CN115403248B - 一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统及其使用方法，该微循环保护系统包括氮气气源、氮气进气路以及氮气出气路；氮气进气路的一端与氮气气源连通设置，另一端靠近铂金通道的外表面设置；氮气出气路的一端靠近铂金通道的外表面设置，另一端与大气连通设置。该系统通过进行气路设计，将惰性气体氮气传输至靠近铂金通道的外表面，在铂金通道的外表面形成保护层，通过氮气的加入使铂金与空气中的氧气进行隔离，避免了氧化环境的存在，从而保护铂金通道在高温条件下不易反应氧化反应，可有效在铂金通道的使用过程中对其进行保护，从源头上有效解决铂金通道的氧化问题。该系统设计合理，结构简单，操作便捷，应用性强。
Description
技术领域
本发明属于微晶玻璃通道设备领域，涉及一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统及其使用方法。
背景技术
在微晶玻璃和光学玻璃的制造过程中主要包括三个工序：窑炉、铂金通道和成型工序。其中铂金通道工序极其关键，起到承前启后的作用，铂金通道由贵金属铂金及其合金制成，其使用状态对生产线的生产成本影响巨大。铂金通道的使用温度在1000℃以上，由于长时间高温运行，使得铂金通道的外表面被氧气氧化而产生挥发，造成铂金管管壁变薄发生玻璃液泄漏而导致设备损坏及产线停产，对生产成本和生产效率形成制约。
现有技术中一般通过在铂金通道的制造安装过程中，严格控制现场环境因素和人为因素给铂金带来的污染损伤，但是铂金通道在使用过程中也会受到环境的污染，影响了铂金通道的使用安全性以及使用寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统及其使用方法，从而有效确保了微晶玻璃铂金通道的长效安全使用。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，包括氮气气源、氮气进气路以及氮气出气路；
所述氮气进气路的一端与氮气气源连通设置，另一端靠近铂金通道的外表面设置；
所述氮气出气路的一端靠近铂金通道的外表面设置，另一端与大气连通设置。
优选的，所述氮气进气路包括第一氮气进气路、第二氮气进气路以及第三氮气进气路；所述第一氮气进气路、第二氮气进气路以及第三氮气进气路的进气口均与氮气气源连通设置；所述第一氮气进气路、第二氮气进气路以及第三氮气进气路的出气口以及氮气出气路的进气口沿铂金通道外表面的周向均匀间隔设置。
优选的，所述第一氮气进气路、第二氮气进气路以及第三氮气进气路的出气口以及氮气出气路的进气口均设置有过滤喷嘴。
优选的，所述第一氮气进气路、第二氮气进气路以及第三氮气进气路上均设置有流量调节阀、压力传感器以及温度传感器。
优选的，所述微循环保护系统还包括温度与流量控制单元，所述温度与流量控制单元与所述流量调节阀、压力传感器以及温度传感器连接设置。
优选的，所述微循环保护系统还包括温度检测探针，所述温度检测探针的温度探头与铂金通道的填充物料接触设置，所述温度检测探针的数据输出端与所述温度与流量控制单元连接设置。
优选的，所述进气管路上还设置有氮气清洁单元。
优选的，所述微循环保护系统还设置有氮气加热单元，所述氮气加热单元的进气口与出气口分别于氮气气源以及氮气清洁单元连接设置。
上述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统的使用方法，其特征在于，当铂金通道的外表面需要进行保护时，打开氮气气源、氮气进气路以及氮气出气路，使氮气气源中的氮气经氮气进气路吹扫铂金通道的外表面，并经氮气出气路排出至大气。
优选的，当温度检测探针检测到铂金通道的填充物料处的温度低于或高于铂金通道设定的温度值时，通过流量调节阀调节氮气的流量，使铂金通道的填充物料处的温度保持在铂金通道设定的温度值。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，通过进行气路设计，将惰性气体氮气传输至靠近铂金通道的外表面，在铂金通道的外表面形成保护层，通过氮气的加入使铂金与空气中的氧气进行隔离，避免了氧化环境的存在，从而保护铂金通道在高温条件下不易反应氧化反应，可有效在铂金通道的使用过程中对其进行保护，从源头上有效解决铂金通道的氧化问题。该系统设计合理，结构简单，操作便捷，应用性强。
进一步的，第一氮气进气路、第二氮气进气路以及第三氮气进气路的出气口以及氮气出气路的进气口沿铂金通道外表面的周向均匀间隔设置，可使得氮气充分包围铂金通道的外表面，有效起到保护作用。
进一步的，第一氮气进气路、第二氮气进气路以及第三氮气进气路的出气口以及氮气出气路的进气口均设置有过滤喷嘴，该过滤喷嘴的设置一方面可使氮气更加均匀分散地喷射在铂金通道的外表面，同时可有效保护铂金通道不受到二次污染和损伤。
进一步的，温度传感器以及压力传感器便于对气路中氮气的温度和压力进行监测，流量调节阀便于对气路中氮气的流量进行调节。
进一步的，温度与流量控制单元便于对系统中温度以及流量的监测以及调节。
