CN101208273A - 在熔融玻璃中起泡 - Google Patents
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Abstract
通过以控制的流速穿过节流器(12；112)进入注入点(11)上游空间(13；113)，蓄积足够体积的气体，形成气体例如氦气的均匀直径为0.5至4cm的非聚结泡，进入流体例如熔融玻璃中。
Description
发明领域
本发明涉及流体例如熔融玻璃的处理，由该熔融玻璃可制备有用的物品。
发明背景
将气体注入流体广泛用于化学和冶金应用。例如，为了养鱼或为了需氧处理废水，将氧气注入水中以溶解氧。为了精炼以除去或“汽提”溶解的氢，将氩气或氮气注入熔化铝中。为了精炼以使溶解的碳起反应和除去溶解的碳，将氧气注入熔化钢中。
通过从浸没在流体中的小喷嘴注入气体，在流体中可形成气泡。当气体流速非常低时，一般会产生均匀尺寸和分开良好的一连串小泡。当气体流速增加时，每单位时间形成更多的泡，可开始发生泡的聚结。当用于本文时，″聚结″指两个或多个泡连接在一起形成一个泡，以及有或没有结合形成一个或多个更小的卫星(satellite)泡；假如它们不连接在一起而在流体中保持分开，则认为泡″非聚结″。一般而言，当通过浸没的喷嘴的气体流速进一步增加时，发生更频繁的聚结(例如4个泡连接在一起形成一个较大的泡)。当气体流速再进一步增加时，观察到无序泡的形成行为，其中以紊流的方式形成许多各种尺寸和形状的泡。
在这些应用的大多数中，需要产生良好分散于流体中的大量小气泡，以促进传质过程。已开发出在流体中产生小泡的许多技术。它们包括以高速从小浸没喷嘴注射气体、机械搅拌气-液混合物以破坏大气泡和从旋转圆盘和固定圆盘之间的狭窄空间注射气体。在这些方法中，流体粘度相对低，残留的气泡快速地上升到流体表面并被除去，而不会被俘获在终产品中。
在玻璃制品例如瓶、窗玻璃等的工业规模制备中，在大熔炉中熔化固体进料。进料可包含玻璃片，该玻璃典型地包含再循环的玻璃制品和/或常规的玻璃制备原料例如沙、石灰石和苏打灰。
将固体玻璃制备进料进入玻璃熔炉的一个末端或进料口，其中进料暴露在1300℃以上，以熔化进料。产生的熔融玻璃从玻璃熔炉的出口取出，转运到成型站，在此处熔融玻璃可成型，形成预期的有用制品。可任选将从玻璃熔炉取出的熔融玻璃转运至收集罐中，其中熔融玻璃在转运至成型站之前，保持呈熔融状态。
在这些步骤中形成的熔融玻璃典型地包含大量的小泡，称为“种泡(seeds)”。因为很少希望这些种泡存在于最终的固体玻璃产品中，很希望从玻璃中将它们去除，当玻璃还处于熔融状态时也是这样。从熔融玻璃中去除小泡的方法通常称为“澄清(fining)”。小泡可自己上升至熔融玻璃的表面，但只是在一段时间内，这段时间通常太长以致于不经济，操作者不可接受。因此，必需使用其它方法来加速这些不希望的泡从熔融玻璃中去除。一般使用化学澄清剂例如硫酸钠和氧化锑，通过在高温时的离解来产生澄清气体，扩散到小缺陷泡或种泡，使它们体积增大，因此它们可更快地上升到熔融玻璃表面。
为了提高熔融玻璃的对流，经常在玻璃熔炉中使用气泡。将它们通常置于玻璃罐的底部，上升的气泡使粘性熔融玻璃升高，提高熔融玻璃的流动。美国专利第2,890,548号教导通过经鼓泡喷嘴注射气体，来控制熔融玻璃对流的方法和装置。最好产生大泡以提高对流。教导脉冲注射高压气体以增加泡尺寸。在美国专利第3,874,865号中，描述了从多个注射器喷嘴产生多个泡的自动控制气体起泡器系统，使用高压和低压气体供应管线和气动逻辑元件。
