CN110028227A - 一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统，包括雾化水输入管、冷却风输入管、压缩空气输入管以及冷却介质输出管，冷却介质输出管出口连接有敞口风嘴，敞口风嘴与玻璃窑炉池壁砖相对应配合；冷却系统还包括上位机、PLC与变频器，上位机与PLC通讯连接，各个管道的流量计均分别连接至PLC的输入接口，PLC的输出接口分别连接各个管道的电磁调节阀、变频器以及雾化器；PLC接收上位机发送的温度目标控制参数，调节控制各个电磁调节阀、变频器以及雾化器，使冷却介质输出管输出满足冷却要求的冷却介质，最终经由敞口风嘴对玻璃窑炉池壁砖进行冷却；本系统能够对池壁砖自动调整冷却量、降低对调整人员的能力要求，提高冷却能力和效果。

Description

一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统

技术领域

本发明涉及玻璃生产技术领域，具体是一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统。

背景技术

在玻璃生产中，玻璃窑炉是玻璃生产的核心设备。由于玻璃液温度高，液流速度快，化学反应激烈，尤其是玻璃液面附近的池壁长期在气、液、固三相界面处因高温极端环境及高温玻璃液的持续冲刷等原因，池壁砖上部侵蚀严重，影响了玻璃窑炉的使用寿命，甚至会发生玻璃液渗漏的严重事故。玻璃窑炉的维修周期较长、成本较高，如何采取有效措施减缓池壁砖侵蚀，成为行业内长期思考的一个难题。

目前，为减缓玻璃窑炉池壁砖侵蚀一般采用风冷式冷却，是一种利用风机风量直通冷却的方式，这种方式经常会出现冷却不足导致池壁砖腐蚀严重，池壁砖冷却效果差；侵蚀一般严重时会采用压缩空气冷却，但易冷却过度导致池壁砖炸裂；侵蚀极度严重时，会采用直通式水包进行冷却，但是用水量大，冷却效率低，水包容易变形，当水包出现漏水或其它损坏的情况时，不易维修和更换。这些冷却方式均是独立的冷却机构，无法有机的混合在一起使用，而且采用人工手工调节的方式对调整人员的经验要求较高，且为间歇式的调整，无法在线监控和自动实时调整。

现有以减缓池壁砖侵蚀为目的的专利技术中，涉及到池壁砖本体改造的有：能够延龄的玻璃熔窑池壁砖（公开号CN204281541U、CN104445873A）、耐侵蚀玻璃熔窑熔化部池壁砖（公开号CN104402196A、CN204417313U）、一种带有冷却装置的窑炉池壁砖（公开号CN207227265U），其特点是在提前预制的池壁砖中注入冷却介质，不适用于已投产使用的窑炉。此外，一种带有冷却装置的窑炉池壁砖（公开号CN207227265U）虽然有通过池壁温度反馈自动控制冷却风量的功能，但只是简单的冷却风量调控，未将自动控制引入其他冷却单元和整个冷却系统调控之中；相应数据未存入数据库，池壁温度数据未引入窑炉工艺调整的判断和池壁砖的侵蚀情况分析之中，失去了采集池壁温度数据的根本意义。

单独涉及到风管改造的有：一种3D玻璃熔窑池壁冷却风管及其冷却系统（公开号CN207567101U）、窑炉池壁冷却装置及玻璃生产窑炉（公开号CN207330722U），其缺点是未改变风冷的方式，只是单纯的将直管风嘴改为端口收缩风嘴，冷却效果提高有限。

单独涉及到池壁外侧水包改造的有：玻璃窑炉池壁维护方法（公开号CN1613802）、熔窑池壁冷却装置（公开号CN202968367U），其缺点是只适合窑炉后期对池壁砖的强化冷却，在使用前期、中期无法用于减缓池壁侵蚀。

