CN202785956U

CN202785956U - 传送熔融玻璃液用的加湿装置

Info

Publication number: CN202785956U
Application number: CN 201220371507
Authority: CN
Inventors: 来振敏; 刘仲军
Original assignee: Irico Display Devices Co Ltd
Current assignee: Irico Display Devices Co Ltd
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-07-30

Abstract

本实用新型涉及一种传送熔融玻璃液澄清管后铂金通道外围环境气氛调整和控制设备，尤其是传送熔融玻璃液用的加湿装置。其特点是：包括一个加湿房(6)，该加湿房(6)安装在传送玻璃融体的铂金通道(24)上，并且将其中的降温段(5)、搅拌槽(7)、冷却段(8)和供料槽(9)包在其中。采用本实用新型的加湿装置后，可以改变铂金通道周围气氛，进行湿度、温度的调节控制，抑制玻璃融体的二次气泡产生，从而为玻璃基板成型提供性能稳定、无气泡、料性均匀的玻璃液创造良好的外部环境。

Description

传送熔融玻璃液用的加湿装置

技术领域

本实用新型涉及一种传送熔融玻璃液澄清管后铂金通道外围环境气氛调整和控制设备，尤其是传送熔融玻璃液用的加湿装置。

背景技术

在玻璃基板中常看到缺陷就是气泡，玻璃中的气泡是可见的气体及杂物，是由玻璃中各种气体所组成的，不仅影响玻璃基板的外观质量，更重要的是影响玻璃基板使用性能和机械强度，因此气泡是一种极受关注玻璃体缺陷。玻璃液的澄清是消除各种气体夹杂物和气泡的主要工艺方法。即使澄清良好的玻璃融体也不能马上成型玻璃基板，为了消除玻璃条纹等缺陷，玻璃融体必须进行澄清后降温、搅拌均化及冷却工艺过程。在上述工艺过程中，玻璃融体温度、气氛的性质、分压与澄清相比有较大变化，原有气液相之间平衡会发生变化，玻璃液中易出现二次小气泡，因此，在降温，搅拌均化、冷却、供料几个阶段，必须防止二次气泡的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种传送熔融玻璃液用的加湿装置，其结构简单可靠，调整控制方便，能够稳定的给传送熔融玻璃液铂金通道提供合适的外围气氛。

一种传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特别之处在于：包括一个加湿房，该加湿房安装在传送玻璃融体的铂金通道上，并且将其中的降温段、搅拌槽、冷却段和供料槽包在其中。

其中加湿房包括由刚性支架组成的框架，在该框架外覆盖安装有保温密封盖板，从而使加湿房气密封。

还包括与加湿房连接的混合气体供给系统、检测控制系统、干蒸汽加湿系统、冷凝水收集器和温度湿度空调系统，并且其中的混合气体供给系统、检测控制系统、干蒸汽加湿系统和温度湿度空调系统分别与控制器电连接，从而根据检测到的信息和预设程序对加湿房内的环境气氛进行调节控制。

其中在加湿房内分别安装有温度传感器、湿度传感器、露点传感器、空气流量传感器、气体传感器和大气压力传感器，并且所有传感器均分别与检测控制系统电连接。

其中控制器采用带有人机界面的DCS控制器。

其中混合气体供给系统还与一气体混合系统连通，从而通过气体混合系统将水蒸气和惰性气体混合后输送给混合气体供给系统。

其中在加湿房内的冷却段、供料槽和降温段上均安装有干蒸汽加湿器，而所有干蒸汽加湿器均与干蒸汽加湿系统连通。

其中在干蒸汽加湿器上安装有风扇。

采用本实用新型的加湿装置后，可以改变铂金通道周围气氛，进行湿度、温度的调节控制，抑制玻璃融体的二次气泡产生，从而为玻璃基板成型提供性能稳定、无气泡、料性均匀的玻璃液创造良好的外部环境。

附图说明

附图1为本实用新型中加湿房(6)的安装位置示意图，其中1、玻璃熔炉；2、升温管；3、耐热保温材料；4、澄清管；5、降温段；6、加湿房；7、搅拌槽；8、冷却段；9、供料槽；10、玻璃基板成形装置；

附图2为本实用新型中加湿房(6)的主视图；

附图3为本实用新型中加湿房(6)的俯视图；

附图4为本实用新型中加湿房(6)的左视图，其中16、保温密封盖板；

附图5为本实用新型的逻辑原理框图，其中23、DCS控制器；24、铂金通道；25、检测控制系统；26、干蒸汽加湿系统；27、冷凝水收集器；28、温度湿度空调系统；29、气体混合系统；30、混合气体供给系统；