在玻璃澄清领域的最新进展是将氦气注入熔融玻璃中，以加速澄清。一些氦气从氦气泡中扩散出来，迁移穿过玻璃熔体，进入种泡中，加速种泡的长大。当氦气扩散出氦气泡，其它气体溶于熔融玻璃中，例如氮气、二氧化碳、氧气和二氧化硫，扩散进氦气泡。这样氦气泡加速种泡的长大，同时″汽提″出溶于熔融玻璃中的其它不希望的气体。当氦气泡的初始尺寸大，就是说直径大于4cm时，泡很快地上升到表面，仅包含于泡中的小部分氦气可扩散进种泡中，促进澄清作用。因此浪费了大部分氦气。当氦气泡的初始尺寸太小，就是说小于0.5cm时，因为氦气泡尺寸收缩、氦气扩散和泡上升速度变得太慢，有在玻璃产品中引起小缺陷氦气泡的风险。
本发明发明人已经确定：假如在罐底部或通过罐底部引入的泡具有相对均匀的直径，泡从罐底部向上通过熔融玻璃的通道在去除不希望的小泡时具有更显著的效果，因为具有太大尺寸变化的泡将以变化的速度穿过熔融玻璃向上流动，该变化的速度为各个泡尺寸的函数，在这种情况下泡可趋向于互相碰撞和聚结，特别在小泡的去除和去除速度方面导致不令人满意。另外，已经确定：均匀直径为0.5至4cm，优选为0.5至2cm的泡有利于去除不希望的小泡。
虽然先有技术已经教导采用将多个注射器中的高压气体脉冲注射，来制备大泡，但该注射系统复杂和昂贵。因此在该领域还需要可靠的技术，用于从含熔融玻璃的罐的底部形成泡，其中已形成泡的直径在窄的直径范围内是均匀的，该直径范围在0.5至4cm内。
发明简述
本发明的一个方面为在熔融玻璃中形成许多非聚结氦气泡流的方法，其中在给定流中的每个泡具有基本上相同的尺寸，该方法包括：
(A)提供含熔融玻璃的罐；
(B)提供两个或多个穿过该罐底部的通道，其中每个通道终止于端面向上的开口，该开口在所述熔融玻璃的上表面以下，在所述罐中与所述熔融玻璃流体连通；
(C)提供共同的气体供应管线和氦源，该氦源在压力下将气态氦供应到所述共同的气体供应管线；
(D)提供气体进料管线，各气体进料管线与所述气体供应管线和与不同的一个所述通道流体连通，在各气体进料管线中提供透气性节流器(restriction)，以使氦气从所述气体供应管线进入通道必须经过透气性节流器，进入节流器和所述通道末端的开口之间的空间，其中跨过所述节流器的压降足够高，所述空间的体积足够大，因此从所述通道的末端进入所述熔融玻璃时产生非聚结氦气泡；和
(E)从所述源将氦气提供给所述气体供应管线，其中所述氦气通过与所述气体进料管线相联的节流器进入该气体进料管线，从所述通道末端的开口以泡形式间歇地出现，该泡的尺寸是所述空间体积的函数，调节在所述气体供应管线中的压力，以使所述泡空间间隔至少一半泡直径。
本发明的另一方面为用于在熔融玻璃中形成许多非聚结氦气泡的装置，其中在给定流中的每个泡具有基本上相同的尺寸，该装置包含：
(A)可含有熔融玻璃的罐；
(B)两个或多个穿过该罐底部的通道，其中每个通道终止于端面向上的开口，该开口与所述罐的内部流体连通；
(C)共同的气体供应管线和氦源，该氦源在压力下将气态氦供应到所述共同的气体供应管线；和
(D)气体进料管线，其中各气体进料管线与不同的一个所述通道和与所述气体供应管线流体连通，其中各气体进料管线包含透气性节流器，因此气体从所述气体供应管线通过进入任何通道必须经过透气性节流器，进入该节流器和所述通道末端的开口之间的空间，其中跨过所述节流器的压降足够高，所述空间的体积足够大，以使从所述通道的末端进入所述熔融玻璃时产生非聚结氦气泡；
其中当将氦气从所述氦源提供给所述气体供应管线时，所述氦气通过与所述气体进料管线相联的节流器进入该气体进料管线，从所述通道末端的开口以泡形式间歇地出现，该泡的尺寸是所述空间体积的函数。
