具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及玻璃工業(yè)窯爐，具體為具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐，采用窯爐廢氣熱氣流循環(huán)導(dǎo)熱系統(tǒng)，全隔斷式窯爐直接從前胸墻開孔導(dǎo)出，半隔斷式窯爐由澄清室（工作池）前墻開孔導(dǎo)出，熱氣流經(jīng)過供料道液面給料液傳熱，再經(jīng)過供料機(jī)后回到分料器，最后循環(huán)進(jìn)入窯爐碹頂處下方的返流孔。整個(gè)過程只取供料機(jī)一個(gè)溫控點(diǎn)，由調(diào)頻引風(fēng)機(jī)調(diào)整熱氣流的流量、流速來進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，將窯爐生產(chǎn)過程中的廢氣余熱作為料道加溫及熱場(chǎng)控制介質(zhì)，基本不耗費(fèi)熱能成本和復(fù)雜的硅碳棒加熱電控、燃?xì)饧叭加偷墓芫W(wǎng)燃燒系統(tǒng)，投資成本低，為玻璃生產(chǎn)料道加熱方式提供了一種新的節(jié)能途徑。
【專利說明】具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及玻璃工業(yè)窯爐，具體為具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)玻璃工業(yè)窯爐生產(chǎn)過程中的料道加熱，全部采用的是燃電、燃?xì)夂腿加头绞?，其能耗成本占生產(chǎn)總能耗的10 %左右?，F(xiàn)代玻璃制品生產(chǎn)工藝中，95 %以上的企業(yè)都采用供料機(jī)自動(dòng)供料方式，小部分采用機(jī)器人和人工挑料方式。
[0003]基本流程如下:
[0004]窯爐熔化好的料液(1490°C)—經(jīng)流液洞降溫(1350°C)—進(jìn)入澄清室或分料器(12800C )—進(jìn)一步降溫進(jìn)入工作料道(1200°C )—再經(jīng)供料機(jī)勻料桶均化(1150°C )—至滴料口料碗(1050°C)—剪料下落至導(dǎo)料管。
[0005]由上面的工藝流程可以看出，整個(gè)供料途徑是一個(gè)料溫梯級(jí)下降的過程，其中不僅是保證生產(chǎn)性料滴的粘度和形狀，還在于保證玻璃料液的優(yōu)良品質(zhì)。因?yàn)槎渭訙貢?huì)使料液中的灰泡長(zhǎng)大，形成“二次氣泡”的缺陷；所以，料道的溫度控制對(duì)玻璃生產(chǎn)企業(yè)而言是非常重要的。
[0006]供料道不僅是料液生產(chǎn)流分配手段，更是玻璃液熱歷史的控制載體。傳統(tǒng)的電加熱、燃燒加熱技術(shù)，是在料道上裝置溫控?zé)犭娕?，再在整條料道上加裝鑰電極、硅碳棒和燃燒噴槍，根據(jù)各段標(biāo)準(zhǔn)溫度控制來調(diào)節(jié)供料過程。不論電、氣(甲烷、丁烷)、油都需要花費(fèi)成本，電加熱方式占總能耗的12%左右，燃?xì)狻⑷加头绞秸伎偰芎牡?0%左右。另外，電加熱的加熱裝置、溫控裝置也很昂貴，每條料道的設(shè)備費(fèi)用需大約10萬元；燃燒器裝置更復(fù)雜，不僅每條料道口要加裝十幾支噴槍，還配有龐大的氣、風(fēng)管網(wǎng)，自然維修成本也很高，加重企業(yè)負(fù)擔(dān)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型采用窯爐廢氣熱風(fēng)循環(huán)導(dǎo)熱系統(tǒng)，提供了一種新型的具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐。
[0008]本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐，包括熔化池，所述熔化池的出口連接分料器，所述分料器的各個(gè)工作料道接口分別連接工作料道，所述工作料道的端部安裝供料機(jī)。
[0010]所述熔化池的前胸墻上下分別開有返流孔和導(dǎo)熱孔。
[0011]所述分料器分三層空間，一層為玻璃料液流通空間，二層左右設(shè)有聯(lián)通的第一調(diào)節(jié)室和第一導(dǎo)流室，三層左右設(shè)有聯(lián)通的第二調(diào)節(jié)室和第二導(dǎo)流室；所述第一調(diào)節(jié)室與導(dǎo)熱孔聯(lián)通，所述第二調(diào)節(jié)室與返流孔聯(lián)通；所述位于二層的第一導(dǎo)流室與位于一層的玻璃料液流通空間聯(lián)通。