进一步的，温度检测探针便于对铂金通道的填充物料处温度的测试以及传输。
进一步的，氮气清洁单元有效确保了系统中氮气的洁净度。
进一步的，氮气加热单元便于对系统中的氮气进行一定程度的加热，避免常温的氮气直接接触铂金通道，造成铂金通道温度变化波动太大，影响铂金通道的使用寿命以及微晶玻璃的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明中一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统的结构示意图；
图2为本发明中过滤喷嘴的结构示意图。
其中：1、铂金通道，2、铂金通道内层硬砖，3、铂金通道外层保温，4、铂金通道的填充物料，5、氮气清洁单元；6、氮气气源，7、温度与流量控制单元，8、温度检测探针，9、过滤喷嘴，10、温度传感器，11、压力传感器，12、流量调节阀，13、系统控制信号传输线路，14、氮气进气路，141、第一氮气进气路，142、第二氮气进气路，143、第三氮气进气路，15、氮气出气路。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
因而，需要不断地加强铂金通道制造安装过程中的有效保护方法，能够从源头上减少铂金通道铂金管外壁贵金属的挥发，并且能够在不改变铂金通道的运行工艺的基础上，实现提高微晶玻璃生产效率、延长铂金通道设备运行期限、降低生产成本、满足市场需求。
如图1所示，一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，包括氮气气源6、氮气进气路14、氮气出气路15、温度传感器10、压力传感器11、流量调节阀12、温度与流量控制单元7、温度检测探针8、氮气清洁单元5以及氮气加热单元；其中，氮气进气路14的一端与氮气气源6连通设置，另一端靠近铂金通道1的外表面设置；氮气出气路15的一端靠近铂金通道1的外表面设置，另一端与大气连通设置。氮气进气路14包括第一氮气进气路141、第二氮气进气路142以及第三氮气进气路143；第一氮气进气路141、第二氮气进气路142以及第三氮气进气路143的进气口均与氮气气源6连通设置；第一氮气进气路141、第二氮气进气路142以及第三氮气进气路143的出气口以及氮气出气路15的进气口沿铂金通道外表面的周向均匀间隔设置。第一氮气进气路141、第二氮气进气路142以及第三氮气进气路143上均设置有流量调节阀12、压力传感器11以及温度传感器10。流量调节阀12可以是电动调节阀，实现系统中氮气的智能控制。温度与流量控制单元7与流量调节阀12、压力传感器11以及温度传感器10连接设置。温度检测探针8的温度探头与铂金通道的填充物料4接触设置，温度检测探针8的数据输出端与所述温度与流量控制单元7连接设置。氮气清洁单元5设置在氮气进气路14上，氮气加热单元的进气口与出气口分别于氮气气源6以及氮气清洁单元5连接设置，氮气加热单元可对系统中的氮气进行一定程度的加热，一般加热至45～55℃，避免常温的氮气直接接触铂金通道，造成铂金通道温度变化波动太大，影响铂金通道的使用寿命以及微晶玻璃的质量。
氮气气源6可以是用专用的存储罐存储的氮气，该存储罐具有高压力高密闭性的特点。温度检测探针8为热电偶检测设备，对铂金通道自身的温度进行检测，同时检测由外界因素带来的温度波动。该装置将检测的温度值反馈给温度与流量控制单元7，温度与流量控制单元7根据温度的升高和降低，对氮气的流量大小进行控制，确保进入铂金通道的氮气对铂金通道的温度影响最小。氮气清洁单元5是用于对准备接触铂金通道表面的氮气进行清洁过滤作用的一种装置，用于保证氮气的纯净度，不会给管路上的其他装置带来堵塞，也不会给铂金通道带来二次污染损伤。流量调节阀12通过流量与温度控制系统7给出的流量控制信号，流量调节阀12使用自身的开关程度来精确控制氮气通过阀门的流量大小。
如图2所示，第一氮气进气路141、第二氮气进气路142以及第三氮气进气路143的出气口以及氮气出气路15的进气口均设置有过滤喷嘴9。该过滤喷嘴9可以是具有纳米级孔洞的过滤喷嘴，该过滤喷嘴可有效通过自身的多层纳米细微孔将从管路过来的氮气均匀分散开来，使其柔和均匀地喷射于铂金通道表面，从而避免氮气喷射过于集中，流速过大损伤铂金表面。
本发明的使用方法为当铂金通道1需要充入氮气时，首先，电动调节阀打开，打开氮气进气管路。氮气从存储罐进入到氮气清洁单元5。当氮气充分达到技术所需洁净程度后，在第一氮气进气路141，第二氮气进气路142，第三氮气进气路143，即分两侧和下侧三路氮气管路通过各自管路的流量调节阀12，前进至压力传感器11和温度传感器10。然后传感器检测出此时通过的氮气压力，并通过系统控制信号传输线路13，传递至温度与流量控制系统7。控制系统通过将温度检测探针8探测到的铂金通道表面的温度与设定的温度值进行对比，得出铂金通道表面的实时温度值是否偏高或偏低。若偏高或偏低，则温度与流量控制系统7通过传输线路13，将控制信号传递至电动调节阀12，阀门进行开关大小程度调节。氮气继续通过管路前进至过滤喷嘴9，滤喷嘴9的自由端设置有若干微米小孔，通过该微米孔均匀分散地将氮气柔和充分地填充于铂金通道1和铂金通道内层硬砖2之间的铂金通道的填充物料4之中。在该系统中形成了流动的氮气保护层，氮气会顺着铂金通道顶部的管路，即氮气出气路15排出至大气。当氮气在填充的过程中，温度检测探针8会不停地对铂金通道表面和填充物料进行温度监测，并将温度数据传输至氮气温度与流量控制系统，让系统通过计算判定是否氮气流量过大过小影响温度波动。