本文提及泡直径指球形泡的直径，而在非球形泡的情况中，是指具有和非球形泡相同体积的球体直径。
附图简述
图1为用于容纳流体例如熔融玻璃的典型罐的透视图，用该罐可实施本发明。
图2为图1罐的一部分的侧截面图，该图显示了用于实施本发明的装置实施方案。
图3为表示在泡发生和分离的一段时间内，在进料管线的末端压力变化的图。
图4A至4E为进料线末端放大很多的侧截面图，这些图显示泡的逐渐形成。
发明详述
结合其在玻璃熔炉中的应用来描述本发明。可在熔化玻璃制备材料的熔炉中实践本发明，也可在玻璃熔炉下游的容纳熔融玻璃的收集罐中实践本发明。
首先参考图1，罐1一般包含底部2和侧面3，限定用于容纳熔融玻璃的室。底部2的具体形状不是关键性的，尽管一般实践优选至少一部分的底部2是平面，并且或者水平或者朝熔融玻璃流穿过罐1的方向倾斜。全部或一部分的底部2可替换为曲面。由侧面3限定的罐的具体形状也不是关键性的，只要侧面高的足以容纳期望量的熔融玻璃。罐1也提供入口7，进料或熔融玻璃通过该入口流入罐1的内部，和出口8，流体可通过该出口流出罐1的内部。罐1一般也具有顶部(未显示)。罐的底部、侧面和顶部应由耐火材料制备，在它将暴露在的温度即通常1300-1700℃下，该耐火材料可保持其固体结构完整性。这样的材料为高温装置制备领域广泛已知。
参考数字4表示气体源，在压力下，从该气体源可将气体供应至主供应管线5。在玻璃制备操作中，优选气体包含氦气，优选包含至少80％体积的氦气，更优选包含至少99％体积的氦气。
如下所述，气体进料管线6从主供应管线5延伸，与罐连接。气体源4优选包含容纳液态或气态的气体的罐，和阀门、压力调节器、一个或多个压缩机和压力调节器以及相关的控制器，所有的加在一起允许操作员控制是否从贮罐将气体供应至主供应管线5，以及控制提供给主供应管线5的气体的压力和速率(质量流率)。
例如通过从连接到加压汽缸或压缩机的压力调节器出口，将气体输送至管线5，可用主供应管线5基本上以恒压，例如10至200psig，提供气体。或者，可将阀门插入气体源4和任何的管线6之间的管线5中，所述阀门可以是以开或关方式操作的类型。可以有多于一条主气体供应管线与一个熔融玻璃的罐相关。
进料管线6由主气体供应管线5供料并且是主气体供应管线5的分支。一条进料管线6与每个通道10连接。进料管线6和通道10的数目取决于罐底部2的尺寸、要处理的熔融玻璃的体积和在熔融玻璃中期望的泡形成速率。节流器12和112是管线6内的节流器的备选实施方案，见下面图2描述。
在图2中，主供应管线5、两条进料管线6和熔炉底部2全部以剖视图显示。通道10穿过罐(在该情况中，穿过罐底部2)延伸，终止于开口11，该开口在流体上表面以下，与罐内部液体连通。进料管线6(在实际操作中有许多条)从主供应管线5延伸，与它们的相关通道10连接。开口11可与罐的底部2共面，或如图所示，通道可以稍微延伸一段距离进入罐1的内部。各开口11是单孔，优选直径在0.1和1.0毫米之间，更优选在0.2和0.5毫米之间。
当通道10延延伸罐的底面进入流体时，通道或至少延伸进入流体的部分应该由可以承受流体温度的材料制备。当流体为熔融玻璃时，优选该部分的制备材料是铂或镀有铂的氧化铝。只要进料管线6与通道10流体连通，进料管线6的末端是否在通道10的外端与通道10连接，或延伸一段距离进入通道10，或延伸完全穿过通道10，都是不重要的。
