CN105347656A - 玻璃窑炉及其天然气供给系统、加热系统及温度稳定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃窑炉及其天然气供给系统、加热系统及温度稳定方法，其中玻璃窑炉天然气供给系统包括：天然气源；连接管道，连接天然气源与玻璃窑炉的燃烧器；保温层，包覆于连接管道的外壁；温度调节装置，将所述连接管道内输送的天然气调整至设定温度。使用本发明的天然气供给系统可提高玻璃制品的质量。

Description

玻璃窑炉及其天然气供给系统、加热系统及温度稳定方法

技术领域

本发明涉及玻璃制备设备技术领域，尤其涉及一种玻璃窑炉及其天然气供给系统、加热系统及温度稳定方法。

背景技术

玻璃熔窑中通常使用天然气燃烧器作为玻璃熔融体的加热装置，天然气采用管道输送。玻璃制品的质量受到多种因素影响。其中熔化温度是其中主要因素之一。由于熔化温度的不稳定，就会导致产品产生条纹、结石、气泡等质量缺陷，尤其在高质量的玻璃产品对上述要求特别严格。现有技术是通过调整天然气供给管道上的闸板开度来调节天然气流量，以此来保证炉内温度的稳定，但调节过程很难把握，并且不同批次的玻璃制品需要重新调整，即使是同一批次的玻璃制品的制备过程中也需要反复调节天然气的流量来保证温度的稳定。但目前对温度的稳定仍不理想，已经严重影响到玻璃产品质量。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种玻璃窑炉天然气供给系统，主要目的是提高玻璃产品质量。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种玻璃窑炉天然气供给系统，包括：

天然气源；

连接管道，连接天然气源与玻璃窑炉的燃烧器；

保温层，包覆于连接管道的外壁；

温度调节装置，将所述连接管道内输送的天然气调整至设定温度。

作为优选，还包括温度传感器和温度控制模块，所述温度控制模块的输入端与温度传感器连接，所述温度控制模块的输出端与温度调节装置连接，所述温度传感器检测天然气温度并将检测到的温度信号传送至温度控制模块，所述温度控制模块通过将接收的温度与设定的温度比较分析控制温度调节装置对天然气温度进行调整。

作为优选，所述温度调节装置为电伴热带，所述电伴热带铺设于连接管道的外壁，所述保温层将所述电伴热带和连接管道一同包覆，所述温度传感器检测连接管道内天然气的温度，所述温度控制模块根据温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述电伴热带将天然气加热至设定温度。

作为优选，所述温度传感器为多个，所述多个传感器沿所述连接管道的轴向均匀分布。

作为优选，所述温度调节装置包括复热器，所述复热器具有气体进口和气体出口，所述连接管道分为第一连接管道和第二连接管道，所述第一连接管道的两端分别连接天然气源和复热器的气体进口，所述第二连接管道的两端分别连接复热器的气体出口和燃烧器，第一连接管道输入的天然气经复热器加热至设定温度后由第二连接管道输送至燃烧器，所述第一连接管道和第二连接管道的外壁均包覆有保温层，所述温度传感器包括第一温度传感器，所述第一温度传感器检测复热器内天然气的温度，所述温度控制模块根据第一温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述复热器将天然气加热至设定温度。

作为优选，所述温度调节装置还包括第一电伴热带，所述第一电伴热带铺设于第二连接管道的外壁，所述保温层将所述第一电伴热带和第二连接管道一同包覆，所述温度传感器包括第二温度传感器，所述第二温度传感器检测第二连接管道内天然气的温度，所述温度控制模块根据第二温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述第一伴热带将天然气加热至设定温度。

作为优选，所述第二温度传感器为多个，所述多个第二温度传感器沿所述第二连接管道的轴向均匀分布。

作为优选，所述温度调节装置还包括第二电伴热带，所述第二电伴热带铺设于第一连接管道的外壁，所述保温层将所述第二电伴热带和第一连接管道一同包覆，所述温度传感器包括第三温度传感器，所述第三温度传感器检测第一连接管道内天然气的温度，所述温度控制模块根据第三温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述第二伴热带将天然气加热至设定温度。

