CZ23055U1 - Sklářská elektrická taviči pec se zvýšeným dnem tavící části - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká sklářské tavící pece se zvýšeným dnem na tavící části, v níž se taví sklovina. Taviči část, zahrnující dno, čelní stěnu, průtokovou zadní stěnu a boční stěny, je otápěna topnými elektrodami, a navazuje ponořeným průtokem na pracovní část.

Dosavadní stav techniky

Pro celo-elektrické tavení technických a užitkových sklovin, zejména křišťálových sklovin, jsou používány pece, které v minulosti prošly určitým vývojem konstrukce, rozložení elektrod a použitých napájecích zdrojů. Účelem bylo zvýšit jejich tavící výkon při zachování kvality vyráběné skloviny. Nové taviči pece by měly být především energeticky úsporné, a skloviny v nich tavené by měly mít vysokou kvalitu a provoz tavící pece by neměl ekologicky zatěžovat životní prostředí. Stávající pece mají určité nevýhody či nedostatky, které je třeba odstraňovat, aby výrobky mohly být konkurence schopné, splňovaly požadavky trhu a zároveň vyhověly ekologickým požadavkům EU.

Technické skloviny, např. boritokřemičitá sklovina, jsou taverny v pecích s mělkým tavícím bazénem, který prakticky nemá prostor pro ustálení, a proto je potřeba tavící prostor zvláště účelně využít.

K tavení užitkových (křišťálových) sklovin jsou běžně používány celoelektrické tavící pece s hlubším tavícím bazénem, kde se u dna počítá s prostorem pro ustálení skloviny.

Podmínky tavení v elektrických tavících pecích jsou dány především vlastnostmi elektrického topného systému, způsobem rozložení vybavené energie v tavícím bazénu, tj. např, počtem elektrod, jejich umístěním a zapojením ke zdroji. Tavící výkon a kvalitu vyráběné skloviny může nepříznivě ovlivňovat v celoelektrických tavících pecích existence cyklického proudění, zvláště jeho sestupná ěást, která se nachází v místech s nižší koncentrací vybavené elektrické energie. Problematiku zmírnění vlivu tohoto proudění v celoelektrické peci lze řešit využíváním řízeného způsobu vybavování elektrické energie tak, aby se nevytvářela kritická místa s nižší koncentrací vybavené energie.

Tuzemský výrobce technického skla provozuje elektrické tavící pece, u nichž byl v průběhu 30-40ti let zvýšen tavící výkon, prodloužena životnost a je potřeba ještě dořešit sníženou taviči schopnost způsobenou nižší koncentrací vybavené energie v podélné ose bazénu pece, zvětšit pružnost tavícího výkonu pece, navrhnout způsob účinného řízení a stabilizace výkonů (proudů) elektrodami a optimalizovat skladbu profilového dna se zřetelem na tepelné ztráty.

Výrobci užitkového skla taví nejčastěji bamatý křišťál v celo-elektrických pecích s hladinovými elektrodami.

Důležitá veličina pro charakterizování tavící schopnosti pece je doba zdržení roztavené skloviny v tavícím bazénu. Tato veličina závisí na rozměrech bazénu, ale je dána také velikostí odběrového proudění

Tuto problematiku řeší WO 99/095068 Al (21,07. 1998), a korespondující EP 944 555 Al, CZ 1999-1010 Al, přihlašovatele Isover Saint-Gobain, FR pro sklářskou tavící pec a sestavu zahrnující tuto pec. Řešení navrhuje elektrody sestavené z desek, u nichž lze natáčením nastavit orientaci aktivní plochy pro ovládání velikosti proudových čar ve sklovině, a tím mezi nimi zvyšovat nebo snižovat vybavený výkon. Je to jedna z možností, jak řídit vybavování elektrického výkonu v tavící peci. Pec zahrnuje vanu vytvořenou ze žáruvzdorného materiálu, sestávající se ze dna a vertikálních stěn, nad nimiž je klenba. Vana má horizontální dno a od tradičních pecí se liší malou výškou stěn. Vana obsahuje hmotu roztaveného skla, pokrytou vrstvou vsázky zakládané zakládacím systémem. Utavená sklovina vytéká z pece průtokem. Tavící deskové elektrody jsou uspořádány v horní části pece v držácích.

