處理，與傳統(tǒng)網(wǎng)帶式電發(fā)熱退火爐相比有益效果十分顯著。經(jīng)初步測(cè)算，傳統(tǒng)網(wǎng)帶式電發(fā)熱退火爐每萬只藥品退火約需 30度電，折合約3.69 千克標(biāo)準(zhǔn)煤；采用本實(shí)用新型及其優(yōu)選的工藝參數(shù)需1.80立方米天然氣，折合約 2.21 千克標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)能率約為40.1 %，以年產(chǎn)藥用玻璃瓶5 億只計(jì)算，可年節(jié)能約 74噸標(biāo)準(zhǔn)煤，節(jié)能降耗效果顯著。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。