作为优选，所述第三温度传感器为多个，所述多个第三传感器沿所述第一连接管道的轴向均匀分布。

作为优选，所述保温层为无机保温层。

作为优选，所述保温层为岩棉保温层。

作为优选，所述保温层外设有保护层。

另一方面，本发明实施例提供了一种玻璃窑炉加热系统，包括天然气燃烧器和为所述燃烧器提供天然气的天然气供给系统，其中所述天然气供给系统为上述实施例所述的天然气供给系统。

另一方面，本发明实施例提供了一种玻璃窑炉，包括加热系统，所述加热系统为上述实施例所述的加热系统。

另一方面，本发明实施例提供了一种玻璃窑炉温度稳定方法，所述玻璃窑炉采用天然气燃烧器作为加热装置，所述天然气燃烧器通过上述实施例所述的天然气供给系统提供天然气，所述天然气供给系统将天然气加热到设定温度然后再输送至燃烧器，从而使输送至燃烧器的天然气的体积流量不变的情况下，通过的天然气的质量不变，从而保证了输送至燃烧器的天然气的体积流量不变的情况下燃烧产生的热量不变，稳定了玻璃窑炉温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例的玻璃窑炉天然气供给系统预先对输送至燃烧器的天然气的温度进行调整，使其输送至燃烧器的天然气的温度保持稳定，进而在通过调整阀门开度控制天然气体积流量的情况下，体积流量不变，通过的天然气的质量也不变，天然气燃烧产生的热量也就保持稳定，从而保证了玻璃窑炉内温度的稳定。由于制备玻璃制品过程中的熔化温度的稳定是影响产品质量的重要因素，因此在保证了玻璃窑炉温度稳定的条件下，保证了玻璃制品质量的稳定，使玻璃制品的质量得到提高。

附图说明

图1为本发明实施例的玻璃窑炉天然气供给系统的示意图。

图2为本发明一实施例提供的玻璃窑炉天然气供给系统的结构示意图。

图3为本发明另一实施例提供的玻璃窑炉天然气供给系统的横截面结构示意图。

图4为本发明实施例的连接管道部分的横截面示意图。

图5为本发明实施例的天然气供给系统控制原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

参见如图1至图4，玻璃窑炉天然气供给系统，包括：

天然气源1；

连接管道2，连接天然气源1与玻璃窑炉的燃烧器3；

保温层4，包覆于连接管道2的外壁；

温度调节装置5，将连接管道2内输送的天然气调整至设定温度。

本发明实施例的玻璃窑炉天然气供给系统通过温度调节装置5预先将输送至燃烧器的天然气调整至设定的温度，使其输送至燃烧器的天然气的温度保持稳定，进而天然气体积流量不变的情况下，通过的天然气的质量也不变，天然气燃烧产生的热量也就保持稳定，从而保证了玻璃窑炉内温度的稳定。由于制备玻璃制品过程中的熔化温度的稳定是影响产品质量的重要因素，因此在保证了玻璃窑炉温度稳定的条件下，保证了玻璃制品质量的稳定，使玻璃制品的质量得到提高。

本发明实施例中的温度调节装置5可以设置成一个恒定的温度，通过对天然气进行持续的调节使天然气与设置的恒定的温度一致。这可能存在天然气的最终温度的稳定性稍差及调节天然气温度所消耗的能源较多等问题。因此，作为上述实施例的优选，结合图5，本实施例的天然气供给系统中还包括温度传感器6和温度控制模块7，温度控制模块7的输入端与温度传感器6连接，温度控制模块7的输出端与温度调节装置5连接，温度传感器6检测天然气温度并将检测到的温度信号传送至温度控制模块7，温度控制模块7通过将接收的温度与设定的温度比较分析控制温度调节装置5对天然气温度进行调整。本实施例中的温度调节装置5不必不间断对天然气的温度进行调节，通过设置温度传感器6来实时监测传输的天然气的温度，并通过设置的温度控制模块7对检测到的天然气实时温度与设定温度进行比较分析，然后温度控制模块7根据比较分析的结果通过输出端输出控制信号，控制温度调节装置5对天然气的温度进行调整。这样可以保证天然气温度稳定在规定的误差范围内，并且由于在需要的时候才进行调整，所以调整天然气温度所消耗的能源较少。