-1 CZ 23055 Ul

Tato sklářská tavící pec neobsahuje v tavící části žádná zvláštní konstrukční uspořádání např.

sběrný kanál nebo ponořený průtok. Nevýhodou tohoto řešení je, že řízení vybavovaného elektrického výkonu je omezeno pouze na okolí vlastních deskových topných elektrod.

Vliv zvýšeného dna se především uplatní u mělkých celoelektrických tavících pecí. Podle CS AO 262 142 Bl (31. 3. 1987), původců Konárek F., Vlček P. se jedná o sklářskou, zejména elektrickou pec, která má šikmé dno, svažující se od bočních stěn k podélné ose. Olovnatá sklovina je tavena osmi vertikálními elektrodami. Oboustranně zešikmené dno ústí do jednoho sběrného kanálku, jehož nejnižší část je shodná s podélnou osou tavící části pece. Sběmý kanálek vyúsťuje do odpouštěcích spár napojených na sběrnou drážku v dolní části vyzdívky dna. Účelem tohoto uspořádání je svedení vyredukovaného kovového olova ke sběrnému kanálku, který vyúsťuje do odpouštěcích spár ve dně u elektrických pecí na tavení olovnaté skloviny.

Další příklad vlivu tvarově upraveného dna v tavícím bazénu pece se svislými tyčovými elektrodami ve dnu tavící i čeřící a pracovní části pece popisuje původce Němeček M. v CS AO 234 088 Bl. V navržené dvouprostorové peci, vytápěné elektrickým proudem, se dno tavící části zvedá do ustalovací/pracovní části a počet elektrod v čeřící části je vyšší. Sklon a prohloubení dna v tavící části má být účelné z hlediska většího elektricky vodivého objemu pro vybavování energie a zároveň skýtá ochranu proti ulomení pro dlouhé tyčové elektrody v prostoru zakládání vsázky. Celoelektrická pec se skládá z tavící části a pracovní části, které jsou od sebe v oblasti průtoku odděleny mostem nebo plovákem. Tavící část má střechovité dno s hřebenem v podélné ose, svažující se k bočním stěnám tavící části, přičemž takto vzniklý hřeben má navíc spád k zadní stěně tavící části. Tavící část má nárokovanou hloubku minimálně 0,8 m. Poměr plochy dna tavící části ke druhé mocnině hloubky tavící části je nárokován v rozmezí 1 až 20. V tavící části jsou umístěny tyčové elektrody uspořádané do tří oblastí: centrální oblasti, přední oblasti a protilehlé oblasti. Hustota elektrod je nejvyšší v centrální oblasti, nižší v přední oblasti a nejnižší v zadní oblasti.

Tavící část, vzhledem k čeřící a pracovní části je prohloubená, a předpokládá se v ní silné prostorové proudění. Elektrody, nejhustěji rozmístěné v centrální oblasti, vyvolávají silný teplý proud skloviny, která silně otavuje zespodu vsázku. Přímému pronikáni neprotavených částí vsázky do průtoku zabraňuje vysoká hustota elektrod v centrální oblasti před průtokem. Lze očekávat značné ztráty tepla z velkého počtu elektrod, rozmístěných po celém dnu tavící části. Nevýhodou tohoto řešení elektrod s řízeným vybavováním energie mohou být i ztráty tepla na chlazení elektrod. Malé vzdálenosti mezi elektrodami a tudíž i nízké elektrické odpory mezi nimi, budou příčinou velkých elektrických proudů na elektrodách a v přívodech k nim, čímž se zvýší výkonové ztráty ve vedení, a lze očekávat i vyšší korozi molybdenových elektrod. Tvarové dno v tavícím bazénu této pece nemá podstatný vliv na změnu koncentrace vybavené energie, která má být docílena použitým počtem svislých tyčových elektrod v jednotlivých částech dna pece.

