專利名稱：生產(chǎn)復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板的熱工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能集熱體，陶瓷太陽(yáng)能集熱體，復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板，等截面、通孔陶 瓷板，尤其是以普通陶瓷為基體，以黑瓷為陽(yáng)光吸收層的等截面、通孔扁盒式復(fù)合陶瓷太陽(yáng) 板生產(chǎn)用的熱工設(shè)備。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能利用包括光電利用和光熱利用，光電利用主要指太陽(yáng)能電池，光熱利用主 要指聚光太陽(yáng)能發(fā)電裝置和太陽(yáng)能集熱器，應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)能集熱器是太陽(yáng)能熱水器， 關(guān)鍵部件是太陽(yáng)能集熱體。我國(guó)主要采用真空玻璃管太陽(yáng)能集熱體，見(jiàn)圖10，歐、美、日、澳 大利亞等國(guó)主要采用銅管板式太陽(yáng)能集熱體，見(jiàn)圖9。太陽(yáng)能是面能源，理論和實(shí)踐都已經(jīng)證明效率最高的太陽(yáng)能集熱體是金屬材料制 造的通孔扁盒式太陽(yáng)能集熱體，見(jiàn)圖8，在這種集熱體中，陽(yáng)光吸收面下面布滿待加熱的介 質(zhì)，熱交換最直接、迅速，熱傳導(dǎo)距離最短，但是目前能夠長(zhǎng)期承受熱水腐蝕的金屬材料是 銅材，這種結(jié)構(gòu)需要使用大量銅材，銅材非常昂貴，焊縫很長(zhǎng)，制造工藝復(fù)雜，制造成本很 高，難以大量生產(chǎn)和使用。目前銅制通孔扁盒式太陽(yáng)能熱水器價(jià)格非常昂貴。從圖8的A-A剖面圖可以看到陽(yáng)光照射到涂覆在金屬板上的太陽(yáng)能吸收涂料45 上，光能轉(zhuǎn)換為熱能經(jīng)金屬板傳遞給金屬板下的流體介質(zhì)，加熱介質(zhì)。通常介質(zhì)是水，金屬 板是銅板，銅板厚度一般是1毫米左右，即熱源離介質(zhì)的距離是1毫米左右，所以通孔扁盒 式結(jié)構(gòu)是太陽(yáng)能熱利用效率最高的結(jié)構(gòu)形式。真空玻璃管的主要缺點(diǎn)是真空玻璃管由同軸內(nèi)外玻璃管組成，一端封閉，內(nèi)外管 之間抽真空，外管透明，內(nèi)管外表面覆蓋太陽(yáng)能吸收涂料。由于必須采用真空層、密封圈、 防塵圈、尾托，使黑色陽(yáng)光吸收面只占采光投影面積約60%，中午陽(yáng)光直射時(shí)，部分陽(yáng)光穿 過(guò)黑色面之間的空檔，未得到利用，在陽(yáng)光最強(qiáng)烈的中午時(shí)段降低了集熱效率；真空玻璃管 中的真空度在使用過(guò)程中不斷下降，降低保溫效果；一頭封閉的盲管結(jié)構(gòu)容易沉淀水堿和 水中的雜質(zhì)，減少熱交換面積；真空玻璃管一端開(kāi)口，單口循環(huán)，不是最佳的熱循環(huán)方式； 太陽(yáng)能吸收涂料的陽(yáng)光吸收率容易衰減，這是目前太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能吸收涂料的共同缺 點(diǎn)；玻璃管用硼硅玻璃制造，熔制溫度1650°C，制造能耗高，氧化硼價(jià)格高；這些缺點(diǎn)導(dǎo)致 真空玻璃管制造成本、耗能比較高，壽命比較短，一般有效使用壽命8-15年。從圖10的A-A剖面圖可以看到陽(yáng)光最強(qiáng)烈的中午時(shí)分陽(yáng)光垂直照射到真空玻璃 管的框架平面上，只有照射到內(nèi)管表面上的太陽(yáng)能吸收涂料45上的陽(yáng)光才能被利用，一般 內(nèi)管玻璃壁厚2毫米，約40%的陽(yáng)光穿過(guò)黑色面之間的空檔，未得到利用，降低了陽(yáng)光利用 率，降低了太陽(yáng)能熱利用效率，對(duì)于建筑物而言，任何用戶平均可使用的房頂或南墻面的面 積是有限的，應(yīng)該得到充分利用，所以真空玻璃管的單口盲管結(jié)構(gòu)不是高效利用太陽(yáng)能的 結(jié)構(gòu)形式。