本发明实施例中的温度调节装置5可以是现有技术中任何适当的装置，只要满足本发明申请的目的即可。根据选取的具体的温度调节装置5，将其设置在适当的位置。

作为上述实施例的优选，参见图2和图5，本发明实施例中的温度调节装置5采用复热器51，复热器51具有气体进口和气体出口，连接管道2分为第一连接管道201和第二连接管道202，第一连接管道201的两端分别连接天然气源1和复热器51的气体进口，第二连接管道202的两端分别连接复热器51的气体出口和燃烧器3，第一连接管道201输入的天然气经复热器51加热至设定温度后由第二连接管道202输送至燃烧器3，第一连接管道201和第二连接管道202的外壁均包覆有保温层4。本实施例中的温度调节装置5采用的复热器51可以任何满足条件的复热器，如水浴式复热器，通过一定温度的液体对盘管内的天然气进行加热，使天然气稳定的一定的温度。当然，本实施例中的复热器51也可以与上述实施例相结合，如在复热器51内设置的温度传感器6为第一温度传感器61，第一温度传感器61检测复热器51内天然气的温度，温度控制模块7根据第一温度传感器61传送的温度与设定温度分析对比结果控制复热器51将天然气加热至设定温度。

参见图3、图4和图5，本实施例中温度调节装置5采用电伴热带52，电伴热带52铺设于连接管道2的外壁，保温层4将电伴热带52和连接管道2一同包覆，温度传感器6检测连接管道2内天然气的温度，温度控制模块7根据温度传感器6传送的温度与设定温度分析对比结果控制电伴热带52将天然气加热至设定温度。

作为上述实施例的优选，检测连接管道2内天然气温度的温度传感器6为多个，上述多个温度传感器6沿连接管道2的轴向均匀分布。设置多个温度传感器可以及时、全面掌握连接管道2内的天然气的温度，进一步保证了输送至燃烧器的天然气的温度稳定在规定的范围内。温度传感器6的具体设置可选用现有技术中适当的方式。本实施例中给出一种优选共参考。在连接管道2的管壁上设置探温管，探温管伸入连接管道2内(具体设置可参考图4中标号6所示)，探温管与连接管道之间密封，温度传感器6自探温管的开口伸入探温管内，从而实现直接检测连接管道2内天然气的温度。保证了检测的温度的准确、及时。进一步保证了控温的准确。

电伴热带52在连接管道2外壁上的铺设方式不限。铺设时尽量保证对连接管道2内的天然气均匀加热。因此，本实施例中提供的一种优选铺设方式为，电伴热带52在连接管道2的外壁上呈螺旋状均匀缠绕。电伴热带52在连接管道2的周向上均匀加热，使输送的天然气均匀受热。作为另外一种优选，电伴热带52沿连接管道2的轴向铺设于连接管道2的外壁上。由于电伴热带52的本身宽度的限制，因此，采用该种方式时，多条电伴热带52平行铺设。参见图4，多条电伴热带52可以在连接管道2的周向上均匀分布。同上述优选实施例一样，可以对连接管道均匀加热。作为另外一种选择，多条电伴热带52沿连接管道2的轴向铺设时，电伴热带52对连接管道2的加热面积自连接管道2的下方至上方逐渐减小。按照该种分布方式，主要是考虑到天然气受热后会向上运动，虽然，在流动的情况下这种影响较小，但在合理设置的情况下，天然气受热更加均匀。