Pro zvýšení výkonové pružnosti celoelektrické tavící pece navrhují Holejšovský P., Novák V., Smolík S., Viewegh J., Lisý A. v CS AO 238 229 Bl (3. 4. 1985) sklářskou elektrickou taviči pec, zejména pro tavení borosilikátů. Dvouprostorová pec typu Gell má dvě řady elektrod v protilehlých stěnách, deskových elektrod u dna a tyčových elektrod nad nimi. Deskové a tyčové elektrody v jedné boční stěně jsou připojeny na stejnou fázi dvoufázového regulovatelného zdroje. Tento přiklad řízeného vybavování energie ve sklovině umožňuje měnit množství energie v oblasti elektrod u stěn, homogenizovat zde sklovinu a zlepšovat transport tepla, ale nikoli už v ose tavícího bazénu s prohloubeným sběrným kanálem, který snižuje vybavenou koncentraci energie.

Sklářská taviči pec se sestává z tavící a pracovní části, které jsou od sebe vzájemně odděleny průtokem. Tavící část má klenbu, boční stěny, čelní stěny a dno s kanálem v podélné ose pece. Topný systém je tvořen deskovými a tyčovými elektrodami. Deskové elektrody jsou umístěny u dna a tyčové v homí polovině bočních stěn. Jedná se o relativně mělkou pec typu Gell.

Nevýhodou tohoto řešení je nedostatečné vybavování tepla v podélné ose tavící části sklářské pece, způsobené zahloubeným sběrným kanálem pod úrovní dna. Vlastní zahloubení vytváří

-2 CZ 23055 Ul paralelní elektrický odpor, který zřeďuje vybavování elektrické energie v podélné ose tavící části pece. Tím dochází ke vzniku nepříznivého konvenčního proudění v této oblasti zahloubení, které může vést ke zhoršení kvality skloviny.

Podstata technického řešení s Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u sklářské elektrické tavící pece se zvýšením dna tavící části, podle tohoto technického řešení. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že dno tavící části zahrnuje nejméně dvě, tvarově identická, a v každém svém příčném řezu shodná, základní zvýšení, která jsou uspořádaná, alespoň v části dna tavící části, mezi čelní stěnou a zadní stěnou, a v odstupu od stěn osazených topnými elektrodami. Obě základní zvýšení jsou uspořádána navzájem zrcadlově a paralelné k podélné ose tavící části. Obě základní zvýšení mají mezi navzájem přivrácenými stěnami uspořádán podélný spojovací kanál, přednostně v úrovni dna tavící části, a mají svou homí plochu nebo hranu ponořenou pod hladinou tavené skloviny, přednostně pod polovinou výšky hladiny skloviny. Obě základní zvýšení jsou přivrácena k ponořenému průtoku a průtokové zadní stěně, případně je s průtokovou zadní stěnou spoje15 na, což je optimální řešení i z hlediska konstrukčního.

S výhodou má každé ze základních zvýšení největší výšku přivrácenou k podélnému spojovacímu kanálu.

Hlavní výhodou tohoto technického řešení je, že umožní úpravou základního zvýšení dna zvýšit vybavenou energii z topných elektrod do skloviny, zejména nad podélným spojovacím kanálem v podélné ose tavící části. Základní zvýšení dna též prodlužuje setrvání utavené skloviny v tavící části a tím napomáhá jejímu lepšímu protavení. Tavení skloviny v tavící části navržené konstrukce je hospodárné. Zlepšené vybavování energie v podélné ose tavící části, zejména v oblasti podélného spojovacího kanálu optimalizuje taviči proces, tj. technologické proudění skloviny z míst tavení vsázky plovoucí na hladině do podélného spojovacího kanálu a ponořeného průtoku.

