CN213895608U - 一种玻璃制品燃气料道精准控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，设有用于输送玻璃液的料道，所述料道沿玻璃液的运输方向被依次划分为后冷却段、前冷却段、匀化段和料盆段，所述匀化段被分隔为左匀化段和右匀化段，所述后冷却段、前冷却段、左匀化段、右匀化段和料盆段上分别安装有独立供热的供热机构，所述后冷却段和前冷却段上还分别设有与其上安装的供热机构协同工作的降温机构；本实用新型有效解决了燃气料道料盆入口玻璃液横断面温度偏差大均匀性低的不足。

Description

一种玻璃制品燃气料道精准控制系统

技术领域

本实用新型涉及玻璃制品制备技术领域，具体是涉及一种玻璃制品燃气料道精准控制系统。

背景技术

料道是一个由耐火材料构成的管道，通过它将熔化的玻璃液从窑炉工作地流向成型机器，从窑炉流出的玻璃液要有控制的冷却，这样从料盆出来的玻璃液从上到下，从两侧到中部之间都要达到温度的一致性，但是玻璃液在料道槽砖流动时，玻璃液接触到耐火砖的内壁，其温度必然降低，流动也随之慢下来，而中部的玻璃液流动快，温度也高于两侧，从而在料道两侧产生回流、旋涡、滞料等现象，产生水平方向的温度差。

当前全球资源越来越少，国际及国内玻璃制品市场正处于转型阶段，对玻璃制品轻量化需求不断增加，轻量化对玻璃液温度提出了更高更稳定的要求，因此对于料道内部玻璃液的精准控制，及料盆内玻璃液的温度均匀性的要求越来越高。放眼国内料道虽大多都是采用燃气加热方式，但没有分析料道内部玻璃液流淌过程中的特性，只是通过火焰给玻璃液上层空间空气加热，并不掌握如何调整玻璃液左中右上中下的温度数值，料道内玻璃液进入料盆时温度极其不均匀，造成料盆出口玻璃液料滴稳定性差，特别是多料滴时，料滴长短、型状、重量不一等多种缺陷，造成后续设备生产的玻璃制品缺陷多合格品率低下。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，有效解决了燃气料道料盆入口玻璃液横断面温度偏差大均匀性低的不足。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案是：一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，设有用于输送玻璃液的料道，所述料道沿玻璃液的运输方向被依次划分为后冷却段、前冷却段、匀化段和料盆段，所述匀化段被分隔为左匀化段和右匀化段，所述后冷却段、前冷却段、左匀化段、右匀化段和料盆段上分别安装有独立供热的供热机构，所述后冷却段和前冷却段上还分别设有与其上安装的供热机构协同工作的降温机构。

可选地，位于前冷却段和后冷却段上的降温机构结构相同，均包括位于前冷却段/后冷却段的管壁上方的上降温机构和位于前冷却段/后冷却段的管壁下方的下降温机构。

可选地，所述上降温机构和下降温机构结构相同，均包括降温风道、连接在所述降温风道的一端并向所述降温风道输送冷风的降温风机以及连接在所述降温风道另一端并与所述料道连通的风嘴。

可选地，所述供热机构由多支预混式独立式喷枪组成，并通过喷枪向料道供热。

可选地，还包括向每个供热机构供气的供气机构。

可选地，所述供气机构包括用于输送燃气的燃气通道和输送压缩空气的压缩空气通道，所述燃气和压缩空气经混合管道调整空燃比后向各个供热机构供气。

可选地，所述混合管道包括总管、与压缩空气通道 连通的第一支管以及与燃气管道连通的第二支管，所述第一支管上安装有手动球阀，所述第二支管上安装有用于调整空燃比的比例调整阀，所述总管上还安装有电动执行器和流量测量器，所述电动执行器安装在总管的底部，所述流量测量器安装部位处于第二支管的下方，所述总管的顶部设有气体混合器。