[0012]所述工作料道分兩層，一層為與分料器的工作料道接口聯(lián)通的工作料道液面空間，二層為工作料道回流通道；所述工作料道回流通道的一端與分料器的第二導(dǎo)流室聯(lián)通，其另一端設(shè)有引風(fēng)機(jī)接口，所述引風(fēng)機(jī)接口和供料機(jī)頂部氣體出口之間安裝自動(dòng)溫控矢量調(diào)頻引風(fēng)機(jī)。
[0013]當(dāng)熔化池連接有澄清室時(shí)，所述返流孔和導(dǎo)熱孔位于澄清室的前墻上。
[0014]工作時(shí)，熔化后的玻璃料液進(jìn)入分料器的一層玻璃料液流通空間，熔化池內(nèi)燃燒后的高溫廢氣由導(dǎo)熱孔溢出，進(jìn)入分料器的第一調(diào)節(jié)室，進(jìn)入第一導(dǎo)流室，然后進(jìn)入分料器一層的玻璃料液保溫空間，為玻璃料液加(保)溫。由于熱氣流無孔不入的特性，避免了硅碳棒或火焰噴槍加熱的分段溫區(qū)缺陷，使得料液流無極化、均質(zhì)化，加熱效果比傳統(tǒng)工藝大幅度提高。被熱氣流恒溫的玻璃料液經(jīng)分料器的工作料道接口進(jìn)入各個(gè)工作料道的一層液面空間，此時(shí)熱氣流也隨玻璃料液進(jìn)入工作料道的一層液面空間。之后，玻璃料液經(jīng)過工作料道進(jìn)入供料機(jī)，熱氣流在自動(dòng)溫控矢量調(diào)頻引風(fēng)機(jī)作用下，進(jìn)入工作料道的二層回流通道，進(jìn)入分料器的第二導(dǎo)流室，再進(jìn)入第二調(diào)節(jié)室，經(jīng)返流孔進(jìn)入熔化池的碹頂處。由于位于各個(gè)工作料道前端的引風(fēng)機(jī)工作壓力稍大于窯壓，分料器內(nèi)導(dǎo)流室內(nèi)的熱氣流可以順利的由返流孔進(jìn)入熔化池碹頂處，形成低于窯內(nèi)火焰空間的大碹保護(hù)氣體，最后和下端燃燒后的廢氣一起被吸入蓄熱室。
[0015]上述節(jié)能型熱量循環(huán)料道加熱方式的溫控系統(tǒng)完全不同于傳統(tǒng)供料道被動(dòng)式分段加溫方式，采用了全新的主動(dòng)式料液、氣流雙熱引設(shè)計(jì)，即根據(jù)料液、氣流在熔化池中對(duì)流傳熱的特性，將其同步引出，同步過程傳熱，同步降溫，同步輸送至末端；全程只在供料機(jī)處設(shè)置自動(dòng)溫控矢量調(diào)頻引風(fēng)機(jī)這一個(gè)溫控點(diǎn)，輸送途中不加任何加熱、溫控設(shè)施，達(dá)到熱量自認(rèn)平衡的目的。例如，供料機(jī)根據(jù)產(chǎn)品大小設(shè)定料滴溫度為1050°C，而前一批生產(chǎn)制品的料滴溫度為1100°C，相差50°C。這時(shí)，自動(dòng)溫控矢量調(diào)頻引風(fēng)機(jī)根據(jù)控制給定的信號(hào)指令，將引風(fēng)機(jī)速度自動(dòng)變頻調(diào)緩，由于從分料器液面一層空間引入的熱氣流流量變小，料液溫度自然下降，達(dá)到所需給定溫度。反之亦然。
[0016]分料器內(nèi)熱量的循環(huán)原理同上，熔化池中引出的料液和熱氣流原本就是雙匹配的，進(jìn)入分料器的一層保溫空間后自然進(jìn)行相互傳熱、相互冷卻過程。由于玻璃料液的特性是溫度越高，粘度越小，流速越快；溫度越低，粘度越大，流速越慢。如果各個(gè)工作料道用料增加，在引風(fēng)機(jī)作用下，熱氣流流量自動(dòng)加大，造成料液溫度上升，料液粘度變小，流速也就變快了。反之亦然。
[0017]與傳統(tǒng)玻璃工業(yè)窯爐相比，有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、節(jié)能環(huán)保。由于采用窯爐廢氣作加熱源，熱量損失極小，玻璃料液本身就是熱量載體，故引出的熱氣流在輸送過程中基本只起保溫作用。如果料道保溫材料用得好，熱源出口與進(jìn)口的溫差只有150°C左右，且整個(gè)料道的熱能損耗量只占窯爐總能耗的3%左右。經(jīng)計(jì)算，采用這一技術(shù)可比傳統(tǒng)工藝節(jié)約總生產(chǎn)成本8%以上，而且還不產(chǎn)生新的污染源。
[0019]2、投資低廉。如果是舊爐改造，每條工作料道只需幾千元，采用的都是一些低值的粘土 (低氣孔磚)材料，且施工非常簡(jiǎn)單，只是在原料道上層加蓋二層回流通道。如果是新爐或重建，其料道投資成本只占傳統(tǒng)工藝的40%左右。