Prodlužuje dobu setrvání tavené skloviny v peci a snižuje, popř, eliminuje výskyt klesavého konvekčního proudění, případně úkapů v oblasti výtokového kanálu. To umožní docílit vysokou kvalitu tavené skloviny a zároveň zvýšit měrný tavící výkon pece.

Další zlepšení představuje konstrukční řešení, kdy tavící část má ve svém dnu uspořádáno, v odstupu od bočních stěn, osazených topnými elektrodami, a od základního zvýšení oddělené, ještě nejméně jedno oddělené prodloužené zvýšení, které je přivráceno k čelní stěně taviči části, a případně je s čelní stěnou spojeno. Prodloužené zvýšení je shodné v každém svém příčném řezu kolmém na podélnou osu. Mezi přivrácenými stěnami prodlouženého zvýšení a přivrácenými stěnami základního zvýšení je uspořádán příčný spojovací kanál, vytvářející s podélným spojovacím kanálem spojovací kanál ve tvaru písmene T. I prodloužené zvýšení má svou homí plochu nebo hranu ponořenou pod hladinou tavené skloviny, přednostně pod polovinou výšky hladiny skloviny.

Toto zlepšené konstrukční řešení má tu přednost, že příčný spojovací kanál představuje transportní kanál pro již utavenou sklovinu.

Zvýšení dna taviči části může mít konstantní nebo proměnlivý příčný profil vzhledem k podélné ose tavící části, případně ve směru kolmém vzhledem k podélné ose taviči části. Konstantní profil zvýšení dna je nenáročný na výrobu, proměnlivý profil zvýšení dna může přinášet další zlepšení podle požadavků tavení skloviny v taviči části sklářské pece.

Základní zvýšení dna tavící části může být podle konkrétních požadavků na tavení skloviny, buď shodně nebo odlišně konstrukčně řešeno vzhledem k prodlouženému zvýšení dna taviči části, pokud se týká výšky, celkové šířky a zkosených ploch.

Zkosené plochy zvýšení dna tavící části mohou být spojité, nebo lomené, případně kaskádovité, vždy by však měl být sklon zkosených ploch veden seshora dolů ke dnu, aby nevznikaly tzv. „mrtvé kouty“.

-3 CZ 23055 Ul

Pro variabilitu a kombinace konstrukčního řešení je výhodné, když zvýšení dna tavící části je zkoseno směrem k podélné ose tavící části a/nebo směrem k bočním stěnám tavící části a/nebo směrem k čelní stěně a/nebo směrem k průtokové zadní stěně taviči části.

Zvýšení dna tavící části má vysokou variabilitu možností volby výšky a/nebo nebo šířky a/nebo 5 délky.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je podrobně popsáno na příkladných provedeních a je blíže osvětleno pomocí schematických výkresů, z nichž znázorňuje

10	obr, 1	půdorys taviči části sklářské tavící pece, osazený svislými hladinovými topnými elektrodami se dvěma základními zvýšeními dna podél podélné osy,
	obr. 2	podélný řez A-A z obr. 1,
	obr. 3	půdorys taviči části sklářské taviči pece, osazený svislými topnými hladinovými elektrodami, se dvěma základními a dvěma prodlouženými zvýšeními dna pece,
	obr. 4	řez Al-Al z obr. 3,
15	obr. 5	příčný řez B-B z obr, 1 a z obr. 3, s obdélníkovitým průřezem dvou základních zvýšení dna,
	obr. 6	příčný řez B-B z obr. 1 a z obr. 3, s alternativním lichoběžníkovým průřezem dvou základních zvýšení dna,
20	obr. 7	příčný řez B-B z obr. 1 a z obr. 3, s alternativním trojúhelníkovým průřezem dvou základních zvýšení dna,
	obr. 8	příčný řez Bl-Bl z obr. 3, s obdélníkovým průřezem jednoho prodlouženého zvýšení dna, navazujícím na obr. 5,
	obr. 9	příčný řez Bl-Bl z obr. 3, s alternativním lichoběžníkovým průřezem jednoho prodlouženého zvýšení dna, navazujícím na obr. 6,
25	obr. 10	příčný řez Bl-Bl z obr. 3, s alternativním lichoběžníkovým průřezem jednoho prodlouženého zvýšení dna, navazujícím na obr. 9,
	obr. 11	půdorys tavící části sklářské taviči pece, osazený topnými deskovými elektrodami, se dvěma základními zvýšeními dna taviči pece,
	obr. 12	příčný řez A2-A2 z obr. 11 a
30	obr. 13	příčný řez B2-B2 z obr. 11.

