專利名稱：鉑金通道電加熱設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電加熱的設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種鉑金通道電加熱設(shè) 計(jì)方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示面板玻璃是平板顯示設(shè)備，包括扁平玻璃基板或玻璃板。溢 流法是制造液晶顯示面板玻璃所用玻璃板的優(yōu)選方式。因?yàn)槭褂靡缌鞣ㄉ?產(chǎn)的玻璃板相對其它方法制備的平板，其表面具有精良的平直度和光滑性。在美國專利3338696和3682609中詳細(xì)表述該熔融工序。許多應(yīng)用于 平板顯示屏制造的玻璃，特別是那些使用溢流法成型的玻璃，使用難熔金 屬部件進(jìn)行均化、攪拌與調(diào)溫，例如鉑金或含鉑金屬組成的合金。此時(shí)使 用難熔金屬來盡可能減少由于玻璃液接觸氧化物組成的耐火材料而帶來 的組分非均一性和氣體夾雜物的產(chǎn)生。生產(chǎn)工藝對調(diào)溫的需求是通過對難熔金屬部件的加熱與散熱/保溫來 實(shí)現(xiàn)的。加熱的方式主要是電加熱，分為直接加熱與間接加熱兩種方式。 直接加熱是將受控交流電直接接在鉑金通道上，通過加熱鉑金，再由鉑金 傳導(dǎo)至玻璃液的加熱方式。間接加熱是在鉑金通道外部制作加熱板，安裝 加熱元件(一般是純鉑金)。加熱元件發(fā)熱傳導(dǎo)至鉑金通道，再傳導(dǎo)至玻 璃液。另外，還有將加熱元件插入鉑金通道內(nèi)部，直接加熱玻璃液的方式。 由于加熱的不均勻性以及密封問題，已經(jīng)很少有人使用。間接加熱由于通過傳導(dǎo)將熱'量傳遞至鉑金通道，因而熱量分布均勻。
缺點(diǎn)是能量利用率較低。直接加熱能量利用率高，難點(diǎn)是對加熱的控制。 加熱控制的基礎(chǔ)是對加熱回路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是對負(fù)載在從常溫至工 作溫度電特性的計(jì)算。 一些公司.由于計(jì)算上存在幾倍于實(shí)際情況的偏差，以及缺乏對行業(yè)Know How的了解，因而出現(xiàn)計(jì)算失誤?；蚴怯?jì)算正確， 但缺乏必要的參數(shù)修正。這樣的后果，在嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)燒壞鉑金通道。次之， 加熱量不足以滿足工藝需求。再次，功率設(shè)計(jì)值偏大幾倍，造成設(shè)備上的 浪費(fèi)，并且此時(shí)可控硅導(dǎo)通角過小，諧波污染過大，控制精度達(dá)不到工藝 要求。以上三種情況皆屬于設(shè)計(jì)失敗。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種對不同溫度的不同材料制成的不同形狀 的鉑金通道電加熱設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法能夠在最大限度延長鉑金通道使 用壽命的前提下，根據(jù)溫度曲線設(shè)定，實(shí)現(xiàn)該區(qū)段高精度溫度控制的工藝 要求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1) 首先，根據(jù)使用材料的標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度系數(shù)a (T.C.R.)表，由公 式P2-P^ (l+a (T「T》)計(jì)算設(shè)備在工作溫度T2下的電阻率P2值， 其中.-Pl:溫度T,狀態(tài)下的電阻率a -常溫狀態(tài)下該材料的電阻溫度系數(shù) T1:溫度(TC T2:設(shè)備的工作溫度P2:溫度T2狀態(tài)下的電阻率2) 其次，由P2計(jì)算工作溫度下的電阻R;R柏金=p 2乂L/S p2:溫度T2狀態(tài)下的電阻率 L:導(dǎo)體長度 S:導(dǎo)體截面積3) 然后，根據(jù)材料特性及使用溫度選取該材料在從常溫升溫至工作溫度T2時(shí)的電流密度J， J=l 20 A/m2;4) 然后，計(jì)算工作狀態(tài)下該段通道上產(chǎn)生的最大工作電流 I最大SX J5) 然后，計(jì)算工作狀態(tài)下該段通道上產(chǎn)生的最大工作電壓及最大功 率U最大二I馱XR二SXJXRP最大U2最大/R6) 然后，根據(jù)公式R銅排-LX0.005Q/m計(jì)算銅排電阻，其中L:銅 排長度m，銅排接觸電阻R接觸-0.001Q/處，變莊器二次側(cè)電阻總計(jì)R總=尺銅排+R鉑金+R接觸57) 輸出電壓U2等于銅排電壓、接觸電壓與鉑金電壓之和，變壓器二 次側(cè)電壓在此基礎(chǔ)上乘以系數(shù)1.1;U 二次側(cè)=1. IX (U銅排+U鉑金+U接觸)=1. 1XI總XR總 變壓器功率P=U—細(xì)XI最-大8) 變壓器功率大于鉑金電加熱最大功率；9) 調(diào)功器電流大于變壓器電流，調(diào)功器功率大于變壓器功率，從而 得到加熱用調(diào)功器與變壓器的技術(shù)參數(shù)，即完成了電加熱硬件的設(shè)計(jì)。本發(fā)明根據(jù)不同的外部條件進(jìn)行加熱電特性(包括電壓、電流、功 率)設(shè)定，在滿足各種精密計(jì)算的條件下，通過公式進(jìn)行必要的修正，大限度延長鉑金通道使用壽命的前提下，合理配置電氣設(shè)備，實(shí)現(xiàn)該區(qū)段 高精度溫度控制的工藝要求。