本发明中铂金通道是依靠澄清、均化、冷却、排泡等方法制造而得的管道结构，其表面封闭，内部供玻璃液流淌。本发明提供的适用于保护微晶玻璃铂金通道的微循环系统是根据铂金通道在高温状态下极易发生氧化反应，而氧化反应后的铂金在强度方面和耐侵蚀方面的性能都大幅度下降，会直接影响到铂金通道的使用寿命和使用效果，进而影响到生产的微晶玻璃的最终品质。但在铂金通道四周充入惰性气体氮气，通过氮气的加入使铂金与空气中的氧气进行隔离，不能让两者接触反应。从而保护铂金通道在高温条件下不易反应。并且，氮气也能间接地对铂金通道进行高温保温，使之不应受到其他气体的污染。因此发明此装置用于解决此类问题。本发明提供的适用于保护微晶玻璃铂金通道的微循环系统，是可以通过系统的计算，不仅对提供的氮气进行定量供应，还可以根据铂金通道的使用温度进行氮气流量进行精确控制。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，其特征在于，包括氮气气源(6)、氮气进气路(14)以及氮气出气路(15)；
所述氮气进气路(14)的一端与氮气气源(6)连通设置，另一端靠近铂金通道(1)的外表面设置；
所述氮气出气路(15)的一端靠近铂金通道(1)的外表面设置，另一端与大气连通设置；
所述氮气进气路(14)包括第一氮气进气路(141)、第二氮气进气路(142)以及第三氮气进气路(143)；所述第一氮气进气路(141)、第二氮气进气路(142)以及第三氮气进气路(143)的进气口均与氮气气源(6)连通设置；所述第一氮气进气路(141)、第二氮气进气路(142)以及第三氮气进气路(143)的出气口以及氮气出气路(15)的进气口沿铂金通道外表面的周向均匀间隔设置；
所述第一氮气进气路(141)、第二氮气进气路(142)以及第三氮气进气路(143)的出气口以及氮气出气路(15)的进气口均设置有过滤喷嘴(9)；
所述微循环保护系统还包括温度检测探针(8)，所述温度检测探针(8)的温度探头与铂金通道的填充物料(4)接触设置。
2.根据权利要求1所述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，其特征在于，所述第一氮气进气路(141)、第二氮气进气路(142)以及第三氮气进气路(143)上均设置有流量调节阀(12)、压力传感器(11)以及温度传感器(10)。
3.根据权利要求2所述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，其特征在于，所述微循环保护系统还包括温度与流量控制单元(7)，所述温度与流量控制单元(7)与所述流量调节阀(12)、压力传感器(11)以及温度传感器(10)连接设置。
4.根据权利要求3所述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，其特征在于，所述温度检测探针(8)的数据输出端与所述温度与流量控制单元(7)连接设置。
5.根据权利要求1所述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，其特征在于，进气管路上还设置有氮气清洁单元(5)。
6.根据权利要求5所述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统，其特征在于，所述微循环保护系统还设置有氮气加热单元，所述氮气加热单元的进气口与出气口分别于氮气气源(6)以及氮气清洁单元(5)连接设置。
7.权利要求1～6任意一项所述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统的使用方法，其特征在于，当铂金通道(1)的外表面需要进行保护时，打开氮气气源(6)、氮气进气路(14)以及氮气出气路(15)，使氮气气源(6)中的氮气经氮气进气路(14)吹扫铂金通道(1)的外表面，并经氮气出气路(15)排出至大气。
8.根据权利要求7所述的一种微晶玻璃铂金通道的微循环保护系统的使用方法，其特征在于，当温度检测探针(8)检测到铂金通道的填充物料(4)处的温度低于或高于铂金通道设定的温度值时，通过流量调节阀(12)调节氮气的流量，使铂金通道的填充物料(4)处的温度保持在铂金通道设定的温度值。
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- 2022-07-28 CN CN202210904310.0A patent/CN115403248B/zh active Active
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