作为另外一种优选，温度调节装置采用复热器51与电伴热带52相结合的方式，具体设置可参考上述实施例。通过复热器51与电伴热带52相结合可以进一步保证输送至燃烧器3的天然气温度更加稳定。参见图2、图4和图5，当采用复热器51时，连接管道2分成第一连接管道201和第二连接管道202，同时结合电伴热带52时，可以仅第一连接管道201和第二连接管道202其中一个铺设电伴热带，也可均铺设电伴热带。其中一种优选实施例中，仅第二连接管道202的外壁上铺设第一电伴热带521，保温层4将第一电伴热带521和第二连接管道202一同包覆。在第二连接管道202上铺设第一电伴热带521避免了经复热器51加热后的天然气在经由第二连接管道202输送至燃烧器3的过程中温度变化，保证了输送至燃烧器3的天然气稳定在设定的温度。由于同时采用了复热器和电伴热带，对两者的控制可以同时控制，也可单独控制。优选为分别单独控制。分别单独控制时，需要对复热器51和第二连接管道202内的天然气的温度分别检测。因此，温度传感器6除了包括检测复热器51内的天然气温度的第一温度传感器61外，还包括第二温度传感器(具体设置参考图4中标号6所示)，第二温度传感器检测第二连接管道202内天然气的温度，温度控制模块7根据第二温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制第一伴热带521将天然气加热至设定温度。第二温度传感器为多个，多个第二温度传感器沿第二连接管道的轴向均匀分布。另一个优选实施例是，第二连接管道202的外壁上铺设第一电伴热带521的同时，第一连接管道201的外壁上铺设第二电伴热带522。保温层4将第二电伴热带522和第一连接管道201一同包覆，第一连接管道201内设置的温度传感器6为第三温度传感器(具体设置参考图4中标号6所示)，第三温度传感器检测第一连接管道201内天然气的温度，温度控制模块7根据第三温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制第二伴热带将天然气加热至设定温度。同样，第三温度传感器为多个，多个第三传感器沿第一连接管道的轴向均匀分布。第一连接管道201、复热器51和第二连接管道内的天然气的设定温度可以相同也可以不同。如在温度控制模块内将复热器51和第二连接管道内的天然气的温度均设定为传输给燃烧器的最终温度，而第一连接管道201内天然气的温度设定为稍低于最终温度。通过逐级加热的方式可以使提供给燃烧器的天然气的温度更加稳定。

本发明实施例中的保温层4主要是为了避免天然气传输过程中受环境影响，因此宜采用保温性能好的材料制作保温层4。本实施例中给出的优选为，保温层4为无机保温层。采用无机材料制作保温层可耐受高温，且防火性能好。作为一种具体选择，保温层4为岩棉保温层。

作为上述实施例的优选，保温层4外设有保护层8。保护层8可以实现对保温层4的有效保护，并可避免保温层4散落。保护层8的具体材质可根据情况选用。本实施例中给出的一种选择为钢板。以钢板作为保护层8，可有效避免保温层4受到损坏。

本发明实施例中的天然气源1可以是天然气供气管网，也可以是压缩天然气经过减压之后作为天然气源。

本发明实施例提供的天然气供给系统为燃烧器提供了温度稳定的天然气。这样，当天然气管控系统中的闸板开度相同时，天然气的体积流量相同，并且由于通过的天然气的密度也相同，因此通过的天然气分子数也相同(质量相同)，因此，玻璃窑炉内燃烧器燃烧天然气所产生的热量是稳定的。避免了受外界环境因素等影响，输送至燃烧器的天然气因温度不同而导致密度不同，即使是相同的体积流量，通过的天然气分子数是不同的，这会导致虽然监测到的天然气体积流量没有变化，但通过的天然气的质量是变化的，导致玻璃窑炉内天然气燃烧所产生的热量实际上也是波动的。这就使天然气闸板流量控制失去了意义。玻璃窑炉内的天然气燃烧产生的热量波动，导致玻璃窑炉内温度就会随着天然气的温度波动而变化。由于熔融温度是玻璃制品质量的重要因素之一，因此温度不稳定会导致玻璃制品质量下降。而本发明实施例提供的天然气供给系统消除了上述问题，保证了玻璃制品的质量。

另一方面，本发明实施例提供了一种玻璃窑炉加热系统，该加热系统包括燃烧器和为燃烧器提供天然气的天然气供给系统，本实施例的加热系统中的天然气供给系统为上述任一实施例所述的天然气供给系统。该加热系统由于采用了上述实施例提供的天然气供给系统，因此，在提供温度稳定的天然气基础上，可以根据流量确定天然气燃烧产生的热量，进而根据所需温度可以确定所需天然气流量，保证了熔融温度通过控制天然气的流量来准确控制。提高了玻璃制品的质量。

另一方面，本发明实施例提供了一种玻璃窑炉，包括加热系统，该加热系统为上述实施例所述的加热系统。采用了该加热系统保证了炉体内温度的稳定及准确控制。提高了玻璃制品的质量。