具體實(shí)施方式
對于一段由PtRh40RulOIr7Au5^制成的鉑金通道，若其從(TC至2000 °C電阻溫度系數(shù)a =1.3X10-3 CC—1)，工作溫度T-1450。C，電阻率P (0 °C) =76 y Q 'cm，截面積S=1000mm2,長度L (Pt) =800nim，工作溫度 下電流密度J=12A/mm2，銅排長度L (Cu) =12m。則可根據(jù)以上條件進(jìn)行 如下計(jì)算工作溫度下電阻率P (固。C) =76X1(TX (1 + 1.3X1(T3X1450)=219X1(TQ cm 工作溫度下電阻R柏金-219X 1(TX800X 10—VlOOOX 10"6=1.75X'1(T3Q工作溫度下電流密度J取2.2 A/mm2 工作溫度下最大電流I ^=1000X2. 2=2200A 該段最大工作電壓U最大-2200X 1. 75X1(T3=3. 85V 該段最大鉑金電加熱功率P最大-U、大/R-3. 852/l. 75 X 10—3=8470 (W) 銅排電阻R鰣=12 X 0.005=0.06 Q -每處接觸電阻0.001Q，共有六處。R接觸-0.001X6二0.006Q 變壓器二次側(cè)電阻總計(jì)R75X10—3+0. 06+0. 006=0. 0678 Q 變壓器二次側(cè)總負(fù)載電壓U 二次側(cè)=1.1X 2200 X 0.0678=薩變壓器功率P=U三次側(cè)X I最大=164X2200/1000=360. 8kVA .調(diào)功器功率選取400kVA。
權(quán)利要求
1、鉑金通道電加熱設(shè)計(jì)方法，其特征在于1) 首先，根據(jù)使用材料的標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度系數(shù)a (T.C.R.)表，由公 式P2-PiX (l+a (T2—T》)計(jì)算設(shè)備在工作溫度T2下的電阻率P2值， 其中-P1:溫度t狀態(tài)下的電阻率a:常溫狀態(tài)下該材料的電阻溫度系數(shù)T1:溫度(TCT2:設(shè)備的工作溫度P2:溫度T2狀態(tài)下的電阻率2) 其次，由P2計(jì)算工作溫度下的電阻R;<formula>formula see original document page 2</formula>P2:溫度T2狀態(tài)下的電阻率L:導(dǎo)體長度S:導(dǎo)體截面積3) 然后，根據(jù)材料特性及使用溫度選取該材料在從常溫升溫至工作 溫度T2時(shí)的電流密度J， J=l 20 A/rim2;4) 然后，計(jì)算工作狀^下該段通道上產(chǎn)生的最大工作電流<formula>formula see original document page 2</formula>5) 然后，計(jì)算工作狀態(tài)下該段通道上產(chǎn)生的最大工作電壓及最大功 率<formula>formula see original document page 2</formula>6) 然后，根據(jù)公式R銅fl^LX0.005Q/m計(jì)算銅排電阻，其中L:銅 排長度m，銅排接觸電阻R接觸-0.001Q/處，變壓器二次側(cè)電阻總計(jì)R總=尺銅排+R鉑金+R接觸；7) 輸出電壓U2等于銅排電壓、接觸電壓與鉑金電壓之和，變壓器二 次側(cè)電壓在此基礎(chǔ)上乘以考數(shù)1. 1;U 二次側(cè)=1. 1X (U銅排+U柏金+U接觸)1.1XI總XR總 變壓器功率P二U二鄉(xiāng),jXI最大8) 變壓器功率大于鉑金電加熱最大功率；9) 調(diào)功器電流大于變壓器電流，調(diào)功器功率大于變壓器功率，從而 得到加熱用調(diào)功器與變壓器的技術(shù)參數(shù)，即完成了電加熱硬件的設(shè)計(jì)。
全文摘要
鉑金通道電加熱設(shè)計(jì)方法，鉑金通道區(qū)域是液晶顯示面板玻璃制造過程中實(shí)現(xiàn)除泡、均化、攪拌和調(diào)溫的區(qū)段。為實(shí)現(xiàn)液晶顯示面板玻璃要求的特定工藝曲線，特定的保溫與電加熱設(shè)計(jì)是必須的。本發(fā)明就是針對鉑系貴金屬合金在室溫至1600℃之間，通過電加熱用調(diào)功器、變壓器，根據(jù)不同的外部條件進(jìn)行加熱電特性(包括電壓、電流、功率)設(shè)定，在滿足各種精密計(jì)算的條件下，通過公式進(jìn)行必要的修正，最大限度延長鉑金通道使用壽命的前提下，合理配置電氣設(shè)備，實(shí)現(xiàn)該區(qū)段高精度溫度控制的工藝要求。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101144925SQ20071001879
公開日2008年3月19日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者宋金虎, 俊 韓 申請人:彩虹集團(tuán)電子股份有限公司