可选地，所述料盆段的内腔入口被均匀分隔为左上区、左中区、左下区、中上区、中心区、中下区、右上区、右中区和右下区。

可选地，还包括电控系统，所述电控系统包括中央处理器搭配计算机，所述料盆段、前冷却段和后冷却段均安装有用于温度采集的热电偶，所述热电偶分别与所述中央处理器电连接，所述热电偶将检测到的温度信息传递给中央控制器，并在计算机上显示。

,本实用新型的有益效果：本实用新型通过加热和冷却方式的不同将料道划分为后冷却段、前冷却段、左匀化段、右匀化段和料盆段，本实用新型按照玻璃液的流淌特性进行分区控制，通过对不同区段的温度控制，能够有效保证玻璃液在料道流动过程中温度的均匀性，为后续工艺提供长期稳定的玻璃液，满足轻量化生产工艺，提高玻璃制品合格品率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为降温机构结构示意图；

图3为本实用新型中混合管道结构示意图；

图4为本实用新型中料盆段入口处结构示意图；

图中标记：1、料道，2、后冷却段，3、前冷却段，4、匀化段，5、料盆段，6、左匀化段，7、右匀化段，8、供热机构，9、降温机构， 12、降温风道，13、降温风机，14、风嘴，15、喷枪，16、燃气通道， 17、压缩空气通道，18、混合管道，19、总管，20、第一支管，21、第二支管，22、手动球阀，23、比例调整阀，24、电动执行器，25、流量测量器，26、气体混合器,27、热电偶。

具体实施方式

如图所示，一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，设有用于输送玻璃液的料道1，所述料道1沿玻璃液的运输方向被依次划分为后冷却段 2、前冷却段3、匀化段4和料盆段5，所述匀化段4被分隔为左匀化段6和右匀化段7，所述后冷却段2、前冷却段3、左匀化段6、右匀化段7和料盆段5上分别安装有独立供热的供热机构8，所述后冷却段2和前冷却段3上还分别设有与其上安装的供热机构8协同工作的降温机构9。

在一些示例性实施例中，位于前冷却段3和后冷却段2上的降温机构 9结构相同，均包括位于前冷却段3/后冷却段2的管壁上方的上降温机构10和位于前冷却段3/后冷却段2的管壁下方的下降温机构11。所述上降温机构10和下降温机构11结构相同，均包括降温风道12、连接在所述降温风道12的一端并向所述降温风道输送冷风的降温风机13以及连接在所述降温风道13另一端并与所述料道1连通的风嘴14。

在一些示例性实施例中，所述供热机构8由多支预混式独立式喷枪 15组成，并通过喷枪15向料道1供热。

在一些示例性实施例中，还包括向每个供热机构8供气的供气机构。

在一些示例性实施例中，所述供气机构包括用于输送燃气的燃气通道 16和输送压缩空气的压缩空气通道17，所述燃气和压缩空气经混合管道18调整空燃比后向各个供热机构8供气。

在一些示例性实施例中，请参阅图3所述混合管道18包括总管19、与压缩空气通道17连通的第一支管20以及与燃气通道16连通的第二支管21，所述第一支管20上安装有手动球阀22，所述第二支管 21上安装有用于调整空燃比的比例调整阀23，所述总管19上还安装有电动执行器24和流量测量器25，所述电动执行器24安装在总管 19的底部，所述流量测量器25安装部位处于第二支管21的下方，所述总管19的顶部设有气体混合器26，通过该结构的设置避免了传统空燃比不稳定燃烧效率低能源消耗高的弊端。

在一些示例性实施例中，请参阅图4，所述料盆段5的内腔入口被均匀分隔为九个区域。包括左上区、左中区、左下区、中上区、中心区、中下区、右上区、右中区和右下区。

在一些示例性实施例中，还包括电控系统，所述电控系统包括中央处理器搭配计算机，所述料盆段5、前冷却段3和后冷却段2均安装有用于温度采集的热电偶27，所述热电偶27分别与所述中央处理器电连接，所述热电偶27将检测到的温度信息传递给中央控制器，并在计算机上显示，当温度超过中央控制器设定的温度上限或者低于设定的温度下限时，在计算机上显示，通过计算机控制相应的加热机构或者冷却机构工作。