銅管板式太陽(yáng)能集熱體的主要缺點(diǎn)是太陽(yáng)能吸收涂料的陽(yáng)光吸收率容易衰減； 銅材十分昂貴，需要電解提純，制造成本、耗能很高；集熱銅管橫向間隔大，導(dǎo)熱距離遠(yuǎn)，影響效率；焊縫容易腐蝕；一般有效使用壽命10-25年。從圖9的A-A剖面圖可以看到陽(yáng)光照射到涂覆在金屬板上的太陽(yáng)能吸收涂料45上，光能轉(zhuǎn)換為熱能經(jīng)金屬板傳遞給銅集熱管46，銅集熱管46再將熱能傳遞給介質(zhì)，為節(jié) 約銅材，通常銅集熱管較細(xì)，相鄰銅集熱管之間距離較遠(yuǎn)，約100毫米左右，熱能經(jīng)金屬板 傳遞距離平均約30毫米，遠(yuǎn)者50毫米，熱傳導(dǎo)與金屬板的截面積有關(guān)，金屬板較薄傳導(dǎo)性 能差，較厚則成本高，比較笨重，另外，金屬板與銅集熱管之間無(wú)論采用同種材料之間的焊 接還是采用不同材料之間的壓合或捆扎，都存在一定的熱阻，最終到達(dá)介質(zhì)還要經(jīng)過(guò)集熱 管壁的厚度距離。因此銅管板式結(jié)構(gòu)也不是高效利用太陽(yáng)能的結(jié)構(gòu)形式。綜上所述，通孔扁盒式結(jié)構(gòu)是太陽(yáng)能熱利用效率最高的結(jié)構(gòu)形式。太陽(yáng)能集熱器可以提供熱水、熱風(fēng)，可用于洗滌、冬季取暖、夏季空調(diào)，另外參照地 下熱水發(fā)電的方式，大量廉價(jià)的高溫?zé)崴€可以進(jìn)行低成本發(fā)電，取代常規(guī)能源、保護(hù)環(huán) 境。但是現(xiàn)有的太陽(yáng)能集熱器制造成本高、有效使用壽命短，使太陽(yáng)能的使用成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 常規(guī)能源，嚴(yán)重制約了太陽(yáng)能集熱器的發(fā)展，太陽(yáng)能集熱器必須實(shí)現(xiàn)與建筑一體化，才能獲 得更大的發(fā)展空間，現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱器受其太陽(yáng)能集熱體的材料和結(jié)構(gòu)的制約，難以實(shí)現(xiàn) 與建筑一體化。太陽(yáng)能集熱器的核心部件是太陽(yáng)能集熱體，為此，必須研究和尋找一種全新 的低成本、長(zhǎng)壽命、高效率的太陽(yáng)能集熱體。一噸硼硅玻璃或金屬材料，成本數(shù)千元至數(shù)萬(wàn)元，材料成為制品還需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜 的加工過(guò)程。一噸陶瓷制品如一噸陶瓷墻地磚通常成本數(shù)百元，陶瓷材料成本低廉是由 于原料來(lái)源廣泛，一般就地取材，運(yùn)費(fèi)低；蘊(yùn)藏量大，價(jià)格低；不需要選礦、富集；成型后一 次燒結(jié)，即為制品；燒結(jié)時(shí)有所收縮，但不改變形狀，燒結(jié)后無(wú)加工過(guò)程；燒結(jié)溫度低、時(shí)間 短，一般薄壁陶瓷制品燒結(jié)溫度約1200°C，歷時(shí)幾分鐘至十幾分鐘，而玻璃的熔制或金屬材 料的冶煉，通常溫度1500_165(TC，歷時(shí)數(shù)小時(shí)，原材料須經(jīng)過(guò)熔化、流動(dòng)、均化、反應(yīng)、澄清 等過(guò)程，一般來(lái)說(shuō)，溫度每提高100°C，能耗增加1倍，同時(shí)設(shè)備和耐火材料的價(jià)格、消耗也 成倍提高，電解的能耗更遠(yuǎn)大于冶煉。所以，陶瓷燒結(jié)與玻璃的熔制或金屬材料的冶煉、電 解有本質(zhì)區(qū)別，能耗與成本均相差幾倍至幾十倍。陶瓷是目前已知的成本最低、使用壽命最 長(zhǎng)、性能最穩(wěn)定的工程材料之一。陶瓷材料強(qiáng)度大、硬度高、剛性好、不腐蝕、不老化、理化性能非常穩(wěn)定，使用壽命 很長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)百年以上。黑色瓷質(zhì)材料具有陶瓷通性，陽(yáng)光吸收率高，陽(yáng)光吸收率不會(huì)衰減。 黑瓷包括以傳統(tǒng)黑色陶瓷著色劑與普通陶瓷原料制造的傳統(tǒng)黑瓷和釩鈦黑瓷，釩鈦黑瓷是 以工業(yè)廢棄物-提釩尾渣為主要原料制造的，成本更為低廉。釩鈦黑瓷是指釩鈦磁鐵礦經(jīng)熔煉得到鐵水和釩渣，釩渣焙燒后提釩，提釩后的棄 渣即為提釩尾渣，以提釩尾渣為全部原料或原料之一制造的黑色陶瓷稱作釩鈦黑瓷。