[0020]3、操作簡(jiǎn)單。由于新技術(shù)只需設(shè)定一個(gè)溫控點(diǎn)，即可形成自然梯級(jí)溫度工區(qū)，省人又省力。
[0021]4、維修費(fèi)用少。由于新型料道摒棄了以往傳統(tǒng)料道工藝復(fù)雜的管網(wǎng)、加熱裝置及溫控設(shè)備，維修工作只是對(duì)泄漏點(diǎn)用耐火泥填補(bǔ)，或者換耐火磚，維修非常方便，也不易產(chǎn)生安全事故。
[0022]5、易于推廣。采用物理原理簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)單，非常適合向全國(guó)玻璃制品行業(yè)進(jìn)行迅速推廣。經(jīng)測(cè)算，如果國(guó)內(nèi)玻璃行業(yè)普及這一新型料道加熱技術(shù)，可使生產(chǎn)總成本每年節(jié)約近300億元。
[0023]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用窯爐廢氣熱氣流循環(huán)導(dǎo)熱系統(tǒng)，全隔斷式窯爐直接從前胸墻開孔導(dǎo)出，半隔斷式窯爐由澄清室(工作池)前墻開孔導(dǎo)出，熱氣流經(jīng)過供料道液面給料液傳熱，再經(jīng)過供料機(jī)后回到分料器，最后循環(huán)進(jìn)入窯爐碹頂處下方的返流孔。整個(gè)過程只取供料機(jī)一個(gè)溫控點(diǎn)，由調(diào)頻引風(fēng)機(jī)調(diào)整熱氣流的流量、流速來進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，將窯爐生產(chǎn)過程中的廢氣余熱作為料道加溫及熱場(chǎng)控制介質(zhì)，基本不耗費(fèi)熱能成本和復(fù)雜的硅碳棒加熱電控、燃?xì)饧叭加偷墓芫W(wǎng)燃燒系統(tǒng)，投資成本低，為玻璃生產(chǎn)料道加熱方式提供了一種新的節(jié)能途徑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1表示返流孔和導(dǎo)熱孔的開設(shè)位置示意圖。
[0025]圖2表示分料器熱循環(huán)的剖面示意圖。
[0026]圖3表示分料器與工作料道的加熱循環(huán)剖面示意圖。
[0027]圖中，1-熔化池，2-導(dǎo)熱孔，3-返流孔，4-玻璃料液保溫空間，5-工作料道接口，6-玻璃料液，7-第一調(diào)節(jié)室，8-第一導(dǎo)流室，9-玻璃料液流通空間，10-第二導(dǎo)流室，11-第二調(diào)節(jié)室，12-分料器，13-工作料道，14-供料機(jī)，15-引風(fēng)機(jī)接口，16-工作料道液面空間，17-工作料道回流通道，18-熱電偶。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029]一種具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐，包括熔化池1，所述熔化池I的出口連接分料器12，所述分料器12的各個(gè)工作料道接口 5分別連接工作料道13，所述工作料道13的端部安裝供料機(jī)14。
[0030]如圖1所示，所述熔化池I的前胸墻上下分別開有返流孔3和導(dǎo)熱孔2。所述導(dǎo)熱孔2位于分料器12的一層玻璃料液流通空間9上方40?50cm處，燃燒后的廢氣從這里溢出；所述返流孔3位于熔化池I碹頂處以下40?60cm處，加(保)溫后的熱氣流從這里循環(huán)回熔化池I的碹頂上端，成為碹頂保護(hù)氣體。當(dāng)所述熔化池I連接有澄清室時(shí)，所述返流孔3和導(dǎo)熱孔2位于澄清室的前墻上。熔化池I內(nèi)燃燒廢氣1480°C，到達(dá)澄清室，由于阻隔墻自然散熱作用，此時(shí)溫度降至1350°C。
[0031]如圖2所示，所述分料器12分三層空間，一層為玻璃料液流通空間9，二層左右設(shè)有聯(lián)通的第一調(diào)節(jié)室7和第一導(dǎo)流室8，三層左右設(shè)有聯(lián)通的第二調(diào)節(jié)室11和第二導(dǎo)流室10 ;所述第一調(diào)節(jié)室7與導(dǎo)熱孔2聯(lián)通，所述第二調(diào)節(jié)室11與返流孔3聯(lián)通；所述位于二層的第一導(dǎo)流室8與位于一層的玻璃料液流通空間9聯(lián)通。澄清室內(nèi)的熱氣體在導(dǎo)熱孔2負(fù)壓牽引下進(jìn)入第一調(diào)節(jié)室7，在這里進(jìn)一步降溫至1300°C。然后進(jìn)入第一導(dǎo)熱室8，由第一導(dǎo)熱室8而來的熱氣體進(jìn)入分料器12內(nèi)的料液保溫空間9，為玻璃料液6加(保)溫，由于熱氣體無孔不入的特性，避免了硅碳棒或火焰噴槍加熱的分段溫區(qū)缺陷，使得料液流無極化、均質(zhì)化，加熱效果比傳統(tǒng)工藝大幅度提高；同時(shí)為上面的循環(huán)通道預(yù)熱，此時(shí)熱氣體溫度為1250。。。