同时涉及到风冷、水冷改造的有：玻璃熔窑池壁的冷却保护装置（公开号CN201458952U），特点是同时使用风冷、水冷两个独立的冷却体系，池壁外侧风冷，内侧使用水冷；缺点是如果水冷管在窑炉砌筑时要提前布置，破损时不易更换，且破损外渗的水会影响玻璃品质（假如破损后停水，水管残留在窑炉内，在影响玻璃品质的同时还会影响窑炉的使用寿命）。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统，该系统能够及时、准确地对池壁砖自动调整冷却量、降低对调整人员的能力要求，提高冷却能力和效果，解决玻璃窑炉池壁砖局部侵蚀严重、寿命短的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统，包括雾化水输入管、冷却风输入管、压缩空气输入管以及冷却介质输出管，各个输入管的出口均与冷却介质输出管的入口相连通，冷却介质输出管的出口连接有漏斗形的敞口风嘴，敞口风嘴与玻璃窑炉池壁砖相对应配合；敞口风嘴外围还设有用于检测玻璃窑炉池壁砖温度的温度传感器；

各个输入管的管路上均设有输入关断球阀、输入电磁调节阀与输入流量计，冷却介质输出管的管路设有输出关断球阀与输出流量计；雾化水输入管的入口连接雾化器，冷却风输入管的入口连接冷却风机，压缩空气输入管的入口通入压缩空气；

所述冷却系统还包括上位机、PLC与变频器，上位机与PLC通讯连接，各个输入流量计、输出流量计以及温度传感器均分别连接至PLC的输入接口，PLC的输出接口分别连接各个输入电磁调节阀、变频器以及雾化器；变频器与冷却风机相连；

PLC接收上位机发送的温度目标控制参数，调节控制各个输入电磁调节阀、变频器以及雾化器，使冷却介质输出管输出满足冷却要求的单一或混合的冷却介质，最终经由敞口风嘴对玻璃窑炉池壁砖进行冷却；

PLC将实时监测的玻璃窑炉池壁温度、各个输入管的介质流量以及输出管的介质流量反馈给上位机，上位机对接收到的数据进行存储统计。

本发明的有益效果是：

一、本发明实现了对玻璃窑炉温度的在线监控，可以更及时、准确的对池壁砖有针对性的自动调整冷却量，且降低了对调整人员的能力要求。

二、本发明通过对各种冷却介质的不同比例混合使用，拓宽了各冷却介质的使用范围，满足窑炉在不同使用阶段的冷却要求，提高了冷却效率。

三、本发明在常规冷却介质的基础上，引入了新的冷却介质雾化水，提升了冷却系统的冷却能力。

四、本发明采用漏斗形的敞口风嘴，在增加了冷却面积的同时，可以更均匀的对池壁进行冷却，避免池壁局部过冷造成的池壁砖开裂等问题。

五、本发明将池壁温度数据、各流量计数据存入数据库，完成了相应的数据统计，为窑炉工艺的调整提供了新的判断依据，为池壁砖在不同工艺条件、不同生 产阶段的侵蚀情况分析提供了数据支持。

六、本发明通过自动调节风机风量和雾化水发生量，能够提供稳定的流量，使池壁砖冷却效果更好，同时节电效益明显。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明敞口风嘴的放大示意图；

图3是本发明在玻璃窑炉外的布局示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统，包括雾化水输入管1、冷却风输入管2、压缩空气输入管3以及冷却介质输出管4，各个输入管的出口均与冷却介质输出管4的入口相连通；结合图2所示，冷却介质输出管4的出口连接有漏斗形的敞口风嘴5，敞口风嘴5与玻璃窑炉池壁砖6相对应配合；敞口风嘴6外围还设有用于检测玻璃窑炉池壁砖温度的温度传感器7；

各个输入管的管路上均设有输入关断球阀8、输入电磁调节阀9与输入流量计10，冷却介质输出管4的管路设有输出关断球阀11与输出流量计12；雾化水输入管1的入口连接雾化器13，冷却风输入管2的入口连接冷却风机14，压缩空气输入管3的入口通入压缩空气；