試驗(yàn)已經(jīng)證明，采用通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的基體是普通陶瓷，表面是釩鈦黑瓷陽(yáng)光吸 收層的黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板，寬610毫米、總厚26毫米、壁厚3毫米，每平方米容水量17千 克，在濟(jì)南夏日晴天，采用悶曬方式，每平方米可以將17千克17°C自來(lái)水加熱到100°C以 上，將黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板安裝成為循環(huán)式陶瓷太陽(yáng)能房頂，其熱效率與新購(gòu)名牌真空玻 璃管太陽(yáng)能熱水器的效率相當(dāng)或更高。黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板歷經(jīng)1200°C燒結(jié)，表面黑瓷的陽(yáng)光吸收率不會(huì)衰減，這是比 以往太陽(yáng)能集熱體先進(jìn)之處，陶瓷太陽(yáng)板中的熱水可以放出以供使用，這點(diǎn)與真空玻璃管中占總量20%的熱水不能放出以供使用，有很大差別，當(dāng)陶瓷太陽(yáng)板的壁厚下降到接近3 毫米時(shí)，陶瓷與金屬之間導(dǎo)熱系數(shù)的差別已經(jīng)不重要了，太陽(yáng)能加熱過(guò)程是穩(wěn)定傳熱過(guò)程， 不是瞬間傳熱過(guò)程，如同一 口鋁鍋與一口砂鍋可以幾乎同時(shí)將一只雞燉熟一樣，因?yàn)闋t火 加熱也是穩(wěn)定傳熱過(guò)程，不是瞬間傳熱過(guò)程。A值=裝置壽命期間得到的太陽(yáng)能量/裝置制造、使用中消耗的常規(guī)能量。估計(jì)現(xiàn) 有太陽(yáng)能收集器的A值為0. 5-2，太陽(yáng)能電池的A值為0. 1，制造一平方米陶瓷太陽(yáng)板的能 耗是制造同面積常規(guī)太陽(yáng)能集熱體能耗的幾分之一至幾十分之一，陶瓷太陽(yáng)板的使用壽命 應(yīng)該是常規(guī)太陽(yáng)能集熱體的幾倍至十幾倍，陶瓷太陽(yáng)板的A值可以達(dá)到5-10，甚至100。所以，黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板技術(shù)與我國(guó)傳統(tǒng)陶瓷工業(yè)的結(jié)合，是使太陽(yáng)能使用成 本低于常規(guī)能源使用成本的重要希望。中國(guó)擁有世界上最龐大的傳統(tǒng)陶瓷工業(yè)，主要生產(chǎn)日用陶瓷、陶瓷墻地磚、陶瓷衛(wèi) 生潔具，其中日用陶瓷年產(chǎn)150億件，占世界總產(chǎn)量60%，陶瓷墻地磚年產(chǎn)50億平方米，占 世界總產(chǎn)量50%，陶瓷衛(wèi)生潔具年產(chǎn)2000萬(wàn)件，占世界總產(chǎn)量35%，主要采用三種成型方 法
1、陶瓷泥料塑性成型方法，對(duì)陶瓷泥料施加擠、刮、壓力使其形成一定的形狀，泥 料含水量16-22%，主要產(chǎn)品是日用陶瓷。2、陶瓷粉料壓制成型方法，通常采用噴霧造粉或料塊打粉的方法制造陶瓷粉料， 粉料含水量4-8%，用鋼模壓制成型，主要產(chǎn)品是陶瓷墻地磚。3、陶瓷泥漿注漿成型方法，通常采用球磨或干粉加水打漿的方法制造陶瓷泥漿， 泥漿含水量30-40%，一般用石膏模具注漿成型、塑料模具高壓注漿成型、真空和離心注漿 成型，陶瓷泥漿注漿成型模具均采用多孔材料，稱作多孔模具，陶瓷泥漿注漿成型方法的主 要產(chǎn)品是陶瓷衛(wèi)生潔具。上述三種成型方法中1、塑性成型方法主要生產(chǎn)形狀比較簡(jiǎn)單的產(chǎn)品或等截面產(chǎn)品，用塑性泥料真空擠 出成型方法可以直接制造通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品素坯，即可直接產(chǎn)出結(jié)構(gòu)與圖8的A-A剖 面圖完全一樣的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的陶瓷中空板素坯，壁厚約3毫米，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工壁厚可 達(dá)到1毫米。以此成型方法已經(jīng)制造1500X610X26毫米、壁厚3毫米和2毫米的素坯和 黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板產(chǎn)品。