各进料管线6包含节流器，该节流器允许气体经此流向开口11和限制气体经此流动的速率。可以通过添加包含孔的机械附件例如物体12，或通过多孔金属或玻璃插入物112来建立节流器，所述多孔金属或玻璃插入物112是包含气体扩散穿过的许多微孔通道的物体。节流器可以通过在收缩通道的上游和下游，提供内径小于进料管线6内径的卷曲或收缩通道，而替换为不用另外的附件建立，但这很难实现，可能是不现实的。在气体可以穿过的意义上，认为各节流器是透气的。所述物体将在节流器的正上游点和正下游点之间形成压降，其重要性在本文描述。在优选的操作模式中，节流器是微孔圆盘或微孔圆筒112。如下面更充分地描述，在泡形成期间发生的下游压力变化期间，需要节流器，结合节流器正上游点的压力，提供相对恒定的流速进入节流器的下游空间，和节流器允许向进入罐底部的每一开口提供大致相同的流速。如上所述，12和112代表用于实现目的的备选实施方案。可以只使用物体12、只使用微孔插入物112、或只使用其它技术或任何前述方案的组合来实践本发明。
本发明发明人已确定，为了使本发明的操作满意，在开口11及其相关节流器之间空间的内部体积应足够高，以向形成和分开的每一个泡提供足量的气体。可以通过在进料管线中包括内部尺寸比进料管线6的内部尺寸大的储库来提供期望的体积，该体积足以提供期望的总体积。储库可存在于管线中，如图2显示的储库13，或储库可通过开口附接在进料管线的侧面，如图2显示的储库113。只要它们在节流器和开口11之间提供期望的总体积，可以采用其它安排。或者，如果采用足够长度和直径的进料管线6，那么不需要特殊的储库13或113。对于在开口11和气体必须经过它到达开口的节流器之间的空间，用于本发明这方面的典型体积为10至100,000cc。
现在也参考图3和图4来描述图1和图2所表示的系统的操作。通常以10至200psig的压力，将气体从源4供应到进料管线6和各进料管线的节流器的上游点。气体穿过节流器，进入各节流器及其相关开口11之间的空间。在操作中，即使气体处于压力下，但是已经进入节流器和开口11之间的空间的气体不立即进入熔融玻璃，因为取决于开口上方罐中的玻璃深度和熔融玻璃的比重的熔融玻璃静压，以及在开口11处熔融玻璃的表面张力足够高，可以阻止气体在该点进入熔融玻璃。
进入节流器和相关开口之间的空间的气体，在该空间中积聚和增加压力。最终，随着气体继续被注入节流器和开口之间的空间，压力足够高，可以开始在开口11处形成泡。当泡形成开始时，由于熔融玻璃-气体界面半径减小引起表面张力增加，开口11处的压力增加。图4A、4B、4C和4D显示当在开口11处开始形成气泡时，熔融玻璃-气体界面区域形状的变化。这部分的泡形成过程是相对缓慢的过程，因为穿过节流器的气流大部分用来增加压力。参考图3，从图4A至图4B、4C和4D的发展发生于增加压力期间，在图3中显示为表示压力随时间增加的那部分线(该部分也显示为在t1表示的时间增量内发生)。在该时间间隔内，当如图4D所示的半球形气-液界面形成时，开口11处的压力增加DP，从泡形成开始时(当开口的气-液界面即将开始超出图4A显示的平坦界面时)的绝对压力P1增加到绝对压力P2。在该点，对应于开口11的半径，泡半径变得最小和压力变得最高。在该点经过之后，由于泡半径增加，开口11处的压力减少，然后有很快速的气流从节流器和开口之间的空间进入新形成的泡。该短时期的快速气流在图3中表示为t2，它比泡增长期t1短很多。熔融玻璃的相对高的粘度延缓了泡的分离和分开，直到泡增长到0.5至4cm的期望直径，这可能是图4E显示尺寸的几倍，然后泡分离，开始穿过熔融玻璃向上流动。