另一方面，本发明实施例提供了一种玻璃窑炉温度稳定方法，该玻璃窑炉采用天然气燃烧器作为加热装置，天然气燃烧器通过上述实施例的天然气供给系统提供天然气，天然气供给系统将天然气加热到设定温度然后再输送至燃烧器，从而使输送至燃烧器的天然气的体积流量不变的情况下，通过的天然气的质量不变，从而保证了输送至燃烧器的天然气的体积流量不变的情况下燃烧产生的热量不变，稳定了玻璃窑炉温度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，包括：

天然气源；

连接管道，连接天然气源与玻璃窑炉的燃烧器；

保温层，包覆于连接管道的外壁；

温度调节装置，将所述连接管道内输送的天然气调整至设定温度。

2.根据权利要求1所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，还包括温度传感器和温度控制模块，所述温度控制模块的输入端与温度传感器连接，所述温度控制模块的输出端与温度调节装置连接，所述温度传感器检测天然气温度并将检测到的温度信号传送至温度控制模块，所述温度控制模块通过将接收的温度与设定的温度比较分析控制温度调节装置对天然气温度进行调整。

3.根据权利要求2所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述温度调节装置为电伴热带，所述电伴热带铺设于连接管道的外壁，所述保温层将所述电伴热带和连接管道一同包覆，所述温度传感器检测连接管道内天然气的温度，所述温度控制模块根据温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述电伴热带将天然气加热至设定温度。

4.根据权利要求3所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述温度传感器为多个，所述多个传感器沿所述连接管道的轴向均匀分布。

5.根据权利要求2所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述温度调节装置包括复热器，所述复热器具有气体进口和气体出口，所述连接管道分为第一连接管道和第二连接管道，所述第一连接管道的两端分别连接天然气源和复热器的气体进口，所述第二连接管道的两端分别连接复热器的气体出口和燃烧器，第一连接管道输入的天然气经复热器加热至设定温度后由第二连接管道输送至燃烧器，所述第一连接管道和第二连接管道的外壁均包覆有保温层，所述温度传感器包括第一温度传感器，所述第一温度传感器检测复热器内天然气的温度，所述温度控制模块根据第一温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述复热器将天然气加热至设定温度。

6.根据权利要求5所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述温度调节装置还包括第一电伴热带，所述第一电伴热带铺设于第二连接管道的外壁，所述保温层将所述第一电伴热带和第二连接管道一同包覆，所述温度传感器包括第二温度传感器，所述第二温度传感器检测第二连接管道内天然气的温度，所述温度控制模块根据第二温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述第一伴热带将天然气加热至设定温度。

7.根据权利要求6所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述第二温度传感器为多个，所述多个第二温度传感器沿所述第二连接管道的轴向均匀分布。

8.根据权利要求5或6所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述温度调节装置还包括第二电伴热带，所述第二电伴热带铺设于第一连接管道的外壁，所述保温层将所述第二电伴热带和第一连接管道一同包覆，所述温度传感器包括第三温度传感器，所述第三温度传感器检测第一连接管道内天然气的温度，所述温度控制模块根据第三温度传感器传送的温度与设定温度分析对比结果控制所述第二伴热带将天然气加热至设定温度。

9.根据权利要求8所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述第三温度传感器为多个，所述多个第三传感器沿所述第一连接管道的轴向均匀分布。

10.根据权利要求1所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述保温层为无机保温层。

11.根据权利要求10所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述保温层为岩棉保温层。

12.根据权利要求1所述的玻璃窑炉天然气供给系统，其特征在于，所述保温层外设有保护层。

13.玻璃窑炉加热系统，包括天然气燃烧器和为所述燃烧器提供天然气的天然气供给系统，其特征在于，其中所述天然气供给系统为权利要求1-12任一项所述的天然气供给系统。

14.玻璃窑炉，包括加热系统，其特征在于，所述加热系统为权利要求13所述的加热系统。

15.玻璃窑炉温度稳定方法，所述玻璃窑炉采用天然气燃烧器作为加热装置，所述天然气燃烧器通过权利要求1-12任一项所述的天然气供给系统提供天然气，所述天然气供给系统将天然气加热到设定温度然后再输送至燃烧器，从而使输送至燃烧器的天然气的体积流量不变的情况下，通过的天然气的质量不变，从而保证了输送至燃烧器的天然气的体积流量不变的情况下燃烧产生的热量不变，稳定了玻璃窑炉温度。