本实用新型的工作原理：本实用新型在工作过程中，前冷却段、后冷却段、左匀化段、右匀化段、料盆段上的加热机构均与一台五区段空气燃气混合管道相连接，预混式框架下方管线接入7-10Kpa压力的压缩空气通道与电动执行器相连接，后方燃气管线接入5-10Kpa压力的然气与流量式的比例调整阀相连接。每区段采用控制电动执行器的开合，控制压缩空气流量大小单一要素，搭配流量式比例调整器配比相应比例的燃气(这个比例叫做空燃比且可调整并锁止)组成混合后的气体，流量大燃气多，流量小燃气少，但空燃比不变，高效的空燃比是控温的关键因素，同时也是提高燃烧效率的基础，每区段通过电动执行器、比例调整阀、流量测量器、气体混合器四部分混合空气燃气，得到空燃比恒定的混合气体。由总管把气体混合器内部混合后的气体输送至加热区各个喷枪，喷入料道内部，因料道内部温度高于混合气体燃点，瞬间气体被点燃燃烧，源源不断的混合气体燃烧后释放热量完成对玻璃液的加热调整，空气流量大加热幅度大，空气流量小加热幅度小，加热幅度不足以抵消热损耗，故玻璃液温度体现出降温趋势特性，根据生产工艺设定温度，检测后的玻璃液温度与设定温度通过 PID参数比较，调整空气流量大小，最终把温度控制在与设定温度一致。根据玻璃制品的成型温度首先设定左、右匀化温度值，其次前冷却段温度值，再次后冷却段温度值，从而实现对玻璃液的温度调整，加热量量化为0-100％，加热区加热时加热量控制在30-70％之间，从而增加玻璃液温差较大时对玻璃液的调整能力。

每区段电动执行器至下方压缩空气通道 ，还配备一套安装手动球阀的第一支管限压管线，通过手动球阀设定最小流量，保证喷枪内部压力始终大于料道内部压力，防止发生回火危险情况，通过取压装置尽可能靠近喷枪采集喷枪内部压力，在每区段混合管道上安装压力表及变送装置显示相应区段喷枪内压力，把压力数字信号送往中央处理器。料道内部玻璃液温度呈环形热值分布，由内到外温度由高到低，在前冷却段、后冷却段纵向中间铺设顶部和底部降温风道，替代天窗式散热口，与风嘴、风管、风机连接组成降温机构9，降温幅度大小与加热区的加热量大小成反比，即加热增大时降温减小，加热减小时降温增大，加热量大小采集有多种形式，比如采集中央处理器加热的输出信号变化，采集电动执行器的输出电压或电流信号变化，采集喷枪内部压力变化，都可间接反映加热量的变化，加热量量化为0-100％，大小的设定值为30-60％之间，让降温趋势工作在中间负荷偏低，这样有足够的调整能力应对温差较大的玻璃液。

电控系统由中央处理器、接口模块、变频器、计算机组成，替代传统仪表控制模式，解决了没有调整记录，不够直观、控制精度低下，不能保存数据等缺陷；中央处理器负责处理所有信号采集及根据设定的控制条件(温度、加热量等)控制电动执行器、变频器完成控制工作，计算机负责把所有设置数据传输给中央处理器，并做好所有数据的显示及记录存储。