通过本发明实现的两个期望目的是，和如果主供应管线5或进料管线6只是直接连接到开口11，而没有任何节流器例如12或112和没有任何增大空间例如由储库13所提供的空间情况下的泡相比，从开口11发出的泡较大，且泡是均匀大小和均匀间隔的。本发明发明人已发现，通过在期望均匀泡流的每一进料管线6中提供，跨过与进料管线相关节流器的压降显著大于泡形成期间的压力波动DP，优选大于5倍，更优选大于10倍，最优选大于100倍DP，来实现这些目的。此外，开口11及其相关节流器之间的空间体积(如果使用，包括储库13)足够高，因此当泡开始形成时，进入泡的气流大部分来自在节流器和相关开口11之间的空间中已经积聚的气体，而在t2期间穿过节流器进入该空间的气体贡献较少的量，在t2期间泡实际上由图4D的接近半球形状生长为完全分开的泡。
更具体地讲，积聚气体的量，即从前一泡分离开始到从开口11分开，在节流器及其相关开口11之间的空间中积聚的气体与该空间的体积V成比例；和刚好在前一泡分离之后该空间的压力与当下一泡即将在开口11处变成半球形时(在该时间点，该空间的压力为最大值，即P2)该空间的压力之间的差DP成比例。当泡开始生长超出半球形时，气体增量穿过节流器进入节流器和开口11之间的空间，有助于该空间中的气体进入新形成的泡。为了实现本发明的目的，当泡生长开始超出半球形时，在该空间中积聚的气体量，与从气-液界面生长超出半球形的这一时间点到泡从开口11处分开这一时间点进入该空间的增加气体量的比值，应为至少5∶1，和优选至少10∶1，更优选至少20∶1，最优选至少100∶1。DP与绝对压力P1的比值应为1∶10或更低，优选为1∶100或更低，更优选为1∶1000或更低。可以通过在节流器和相关开口11之间的空间中提供足够大的体积来实现这种关系。
应注意到，在一些实施方案中，在从节流器和该节流器下游的开口之间的各空间的体积都相同，而在其它实施方案中，这些体积不都彼此相等，例如期望在不同流体区域区分泡形成特性(例如使流体浴液中心区域的泡形成不同于浴液边缘的泡形成)的实施方案。
这样形成的泡的尺寸，主要由开始形成新泡所需要，必须由在节流器及其相关开口11之间的空间中积聚的气体产生的压力P1的量，和节流器和开口11之间的空间的体积决定。开始新泡所需要的压力的量，又由开口11处的熔融玻璃的流体静压和开口11的直径以及熔融玻璃的表面张力决定。因此，对于给定的流体静压、开口11的直径和开口11处的熔融玻璃的表面张力，可通过分别提供节流器和开口11之间空间的较大的或较小的体积来增加或减少泡尺寸。通过气体流速来控制以这种方式形成泡的速率，较高的流速产生较高的泡形成速率，较低的流速产生较低的泡形成速率。当通过增加气体流速而增加泡形成速率时，泡直径只轻微地增加。而气体流速又由节流器上游的气体压力总和，和节流器对流经它的气流限制程度来控制。在节流器尺寸固定的那些实施方案中，则通过控制提供给节流器的气体压力来控制泡形成速率，较高的压力产生较高的速率，较低的压力产生较低的速率。然而，压力应该足够高，以产生空间间隔距离至少一半泡直径的泡流，从而维持泡非聚结。
在玻璃罐中，由于热的熔融玻璃加热泡中的气体，也由于当泡朝熔融玻璃表面上升时流体静压降低，所以在气泡从开口11分开之后气泡的直径增加。在其中泡形成、分开和迁移的流体的温度不同于管线6中的气体温度的情况下，在建立节流器及其相关开口11之间的空间的合适体积V，和当泡分离和下一泡已经形成并即将分开时在该空间得到压力时，必须依据基于理想气体定律的关系考虑流体温度对泡尺寸的影响。即泡中的气体量可表示为
((P1)×(泡体积))/((流体绝对温度)×(R，理想气体常数)))
其中P1为当泡刚分开时在开口11处的绝对压力，和表示为
((P2-P1)×(V)/(管线6中的气体绝对温度)×(R)+(当泡生长超出半球形直到分开时，穿过节流器进入管线6的气体量)