2、用壓制成型方法主要生產(chǎn)平板產(chǎn)品、槽型板，壁厚可以達(dá)到3毫米，已有用壓制 成型方法批量化生產(chǎn)的1800X900X3毫米瓷質(zhì)板產(chǎn)品，生產(chǎn)線運(yùn)行正常，可以采用專用模 具壓制槽型板，將兩片槽型板素坯槽幫對(duì)槽幫用陶瓷泥漿結(jié)合，即成為與圖8的A-A剖面圖 一樣的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的陶瓷中空板素坯。也可用平板和板條通過(guò)膠結(jié)方法制造通孔扁盒 式結(jié)構(gòu)的黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板，其有效使用壽命仍然可以長(zhǎng)于真空玻璃管太陽(yáng)能熱水器， 對(duì)其他性能沒(méi)有影響。3、注漿成型方法主要生產(chǎn)陶瓷衛(wèi)生潔具，用多孔模具對(duì)泥漿吸水形成泥坯的方 法，能夠制造形狀復(fù)雜和大型薄壁產(chǎn)品，適應(yīng)性強(qiáng)，成型技術(shù)容易掌握，坯體結(jié)構(gòu)均勻，素坯 強(qiáng)度大，可以成型與圖8的A-A剖面圖一樣的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的陶瓷中空板素坯。也可以 直接成型兩端帶封頭和管接口的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的陶瓷太陽(yáng)能集熱體素坯。制造黑瓷復(fù)合 陶瓷太陽(yáng)板。
我國(guó)陶瓷企業(yè)規(guī)模大、生產(chǎn)成本低、質(zhì)量穩(wěn)定，不僅供應(yīng)國(guó)內(nèi)需要還大量銷往世界 各地，但是，由于企業(yè)數(shù)量多，產(chǎn)品同質(zhì)化十分嚴(yán)重，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，為企業(yè)的生存和發(fā) 展，很多企業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)一直在努力尋找能夠適合現(xiàn)有設(shè)備、現(xiàn)有生產(chǎn)能力、需求量大的大宗 新產(chǎn)品，尤其是具有廣闊市場(chǎng)前景的功能性產(chǎn)品，如新能源產(chǎn)品。利用我國(guó)規(guī)模巨大的陶瓷產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)能力，可以制造黑瓷復(fù)合陶瓷 太陽(yáng)能集熱板，其基體是具有通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板，向陽(yáng)面的表面層是釩鈦黑瓷。 這種陶瓷太陽(yáng)能集熱板的生產(chǎn)，可以基本不改變生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝流 程，只需要增加部分適合陶瓷太陽(yáng)能集熱板形狀的新模具和少量設(shè)備，即可投入生產(chǎn)，所述 陶瓷太陽(yáng)能集熱板簡(jiǎn)稱陶瓷太陽(yáng)板是一種太陽(yáng)能集熱體，可用于太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)能熱 水器，可與建筑結(jié)合為一體，構(gòu)成太陽(yáng)能房頂、太陽(yáng)能墻面、太陽(yáng)能集熱場(chǎng)、太陽(yáng)能風(fēng)道，具 有廣泛用途和廣闊的市場(chǎng)前景。陶瓷太陽(yáng)能集熱器可以提供廉價(jià)熱水、熱風(fēng)，用于洗滌、冬季取暖、夏季空調(diào)和在 荒漠地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模低成本發(fā)電，取代常規(guī)能源、保護(hù)地球環(huán)境。我國(guó)現(xiàn)有房頂面積100億平方米，南墻面100億平方米，每年各新建5億平方米， 還有近200萬(wàn)平方公里陽(yáng)光充沛的荒漠地帶，理論上說(shuō)照射在10萬(wàn)平方公里即1000億平 方米地球表面的太陽(yáng)能等于同期人類消耗能量的總和，如果上述可能得到驗(yàn)證的話，我國(guó) 規(guī)模巨大的陶瓷產(chǎn)業(yè)有能力年產(chǎn)通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的陶瓷太陽(yáng)能集熱板幾十億平方米，甚至 100億平方米。