[0032]如圖3所示，所述工作料道13分兩層，一層為與分料器12的工作料道接口 5聯(lián)通的工作料道液面空間16，二層為工作料道回流通道17 ;所述工作料道回流通道17的一端與分料器12的第二導(dǎo)流室10聯(lián)通，其另一端設(shè)有引風(fēng)機(jī)接口 15，所述引風(fēng)機(jī)接口 15和供料機(jī)14頂部氣體出口之間安裝自動(dòng)溫控矢量調(diào)頻引風(fēng)機(jī)。工作料道內(nèi)一層在調(diào)頻引風(fēng)機(jī)的抽力牽引下，熱氣體進(jìn)入工作料道液面空間16，溫度為1150°C。每條工作料道13的前端都裝配有一臺(tái)自動(dòng)溫控矢量調(diào)頻引風(fēng)機(jī)，熱氣體進(jìn)入這里后，按照供料機(jī)14料液所需溫度調(diào)整流量、流速，進(jìn)入供料機(jī)14 ;供料機(jī)14的溫度要求是所有熱量循環(huán)的歸宿點(diǎn)，熱氣體經(jīng)過這里的溫差調(diào)節(jié)范圍為100°C左右，形成料機(jī)工作流。在此過程中，為工作料道內(nèi)的玻璃料液加溫后的熱氣體通過調(diào)頻引風(fēng)機(jī)進(jìn)入工作料道二層的回流通道17，進(jìn)入分料器12的第二導(dǎo)流室10。充盈在分料器12 二層的第二導(dǎo)流室10內(nèi)的熱氣體溫度為1100°C，由于風(fēng)壓作用進(jìn)入第二調(diào)節(jié)室11，并由這里回到澄清室上部的碹頂處。隨著大爐氣氛的牽帶，回流氣體與主廢氣一道由小爐進(jìn)入蓄熱室，完成整個(gè)料道的加熱過程。
【權(quán)利要求】
1.一種具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐，包括熔化池(I)，所述熔化池(I)的出口連接分料器(12)，所述分料器(12)的各個(gè)工作料道接口(5)分別連接工作料道(13)，所述工作料道(13)的端部安裝供料機(jī)(14)； 其特征在于:所述熔化池(I)的前胸墻上下分別開有返流孔(3)和導(dǎo)熱孔(2)； 所述分料器(12)分三層空間，一層為玻璃料液流通空間(9)，二層左右設(shè)有聯(lián)通的第一調(diào)節(jié)室(7)和第一導(dǎo)流室(8)，三層左右設(shè)有聯(lián)通的第二調(diào)節(jié)室(11)和第二導(dǎo)流室(10);所述第一調(diào)節(jié)室(7 )與導(dǎo)熱孔(2 )聯(lián)通，所述第二調(diào)節(jié)室(11)與返流孔(3 )聯(lián)通；所述位于二層的第一導(dǎo)流室(8)與位于一層的玻璃料液流通空間(9)聯(lián)通； 所述工作料道(13)分兩層，一層為與分料器(12)的工作料道接口(5)聯(lián)通的工作料道液面空間(16)，二層為工作料道回流通道(17);所述工作料道回流通道(17)的一端與分料器(12)的第二導(dǎo)流室(10)聯(lián)通，其另一端設(shè)有引風(fēng)機(jī)接口( 15)，所述弓I風(fēng)機(jī)接口( 15)和供料機(jī)(14)頂部氣體出口之間安裝自動(dòng)溫控矢量調(diào)頻引風(fēng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐，其特征在于:所述導(dǎo)熱孔(2)位于分料器(12)的一層玻璃料液流通空間(9)上方40?50cm處；所述返流孔(3)位于熔化池(I)碹頂處以下40?60cm處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱量循環(huán)加熱料道的節(jié)能型玻璃工業(yè)窯爐，其特征在于:所述熔化池(I)連接有澄清室，所述返流孔(3 )和導(dǎo)熱孔(2 )位于澄清室的前墻上。
【文檔編號(hào)】C03B5/237GK204079752SQ201420540792
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月20日
【發(fā)明者】李新華, 徐文俊, 賈正藩 申請(qǐng)人:聞喜縣宏業(yè)玻璃制品有限公司