所述冷却系统还包括上位机15、PLC16与变频器17，上位机15与PLC16通讯连接，各个输入流量计、输出流量计以及温度传感器7均分别连接至PLC16的输入接口，PLC16的输出接口分别连接各个输入电磁调节阀、变频器17以及雾化器13；变频器17与冷却风机14相连；

PLC16接收上位机15发送的温度目标控制参数，调节控制各个输入电磁调节阀、变频器以及雾化器，使冷却介质输出管输出满足冷却要求的单一或混合的冷却介质，最终经由敞口风嘴5对玻璃窑炉池壁砖6进行冷却；输出的冷却介质可以是单一的冷却介质，也可以是两种或多种冷却介质混合的冷却介质。

PLC16将实时监测的玻璃窑炉池壁温度、各个输入管的介质流量以及输出管的介质流量反馈给上位机15，上位机15对接收到的数据进行存储统计。

工艺人员可以在上位机15输入温度目标控制参数，还可以输入各个冷却介质的使用比例；PLC16调节各个输入电磁调节阀可以改变各个输入管中输入介质的流量，PLC16通过变频器17调节冷却风机14的转速实现对冷却风量的调节，通过对雾化器13的调节可以改变雾化介质的雾化量。

作为优选的，本发明还设有备用输入管18与备用输出管19，使介质的输入为三用一备，介质的输出为一用一备。

结合图3所示，根据需要，可以为每一块玻璃窑炉池壁砖都对应安装一套独立的本发明冷却系统，用以满足对池壁砖的冷却，必要时亦可为需要冷却的池壁砖砖缝连接该系统冷却。如考虑无必要对每块池壁砖单独连接所述系统，亦可根据实际情况每两块或多块池壁砖共用一套。

上位机对采集的数据存储后生成相应的曲线，工艺人员通过对这些曲线短时间的变化分析，可以判断窑炉工况，例如炉内温度变化、玻璃液流的运动规律等，为窑炉工艺调整做依据；对曲线长时间的变化分析，可以判断池壁砖在不同工艺条件、不同生产阶段的侵蚀情况，为修改各冷却介质的用量比例以提高冷却效果、今后窑炉池壁砖选材或设计优化做数据支撑。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种玻璃窑炉池壁砖自动化综合冷却系统，其特征在于，包括雾化水输入管、冷却风输入管、压缩空气输入管以及冷却介质输出管，各个输入管的出口均与冷却介质输出管的入口相连通，冷却介质输出管的出口连接有漏斗形的敞口风嘴，敞口风嘴与玻璃窑炉池壁砖相对应配合；敞口风嘴外围还设有用于检测玻璃窑炉池壁砖温度的温度传感器；

各个输入管的管路上均设有输入关断球阀、输入电磁调节阀与输入流量计，冷却介质输出管的管路设有输出关断球阀与输出流量计；雾化水输入管的入口连接雾化器，冷却风输入管的入口连接冷却风机，压缩空气输入管的入口通入压缩空气；

所述冷却系统还包括上位机、PLC与变频器，上位机与PLC通讯连接，各个输入流量计、输出流量计以及温度传感器均分别连接至PLC的输入接口，PLC的输出接口分别连接各个输入电磁调节阀、变频器以及雾化器；变频器与冷却风机相连；

PLC接收上位机发送的温度目标控制参数，调节控制各个输入电磁调节阀、变频器以及雾化器，使冷却介质输出管输出满足冷却要求的单一或混合的冷却介质，最终经由敞口风嘴对玻璃窑炉池壁砖进行冷却；

PLC将实时监测的玻璃窑炉池壁温度、各个输入管的介质流量以及输出管的介质流量反馈给上位机，上位机对接收到的数据进行存储统计。