這對(duì)其他任何國(guó)家來(lái)說(shuō)都是不可想像的。撒哈拉沙漠緯度15-30度，面積900萬(wàn)平方公里，由沙漠、礫漠、石漠組成，三面環(huán) 海，極度干旱，太平洋、大西洋的水汽侵入大陸，很快消散，無(wú)法在沙漠上空形成云層，撒哈 拉沙漠是全球陽(yáng)光最強(qiáng)烈的地區(qū)。以其強(qiáng)烈陽(yáng)光為熱源，以海水和尼羅河水為冷源進(jìn)行大規(guī)模發(fā)電以解決世界能源 問(wèn)題、遏制全球變暖是世界上很多能源專家的主張，沙特阿拉伯、阿爾及利亞國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人也 多次公開(kāi)表達(dá)這樣的愿望和期待，關(guān)鍵是成本和規(guī)模問(wèn)題，黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板技術(shù)和中 國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)可以解決成本和規(guī)模問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
傳統(tǒng)陶瓷制品的主要生產(chǎn)過(guò)程是原料粉碎和處理、成型、干燥、燒成，主要成本是 原料、人工、能源和設(shè)備折舊等，其中占比例最大的是用于干燥和燒成的能源費(fèi)用。以前幾 乎所有陶瓷制品，無(wú)論板狀、棒狀、平面、立體、薄壁、厚壁、中空、實(shí)心制品的干燥、燒成，其 熱源如熱風(fēng)、火焰都是從外向里起作用的，主要干燥設(shè)備是輥道式、隧道式和干燥室，主要 燒成設(shè)備是輥道窯、隧道窯、梭式窯等，板狀制品如陶瓷墻地磚一般厚度10-30毫米，最大 的瓷質(zhì)磚尺寸可以達(dá)到1. 2米X2米，幾乎全部采用輥道窯干燥和輥道窯燒成。寬度450毫 米、厚度30毫米、壁厚8毫米、部分中空的陶土板也是通孔扁盒式結(jié)構(gòu)，也采用輥道窯干燥 和輥道窯燒成，由于輥道窯內(nèi)腔橫截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陶土板中空部分的橫截面積，熱風(fēng)和火 焰作為一種流體流向阻力小的區(qū)域，熱風(fēng)和火焰主要從陶土板的上方、下方、兩側(cè)通過(guò)，對(duì) 陶土板從外向里加熱，熱氣流難以進(jìn)入陶土板的通孔內(nèi)，如對(duì)支撐壁的中部，陶土板上方、 下方的熱量須各傳過(guò)15毫米的坯體才能到達(dá)。黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板是表面復(fù)合黑瓷層的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板，如上所述，我國(guó)規(guī)模巨大的傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)業(yè)的三種成型方法都能夠制造通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板素坯，通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板素坯的重要特點(diǎn)在于制品上有尺寸比較大的前后貫 通的通孔，具有較薄的外壁和支撐壁，一般厚度約3毫米，甚至更薄。目前通孔扁盒式結(jié)構(gòu) 的黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板的典型尺寸是寬度610毫米、總厚26毫米、壁厚3毫米、支撐壁厚度 5毫米、長(zhǎng)度1000-1500毫米、通孔截面20 X 24毫米，共21個(gè)方孔，為實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，應(yīng)該 采用連續(xù)化輥道干燥窯和輥道燒成窯，通常輥道窯的內(nèi)通道的橫截面的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于中空 陶瓷板素坯的通孔的橫截面的面積，與上述陶土板的情況一樣，熱氣流難以進(jìn)入通孔內(nèi)，上 方、下方的熱量須各傳過(guò)13毫米的坯體才能到達(dá)中空陶瓷板素坯的中心部位。