其中P2为当泡形状变成半球形时开口11处的峰压力。如果对于给定的系统，设定了在泡形成期间的P1、P2、气体温度和流体温度以及穿过节流器的气流，那么可通过适当地调节节流器及其相关开口11之间的空间体积V来建立泡的体积，进而建立其直径。
实施例
在室温下，在充满蜂蜜的罐中模拟本发明在熔融玻璃中的操作，已测定蜂蜜具有与1450℃时的熔融玻璃大致相同的粘度。罐底部的四个开口，每一个都装有末端为1.5mm直径单孔的喷嘴。各喷嘴的另一端通过4.8mm内径的铜管与约130cc内部体积的罐连接。这些罐中的每一个又通过铜管(约2mm内径)与一节3mm内径的橡胶管连接，该橡胶管与共用总管连接。将多孔烧结金属的节流器置于各节橡胶管中。当上游压力为约27psig和下游压力为大气压时，节流器允许约20cc/分钟的流量。
以约25至27psig的压力将气体供应到各节流器。从各开口看到稳定的和均匀的泡流，流动速率为约30个泡/分钟。泡看起来直径为约1cm。当每一进料管线中的气体罐的体积增加到约400cc，和通过较少分流微孔圆筒如节流器112和增加进料压力的组合，来增加各喷嘴的气流时，形成的泡是均匀的，间隔良好，直径为约2cm。
Claims (23)
1.一种用于在熔融玻璃中形成许多非聚结氦气泡流的方法，其中在给定流中的各泡具有基本上相同的尺寸，所述方法包括：
(A)提供含有熔融玻璃的罐；
(B)提供两个或多个穿过该罐的通道，其中每个通道终止于端面向上的开口，该开口在所述熔融玻璃的上表面以下，在所述罐中与所述熔融玻璃流体连通；
(C)提供共同的气体供应管线和氦源，该氦源在压力下将气态氦供应到所述共同的气体供应管线；
(D)提供气体进料管线，其中每条气体进料管线与所述气体供应管线和不同的一个所述通道流体连通，并且在各气体进料管线中提供透气性节流器，以使氦气从所述气体供应管线进入通道必须穿过透气性节流器，进入该节流器和所述通道末端的开口之间的空间，其中跨过所述节流器的压降足够高，且所述空间的体积足够大，以使从所述通道的末端进入所述熔融玻璃时产生非聚结氦气泡；和
(E)从所述源将氦气提供给所述气体供应管线，其中所述氦气通过与所述气体进料管线相关节流器进入该气体进料管线，并从所述通道末端的开口以泡形式间歇地出现，该泡的尺寸是所述空间体积的函数，调节在所述气体供应管线中的压力，以使所述泡空间间隔至少一半泡直径。
2.权利要求1的方法，其中所述在节流器和该节流器下游的通道末端的开口之间的空间都具有相同的体积。
3.权利要求1的方法，其中所述在节流器和该节流器下游的通道末端的开口之间的空间不都具有相同的体积。
4.权利要求1的方法，其中在所述气体供应管线中的压力为10-200psig。
5.权利要求1的方法，其中所述通道末端开口的直径为0.1-1.0mm。
6.权利要求1的方法，其中所述通道末端开口的直径为0.2-0.5mm。
7.权利要求1的方法，其中所述泡的直径为0.5-4cm。
8.权利要求1的方法，其中所述泡的直径为0.5-2cm。
9.权利要求1的方法，其中在气体进料管线中跨过所述节流器的压降，为从在所述开口泡形成开始至在所述开口已经形成半球形气-液界面这一时间点，所述通道末端开口压力增加量的至少5倍，所述通道与所述进料管线流体连通。
10.权利要求1的方法，其中在气体进料管线中跨过所述节流器的压降，为从在所述开口泡形成开始至在所述开口已经形成半球形气-液界面这一时间点，所述通道末端开口压力增加量的至少10倍，所述通道与所述进料管线流体连通。
11.权利要求1的方法，其中在气体进料管线中跨过所述节流器的压降，为从在所述开口泡形成开始至在所述开口已经形成半球形气-液界面这一时间点，所述通道末端开口压力增加量的至少100倍，所述通道与所述进料管线流体连通。