附图6为本实用新型中DCS控制器(23)的主控制流程图。

具体实施方式

如图1所示为加湿房6的安装位置，其中包括玻璃熔炉1、升温管2、耐热保温材料3、澄清管4、降温段5、加湿房6、搅拌槽7、冷却段8、供料槽9和玻璃基板成形装置10。

如图1、2、3、4所示，本实用新型是一种传送熔融玻璃液用的加湿装置，包括一个加湿房6，该加湿房6安装在传送玻璃融体的铂金通道24上，并且将其中的降温段5、搅拌槽7、冷却段8和供料槽9包在其中。具体是加湿房6包括由刚性支架组成的框架，在该框架外覆盖安装有保温密封盖板16，从而使加湿房6气密封。

如图5所示，还包括与加湿房6连接的混合气体供给系统30、检测控制系统25、干蒸汽加湿系统26、冷凝水收集器27和温度湿度空调系统28，并且其中的混合气体供给系统30、检测控制系统25、干蒸汽加湿系统26和温度湿度空调系统28分别与控制器电连接，从而根据检测到的信息和预设程序对加湿房6内的环境气氛进行调节控制。另外在加湿房6内分别安装有温度传感器、湿度传感器、露点传感器、空气流量传感器、气体传感器和大气压力传感器，并且所有传感器均分别与检测控制系统25电连接。

其中控制器采用带有人机界面的DCS控制器23，而混合气体供给系统30还与一气体混合系统29连通，从而通过气体混合系统29将水蒸气和惰性气体混合后输送给混合气体供给系统30。另外在加湿房6内的冷却段8、供料槽9和降温段5上均安装有干蒸汽加湿器，而所有干蒸汽加湿器均与干蒸汽加湿系统26连通，而在干蒸汽加湿器上安装有风扇。

本实用新型是一种传送熔融玻璃液用的加湿装置，主要由支撑框架、侧部、前部、后部的保温密封盖板16，底部、顶部的保温密封盖板16构成密封的加湿房6，加湿房6包围着铂金通道24及其周围耐火保温材料。通过配套的温度、湿度、露点等传感器及DCS控制系统(DCS控制系统在现有技术中对铂金通道24控制领域已经存在和使用)，对传送玻璃融体铂金通道24的降温段5、搅拌槽7、冷却段8及供料槽9周围建立一套湿度、温度调节控制装置，对铂金通道24外围的环境气氛进行闭环控制和循环处理，有效抑制熔融玻璃在澄清之后的均化、冷却工艺过程中产生二次气泡。

加湿房6的结构形式为：以铂金通道24中心轴线为轴横向对称布置的全方位密封的结构，采用垂直布局多根立柱、与之相互纵横连接纵梁、横梁为房间骨架，形成一个稳固的刚性框架结构。加湿房6框架上左右、前后、上下六面墙采用拆装简便、轻质的耐热保温密封盖板16封装，令内腔完全密封。

加湿房6的密封空间内注入水蒸气及惰性气体混合物，通过DCS控制器23采集、处理加湿房6内多点布局温度、湿度、露点传感器的测量数据，组成一个完整的闭环控制系统，对加湿房6内的密封空间，即通道外侧的环境气氛进行检测控制。

上述方案中，铂金通道24加湿装置的水蒸气、惰性气体的混合装置，通过检测控制系统25，控制注入加湿房6内混合气体内各种气体成分的含量。水蒸气、惰性气体通过管路送入加湿房6密封空间内，采用干蒸汽加湿方法，系统可快速响应控制蒸汽输入量。由于水蒸汽是现成蒸汽，只需与空气及惰性气体混合。干蒸汽加湿使用气体流量传感器检测，调节干蒸汽加湿系统26的执行器控制蒸汽输入量。加湿房6内多点布局湿度、温度、露点传感器进行测量的检测控制，通过温度湿度空调系统28对加湿房6内部的温度进行加热和降温控制。

加湿房6内能够通过温度湿度空调系统28进行温度、湿度调节控制。温度湿度空调系统28可以实现加湿房6内空气的交换和补充，使加湿房6内混合气体按一定的方向有序流动，房内各个部位温度、湿度均匀，保持稳定。

本实用新型的玻璃基板铂金通道24加湿装置的优点是：整体设计成为刚性框架结构，上下、左右、前后采用保温密封盖板16封闭，加上耐高温密封垫，保证了加湿房6密封性能。加湿房6内温度、湿度、露点温度保持稳定，调整控制稳定可靠，大大提高了铂金通道24周围的温度、湿度和环境气氛调节精度，操作简单方便。控制加湿房6内环境气氛中氢的含量，能够防止或减少铂金通道24贵金属与玻璃融体的接触面氢的渗透发生，有效地降低玻璃融体内产生气态夹杂物和二次气泡。