這種情況的 缺點(diǎn)是1、由于導(dǎo)熱距離遠(yuǎn)，導(dǎo)熱過(guò)程慢，只能放慢運(yùn)行速度，減小坯體內(nèi)外溫差，導(dǎo)致干燥 和燒成效率低，2、熱量由外向里傳導(dǎo)，使內(nèi)外收縮不一致，降低干燥和燒成的成品率。本發(fā)明的目的是使干燥時(shí)的熱氣流和燒成時(shí)的高溫氣流進(jìn)入中空陶瓷板素坯的 通孔內(nèi)，使中空陶瓷板素坯的外壁和支撐壁的兩面均勻受熱，同時(shí)干燥或燒成，以提高中空 陶瓷板素坯干燥和燒成的生產(chǎn)效率和成品率。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在用于通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板素坯干燥或燒成的輥道窯爐膛內(nèi)安裝可活 動(dòng)的耐熱擋板，擋板的位置可以調(diào)整以改變爐膛的橫截面的面積。擋板由吊桿和凸輪定位，升降吊桿或轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪可以升降平擋板或改變斜擋板的角 度，達(dá)到改變熱氣流運(yùn)動(dòng)路徑的目的。調(diào)整擋板的位置以改變熱氣流運(yùn)動(dòng)的路徑，使部分熱氣流進(jìn)入中空陶瓷板素坯的 通孔內(nèi)，沿通孔向前行進(jìn)，使中空陶瓷板素坯的外壁的內(nèi)外面和支撐壁的兩面處于相同的 加熱狀態(tài)，大幅度減少熱傳導(dǎo)距離，使熱傳導(dǎo)距離由13毫米降至1. 5-2. 5毫米，使中空陶瓷 板素坯的各部分處于基本相同的溫度、干燥或燒成狀態(tài)，從而大幅度提高中空陶瓷板素坯 干燥和燒成的生產(chǎn)效率和成品率。安裝可活動(dòng)的耐熱擋板，調(diào)整擋板的位置可以適應(yīng)各種規(guī)格的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的 中空陶瓷板素坯，達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。當(dāng)某條輥道窯干燥或燒成的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板的規(guī)格是確定的，可以 采用扁平爐膛的輥道窯，輥道窯爐膛的橫截面上可通過(guò)熱氣流的總面積不大于通孔扁盒式 結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的通孔橫截面總面積的3倍。當(dāng)采用真空擠出機(jī)成型通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板素坯時(shí)，塑性泥料可能剛性 不足，在干燥輥道窯的輥道上運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生變形，在干燥輥道窯的前端輥道上裹復(fù)帆布，使中 空陶瓷板素坯具備一定剛性后再在輥道上運(yùn)行，逐步干燥。耐熱擋板、吊桿、凸輪和其他的耐熱輔件可采用反應(yīng)燒結(jié)碳化硅、普通碳化硅、氧 化鋁、剛玉、莫來(lái)石、耐火黏土制品、其他耐熱制品、金屬制品。經(jīng)過(guò)燒成的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板可以兩端膠接管接口成為陶瓷太陽(yáng)板 或結(jié)合陶瓷承插接口、匯集端口成為陶瓷太陽(yáng)板縱列，用作太陽(yáng)能集熱器中的太陽(yáng)能集熱 體。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于調(diào)整活動(dòng)擋板的位置可以改變熱氣流運(yùn)動(dòng)的路徑，使部分熱氣流進(jìn)入中空陶瓷板 素坯的通孔內(nèi)，沿通孔向前行進(jìn)，使中空陶瓷板素坯的外壁的內(nèi)外面和支撐壁的兩面處于相同的加熱狀態(tài)，大幅度減少熱傳導(dǎo)距離，使中空陶瓷板素坯的各部分處于相同的溫度、干燥和燒成狀態(tài)，從而大幅度節(jié)約能耗，提高中空陶瓷板素坯干燥和燒成的生產(chǎn)效率和成品率。