由于玻璃液从料道入口进入后冷却段至料盆段的流动过程中，属于翻滚式上中下三层玻璃液交替前进，通过分析玻璃液流淌的特性，在料盆段入口处将玻璃液横断面划分为9个区域，分别为左上部分、左中部分、左下部分、中上部分、中中部分、中下部分、右上部分、右中部分、右下部分，其中在左、中、右分别插入3只三点埋入式热电偶组成9点测温，把热电偶变送的温度信号，送至中央处理器，并在计算机显示器上直观动态显示温度数值变化；前冷却段、后冷却段同样插入3只三点埋入式热电偶，完成温度采集。左上部分温度通过设置左匀化段供热机构温度调整，右上部分温度通过设置右匀化段供热机构温度调整，中上部分温度通过左上部分与右上部分温度中和调整，左中部分、右中部分温度通过设置前冷却段供热机构温度调整，中中温度通过设置前冷却段上部降温风量大小调整，左下部分，右下部分温度通过设置后冷段加热机构温度调整，中下部分温度通过设置前冷却段、后冷却段底部降温风量大小调整，按后冷却段降温占比60％，前冷却降温幅度占比25％的调整幅度操作。左匀化段、右匀化段分别调控本区域玻璃液温度，前冷却段、后冷却段内部分别划分3个区域，即为左侧区、中间区、右侧区，两侧的供热机构负责调整左侧区右侧区温度，中间区通过降温风降低玻璃液中间温度，实现加热两侧区域玻璃液温度同时降低中间区域玻璃液温度，经过前冷却段，后冷却段和左匀化段、右匀化段较强的调整能力，对玻璃液的精准调整控制，在玻璃液进入料盆入口处横截面的9个区域玻璃液温度均匀性非常高且长期稳定，料盆区控制加热量在20-40％之间抵消热损耗，从而为后续玻璃制品工艺提供长期稳定的玻璃液，满足轻量化生产长期且高效。

本实用新型中未详述的部分为现有技术。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：设有用于输送玻璃液的料道(1)，所述料道(1)沿玻璃液的运输方向被依次划分为后冷却段(2)、前冷却段(3)、匀化段(4)和料盆段(5)，所述匀化段(4)被分隔为左匀化段(6)和右匀化段(7)，所述后冷却段(2)、前冷却段(3)、左匀化段(6)、右匀化段(7)和料盆段(5)上分别安装有独立供热的供热机构(8)，所述后冷却段(2)和前冷却段(3)上还分别设有与其上安装的供热机构(8)协同工作的降温机构(9)。

2.如权利要求1所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：位于前冷却段(3)和后冷却段(2)上的降温机构(9)结构相同，均包括位于前冷却段(3)/后冷却段(2)的管壁上方的上降温机构和位于前冷却段(3)/后冷却段(2)的管壁下方的下降温机构。

3.如权利要求2所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：所述上降温机构和下降温机构结构相同，均包括降温风道(12)、连接在所述降温风道(12)的一端并向所述降温风道输送冷风的降温风机(13)以及连接在所述降温风道(12)另一端并与所述料道(1)连通的风嘴(14)。

4.如权利要求1所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：所述供热机构(8)由多支预混式独立式喷枪(15)组成，并通过喷枪(15)向料道(1)供热。

5.如权利要求1所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：还包括向每个供热机构(8)供气的供气机构。

6.如权利要求5所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：所述供气机构包括用于输送燃气的燃气通道(16)和输送压缩空气的压缩空气通道(17)，所述燃气和压缩空气经混合管道(18)调整空燃比后向各个供热机构(8)供气。

7.如权利要求6所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：所述混合管道(18)包括总管(19)、与压缩空气通道(17)连通的第一支管(20)以及与燃气通道(16)连通的第二支管(21)，所述第一支管(20)上安装有手动球阀(22)，所述第二支管(21)上安装有用于调整空燃比的比例调整阀(23)，所述总管(19)上还安装有电动执行器(24)和流量测量器(25)，所述电动执行器(24)安装在总管(19)的底部，所述流量测量器(25)安装部位处于第二支管(21)的下方，所述总管(19)的顶部设有气体混合器(26)。

8.如权利要求1所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：所述料盆段(5)的内腔入口被均匀分隔为左上区、左中区、左下区、中上区、中心区、中下区、右上区、右中区和右下区。

9.如权利要求8所述的一种玻璃制品燃气料道精准控制系统，其特征在于：还包括电控系统，所述电控系统包括中央处理器搭配计算机，所述料盆段(5)、前冷却段(3)和后冷却段(2)均安装有用于温度采集的热电偶(27)，所述热电偶(27)分别与所述中央处理器电连接，所述热电偶(27)将检测到的温度信息传递给中央控制器，并在计算机上显示。

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