如图1所示为本实用新型的玻璃基板制造系统及通道加湿房6安装位置的示意图，玻璃基板制造系统由玻璃料熔炉、铂金通道24及玻璃基板成型装置组成。玻璃配料投入玻璃熔炉1经过融化形成玻璃融体。玻璃融体通过铂金制成的喉管，流入到铂金通道24管路系统处理传送至成型器，玻璃融体在铂金通道24管路传送中通过加热电极系统和耐热保温材料3的保温，保证玻璃溶体的在澄清、均化、冷却精炼工艺过程的温度。

玻璃融体经过升温管2加热到一定温度到澄清管4进行澄清，去除气泡后流入降温段5传送到搅拌槽7内进行搅拌均化，玻璃融体在化学成分上达到一定的均匀性后，传送到冷却段8，经过冷却的玻璃融体要求温度均匀一致，经过供料槽9送到玻璃基板成型装置，形成玻璃基板。

澄清后的玻璃融体，在搅拌均化和冷却过程中，由于温度、气氛的性质发生很大变化，原有的气液相之间平衡被破坏，会在冷却的玻璃融体中出现二次气泡。因此，对均化后玻璃融体在降温、搅拌、冷却、供料过程中必须防止再生气泡，本实用新型就是改变降温段5、搅拌槽7、冷却段8及供料槽9周围的环境气氛，防止二次气泡发生。

在上述的铂金通道24管周围设置了加湿房6，通过向密闭的加湿房6内输入水蒸气及惰性气体混合物，对加湿房6内温度、湿度、露点温度及气体含量形成一个完整的闭环控制系统，达到改善加湿房6内区域铂金通道24外围气氛的氢含量，抑制玻璃融体的二次气泡产生。为玻璃基板成形提供性能稳定、无气泡、料性均匀的玻璃液。

本实用新型的铂金通道24加湿装置设计，是采用以铂金通道24中心轴线对称布局，加湿房6主支撑梁承载着多根垂直布局立柱，相互纵横连接横梁、纵梁构成刚性的加湿房6框架结构。侧部的保温密封盖板16、前部的保温密封盖板16、后部的保温密封盖板16、底部的保温密封盖板16、顶部的保温密封盖板16安装在框架上，形成密封的加湿房6，加湿房6包围着铂金通道24及其周围耐热保温材料3。

本实用新型装置采用干蒸汽加湿方法对加湿房6内输入蒸汽及混合气体；在加湿房6内多点位设置湿度、温度、露点等传感器构成检测系统；温度湿度空调系统28对加湿房6内混合气体的温度、湿度进行循环调控，同时实现加湿房6内外气体交换和排放；而加湿房6的底部设置了冷凝水的收集及排放装置。构成了完整铂金通道24加湿装置。

如图5所示为本实用新型的控制系统构成。铂金通道24的加湿房6的控制系统是以DCS控制器23为中心，对加湿房6内的压力、温度、湿度、气体成分的含量进行调整和控制。DCS控制器23通过数据控制线向各个子控制器传输控制数据，检测控制系统25各种各个部位的温度、湿度、气体流量、气体、大气压力等传感器检测数据通过检测数据线送回DCS控制器进行计算处理，经过与设定的数据进行比对处理，实现对加湿装置的闭环控制。

通过计算机设定控制参数，进行整个系统的自动调节控制或人工调节，并且各种控制数据、检测数据能够进行显示、记录、打印及备份。

其中水蒸气、惰性气体经过气体混合系统29按照工艺要求比例混合气体输送到混合气体供给系统30，对混合气体的流量、气体成分进行调节控制，调整加湿房6内腔气体成分中各种气体的含量及气体中氢的含量。

干蒸汽加湿系统26：在铂金通道24的冷却段8两侧各安装1台干蒸汽加湿器；冷却段8下部安装1台带4支蒸汽散布喷管的干蒸汽加湿器；供料槽9上部安装2套蒸汽散布喷管；降温段5两侧各安装1台干蒸汽加湿器，在降温段5下部安装1台干蒸汽加湿器，向冷却段8方向吹，通过温度湿度空调系统28散布蒸汽。相应于各台干蒸汽加湿器的安装处，在距离铂金通道24保温材料外壁20毫米处各安装1个恒湿控制器，用来设定、检测并控制所需相对湿度水平，以实现自动化控制。

温度湿度空调系统28用来调节控制加湿房6内的温度、温度及露点温度。加湿房6内温度控制在65℃-75℃。通过温度传感器来控制干蒸汽加湿器的蒸汽量，调节加湿房6内环境温度。安装在加湿房6内部的湿度传感器来控制房内的湿度，加湿房6内湿度控制在60％-75％，即露点温度控制在40-50℃左右。

为了使干蒸汽加湿器喷出的蒸汽能迅速被通道周围空气充分吸收，加强气流的流动性，采用带风扇的干蒸汽加湿器来调节相对湿度，尽量提高铂金通道24周边空气的相对湿度，循环风系统采用上部两侧送、下部两侧回的气流组织方式。水平送风管风设置在通道加湿房6内冷却段8顶部两侧；水平回风管风设置在通道加湿房6内底部两侧，使用循环风系统的目的是为了增强加湿房6内环境温湿度的均匀性。