圖1塑性泥料擠出成型或泥漿注漿成型制造的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板或 其素坯圖2塑性泥料擠出成型制造的多層通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板或其素坯圖3粉料壓制成型槽板、平板組合制造的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板或其素坯圖4安裝活動(dòng)耐熱擋板的輥道窯圖5塑性泥料擠出成型的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯和干燥輥道窯圖6干燥或燒成通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板的扁平爐膛輥道窯斷面圖7黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板縱列剖面8銅通孔扁盒式結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能集熱體及其太陽(yáng)能集熱器圖9銅管板式結(jié)構(gòu)太陽(yáng)能集熱體及其太陽(yáng)能集熱器圖10真空玻璃管及其太陽(yáng)能集熱器太陽(yáng)能集熱器可加熱各種流體介質(zhì)，采用水為介質(zhì)時(shí)，太陽(yáng)能集熱器可稱作太陽(yáng) 能熱水器。圖中標(biāo)記的說(shuō)明1、塑性泥料擠出成型或泥漿注漿成型制造的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)的中空陶瓷板或其 素坯1.1外壁1.2支撐壁1.3水道2、雙層中空陶瓷板或其素坯3、帶中空槽幫的雙 層中空陶瓷板或其素坯 4、槽型雙層中空陶瓷板或其素坯 5、槽型三層中空陶瓷板或其 素坯6、陶瓷泥漿或成瓷的陶瓷泥漿或膠粘劑7、帶邊棱、支撐棱和加強(qiáng)棱的陶瓷板或其素 坯8帶邊凹棱和支撐凹棱的陶瓷板或其素坯 9陶瓷平板或其素坯 10陶瓷窄平板條或 其素坯11黑瓷層或黑瓷素坯層12、上斜平板動(dòng)支點(diǎn)(陶瓷輥棒)13、上斜平板14、 輥道窯窯體15、拉桿16進(jìn)孔熱氣流17、孔外熱氣流18、通孔扁盒結(jié)構(gòu)中空陶瓷板或 其素坯 19、輥道窯陶瓷輥棒 20、下斜平板支點(diǎn)(陶瓷輥棒)21、下斜平板 22、凸輪 機(jī)構(gòu) 23、凸輪可轉(zhuǎn)動(dòng)管軸(陶瓷輥棒)24、耐熱銷軸 25、耐熱下平板 26、耐熱上平 板27、耐熱凸輪28、中空陶瓷板運(yùn)行方向29、運(yùn)動(dòng)帆布帶30、真空擠出機(jī)機(jī)口 31、 黑瓷復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板 32、陶瓷承插接口 33、陶瓷過(guò)渡承插接口 34、匯集端口 35、結(jié) 合劑36、上循環(huán)管37、上匯集管38、水箱39、下循環(huán)管40、銅制通孔扁盒式太陽(yáng)能集 熱體 41、下匯集管 42、集熱器外殼 43、透明蓋板44、保溫材料 45、太陽(yáng)能吸收涂料 46、銅集熱管47、銅管板式太陽(yáng)能集熱體48、陽(yáng)光49、防塵圈50、真空玻璃管51、 尾托52、尾托定位板53、密封圈
具體實(shí)施例1、用于干燥通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的輥道窯，在輥道窯爐膛內(nèi)安裝可活 動(dòng)的擋板，擋板的位置可以調(diào)整以改變爐膛的橫截面的面積，活動(dòng)擋板由吊桿和凸輪定位， 升降吊桿或轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪以升降平擋板和改變斜擋板的角度，活動(dòng)擋板、吊桿和凸輪采用不銹鋼材料制造，調(diào)整擋板的位置，使中空陶瓷板素坯的內(nèi)外表面同步干燥。2、用于燒成通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的輥道窯，在輥道窯爐膛內(nèi)安裝可活 動(dòng)的擋板，擋板的位置可以調(diào)整以改變爐膛的橫截面的面積，活動(dòng)擋板由吊桿和凸輪定位， 升降吊桿或轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪以升降平擋板和改變斜擋板的角度，活動(dòng)擋板采用普通碳化硅板，吊 桿采用剛玉管，凸輪和銷軸采用反應(yīng)燒結(jié)碳化硅材料制造，凸輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的管軸采用剛玉陶 瓷輥棒，調(diào)整擋板的位置，使中空陶瓷板素坯的內(nèi)外表面同步受熱，均勻燒成。