12.权利要求1的方法，其中在所述气体进料管线末端的泡开始增大超出半球形气-液界面时，在所述管线中的节流器和所述通道末端之间气体进料管线中的空间中积聚的气体量，与在该时间和泡分离时之间进入所述空间的气体量的比值为至少5∶1，所述通道与所述进料管线流体连通。
13.权利要求1的方法，其中在所述气体进料管线末端的泡开始增大超出半球形气-液界面时，在所述管线中的节流器和所述通道末端之间气体进料管线中的空间中积聚的气体量，与在该时间和泡分离时之间进入所述空间的气体量的比值为至少10∶1，所述通道与所述进料管线流体连通。
14.权利要求1的方法，其中在所述气体进料管线末端的泡开始增大超出半球形气-液界面时，在所述管线中的节流器和所述通道末端之间气体进料管线中的空间中积聚的气体量，与在该时间和泡分离时之间进入所述空间的气体量的比值为至少20∶1，所述通道与所述进料管线流体连通。
15.权利要求1的方法，其中在所述气体进料管线末端的泡开始增大超出半球形气-液界面时，在所述管线中的节流器和所述通道末端之间气体进料管线中的空间中积聚的气体量，与在该时间和泡分离时之间进入所述空间的气体量的比值为至少100∶1，所述通道与所述进料管线流体连通。
16.权利要求1的方法，其中从所述开口泡形成开始至在所述开口已经形成半球形气-液界面这一时间点，在通道末端的开口压力增加的量与最初开始形成泡时在所述开口的绝对压力的比值为1∶10或更低。
17.权利要求1的方法，其中从所述开口泡形成开始至在所述开口已经形成半球形气-液界面这一时间点，在通道末端的开口压力增加的量与最初开始形成泡时在所述开口的绝对压力的比值为1∶100或更低。
18.权利要求1的方法，其中从所述开口泡形成开始至在所述开口已经形成半球形气-液界面这一时间点，在通道末端的开口压力增加的量与最初开始形成泡时在所述开口的绝对压力的比值为1∶1000或更低。
19.一种用于在熔融玻璃中形成许多非聚结氦气泡的装置，其中在给定流中的各泡具有基本上相同的尺寸，所述装置包含：
(A)可容纳熔融玻璃的罐；
(B)两个或多个穿过该罐的通道，其中每个通道终止于端面向上的开口，该开口与所述罐的内部流体连通；
(C)共同的气体供应管线和氦源，该氦源在压力下将气态氦供应到所述共同的气体供应管线；和
(D)气体进料管线，各气体进料管线与不同的一个所述通道和与所述气体供应管线流体连通，其中各气体进料管线包含透气性节流器，因此气体从所述气体供应管线通过进入任何通道必须经过透气性节流器，进入所述节流器和所述通道末端的开口之间的空间，其中跨过所述节流器的压降足够高，且所述空间的体积足够大，以使从所述通道的末端进入所述熔融玻璃时产生非聚结氦气泡；
其中当从所述氦源将氦气提供给所述气体供应管线时，所述氦气通过与气体进料管线相关节流器进入所述气体进料管线，从所述通道末端的开口以泡形式间歇地出现，该泡的尺寸是所述空间体积的函数。
20.权利要求19的装置，其中在节流器和该节流器下游的通道末端的开口之间的空间都具有相同的体积。
21.权利要求19的装置，其中在节流器和该节流器下游的通道末端的开口之间的空间不都具有相同的体积。
22.权利要求19的装置，其中在所述通道末端的开口直径为0.1-1.0mm。
23.权利要求19的装置，其中在所述通道的末端的开口直径为0.2-0.5mm.
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120425 Termination date: 20200519 |