循环风系统采用上部两侧送、下部两侧回的气流组织方式。通道加湿房6降温段5两侧的2套循环风系统可以单独或同时使用，也可以互为备用。使用循环风可以增强加湿房6内降温段5环境温湿度的均匀性及加湿的有效性。并在竖直主送风管上部向加湿房6外部开口安装一个风量调节阀，起到调节房间新风和压差作用。并分别在冷却段8加湿房6两侧分别安装两个调节阀，做为调节压差用。

冷凝水收集器27用于加湿房6内凝结的露水的收集及排放装置，保温密封盖板16上形成的冷凝水统一收集排放。

本实用新型的铂金通道24加湿装置，对玻璃基板铂金通道24降温段5、搅拌槽7、冷却段8及供料槽9外围气氛温度、湿度、氢的含量进行调整和控制，抑制玻璃融体产生二次气泡更为重要，提高铂金通道24玻璃融体在均化和冷却过程中质量，有效地完成基板玻璃熔体均化及冷却的工艺过程，降低玻璃熔体的条纹和气泡缺陷，给成型提供高质量的玻璃熔料。

混合气体供给系统30：将压缩空气、惰性气体(氮气)经过减压、过滤、稳压处理，利用流量调节装置控制，按一定比例混合，混合气体经过稳压、流量调节送入加湿房6。

检测控制系统25：加湿房6内多点位布置湿度、温度、露点传感器与测量数据处理器构成检测控制系统25，检测数据送往DCS控制器23进行比对处理，形成对加湿房6内温度、湿度、露点温度闭环控制和调整。

干蒸汽加湿系统26：饱和蒸汽从蒸汽入口进入加湿器，蒸汽在蒸汽套杆中轴向流动，利用蒸汽的潜热将中心喷杆加热，确保中心喷杆中喷出的是纯的干蒸汽，即不夹带冷凝水的蒸汽。干蒸汽加湿方法的两个优点是可以快速响应控制要求以及对蒸汽输出进行定量控制。由于水蒸汽是现成蒸汽，只需与空气混合，便可满足系统的要求。另外干蒸汽加湿器可以利用调节执行器控制蒸汽的输出量。在干蒸汽加湿系统对控制作出响应时，可以把调节执行器置于从关闭到全开的任何位置上。这样，较之其他类型加湿器，干蒸汽加湿器可以对变化的加湿要求作出更迅速精确的响应。

温度湿度空调系统28：采用工业空调系统，采用送风和回风管道与加湿房6连接，对加湿房6内环境温度、适度进行连续调节和控制。循环风量：22000m3/h，制冷量：120KW。

通常情况下加湿房6内环境控制参数为：温度：65℃-75℃；相对湿度：60％-75％，露点温度：40-50℃。

Claims

1.一种传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：包括一个加湿房(6)，该加湿房(6)安装在传送玻璃融体的铂金通道(24)上，并且将其中的降温段(5)、搅拌槽(7)、冷却段(8)和供料槽(9)包在其中。

2.如权利要求1所述的传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：其中加湿房(6)包括由刚性支架组成的框架，在该框架外覆盖安装有保温密封盖板(16)，从而使加湿房(6)气密封。

3.如权利要求1或2所述的传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：还包括与加湿房(6)连接的混合气体供给系统(30)、检测控制系统(25)、干蒸汽加湿系统(26)、冷凝水收集器(27)和温度湿度空调系统(28)，并且其中的混合气体供给系统(30)、检测控制系统(25)、干蒸汽加湿系统(26)和温度湿度空调系统(28)分别与控制器电连接，从而根据检测到的信息和预设程序对加湿房(6)内的环境气氛进行调节控制。

4.如权利要求3所述的传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：其中在加湿房(6)内分别安装有温度传感器、湿度传感器、露点传感器、空气流量传感器、气体传感器和大气压力传感器，并且所有传感器均分别与检测控制系统(25)电连接。

5.如权利要求3所述的传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：其中控制器采用带有人机界面的DCS控制器(23)。

6.如权利要求3所述的传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：其中混合气体供给系统(30)还与一气体混合系统(29)连通，从而通过气体混合系统(29)将水蒸气和惰性气体混合后输送给混合气体供给系统(30)。

7.如权利要求3所述的传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：其中在加湿房(6)内的冷却段(8)、供料槽(9)和降温段(5)上均安装有干蒸汽加湿器，而所有干蒸汽加湿器均与干蒸汽加湿系统(26)连通。

8.如权利要求7所述的传送熔融玻璃液用的加湿装置，其特征在于：其中在干蒸汽加湿器上安装有风扇。