3、用于燒成通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的輥道窯，輥道窯爐膛的橫截面上可通過(guò)熱氣流的總面積相當(dāng)于通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的通孔橫截面總面積的1. 5 倍。4、用于干燥通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的輥道窯，總長(zhǎng)150米，前端20米的 輥道上有帆布帶，帆布帶隨輥棒運(yùn)動(dòng)，輥道窯出口到真空擠出機(jī)機(jī)口之間的輥道上也有帆 布帶隨輥棒運(yùn)動(dòng)，從機(jī)口出來(lái)的通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯含水量19%，在帆布帶上 隨帆布帶運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入輥道窯20米后，含水量降至14%，素坯已具有較高的強(qiáng)度和剛性。
權(quán)利要求
一種干燥或燒成通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板的輥道窯，其特征在于，輥道窯爐膛內(nèi)安裝可活動(dòng)的耐熱擋板，擋板的位置可以調(diào)整以改變爐膛的橫截面的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥或燒成通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的輥道窯，其特 征在于，所述輥道窯爐膛內(nèi)的活動(dòng)擋板由吊桿和凸輪定位，升降吊桿或轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪以升降平 擋板或改變斜擋板的角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥或燒成通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的輥道窯，其特 征在于，所述輥道窯爐膛的橫截面上可通過(guò)熱氣流的總面積不大于通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶 瓷板素坯的通孔橫截面總面積的4倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干燥通孔扁盒式結(jié)構(gòu)中空陶瓷板素坯的輥道窯，其特征在 于，所述輥道窯的前端輥道上裹復(fù)帆布。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能集熱體的結(jié)構(gòu)、中國(guó)陶瓷工業(yè)及復(fù)合陶瓷太陽(yáng)板生產(chǎn)工藝和熱工設(shè)備，本發(fā)明充分利用陶瓷產(chǎn)業(yè)普遍用于干燥和燒成的棍道窯設(shè)備，在輥道窯爐膛內(nèi)安裝可活動(dòng)的耐熱擋板，擋板的位置可以調(diào)整以改變爐膛的橫截面的面積，輥道窯爐膛內(nèi)的活動(dòng)擋板由吊桿和凸輪定位，升降吊桿或轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪以升降平擋板或改變斜擋板的角度，改變熱氣流運(yùn)動(dòng)的路徑，使部分熱氣流進(jìn)入中空陶瓷板素坯的通孔內(nèi)，使中空陶瓷板素坯的外壁的內(nèi)外面和支撐壁的兩面處于相同的加熱狀態(tài)，大幅度減少熱傳導(dǎo)距離，使中空陶瓷板素坯的各部分處于相同的溫度、干燥或燒成狀態(tài)，從而大幅度提高中空陶瓷板素坯干燥和燒成的生產(chǎn)效率和成品率。
文檔編號(hào)F26B15/12GK101813413SQ200910014318
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月20日
發(fā)明者修大鵬, 曹樹(shù)梁, 楊玉國(guó), 王啟春, 石延嶺, 蔡濱, 許建麗, 許建華, 谷勝利 申請(qǐng)人:曹樹(shù)梁