Příklad 1 (Obr. 1,2,5)

Na obr. 1 je znázorněna sklářská tavící pec, která zahrnuje bazén taviči části i, v konkrétním provedení čtyřůhelníkového půdorysu, a ponořený průtok 2, navazující na neznázoměnou pra35 covní část. Tavící část i je též znázorněna na obr. 2, ve svislém příčném řezu A-A z obr. 1, vedeném v podélné ose 9 tavící části 1. Tavící část 1 je vyobrazena také na obr. 5, ve svislém příčném řezu B-B z obr. 1, vedeném kolmo na podélnou osu 9 tavící části 1.

Bazén taviči části 1 tvoří dno 3, čelní stěna 4, protilehlá zadní průtoková stěna 5, které jsou spojeny dvěma protilehlými bočními stěnami 6, 7 (obr. 1, 2, 5).

V bazénu taviči části 1 je sklo vina 11, která je ohřívaná topnými svislými hladinovými elektrodami 8, které jsou rozmístěny podél obou bočních stěn 6, 7, a jsou napájeny z jednofázového nebo třífázového napájecího zdroje - transformátoru. Počet, množství a umístění elektrod 8 je

-4CZ 23055 Ul voleno pro danou pec a sklovinu 11. Elektrody ve dnu nepřichází v úvahu, protože by došlo k narušení proudění skloviny 11. Počet elektrod 8 závisí na velikosti navržené pece. Typ elektrod 8 závisí na druhu tavené skloviny H- Topné svislé hladinové elektrody 8 jsou vhodné pro tavení většiny běžných skel.

Kolem podélné osy 9 tavící části 1 jsou situována zrcadlově, dvě podélná základní zvýšení 10 dna 3, pevně spojená se zadní průtokovou stěnou 5 (obr. 1, 5). Obě základní zvýšení 10 jsou tvarově identická a shodná v každém svém příčném řezu, kolmém na podélnou osu 9 tavící části 1.

Obě protilehlá základní zvýšení 10 dna 3 odděluje přímý spojovací kanál 12, v úrovni dna 3 tavilo cí části 1, který končí před stropem 14 průtoku 2 (obr. 2), Spojovacím kanálem 12 proudí sklovina 11 přes šikmou stěnu 13 do ponořeného průtoku 2.

Příčný obdélníkový profil obou základních zvýšení 10 v příčném řezu je patrný na obr. 5. Z těchto znázornění vyplývá, že každé základní zvýšení 10 představuje kvádr, který je nejjednodušší pro výrobu i instalaci.

Každé ze základních zvýšení 10 má tvar kvádru o výšce H, Šířce W a délce L (obr. 1, 2,5).

Výška H je vzdálenost vymezená mezi homí plochou základního zvýšení 10 a mezi dnem 3 tavící části i (obr. 2, 5). Výška H základního zvýšení 10 v tomto příkladném konkrétním provedení zasahuje cca do 1/3 celkové výšky čelní a zadní stěny 4, 5 a obou bočních stěn 6, 7 tavící části 1. Výška H základního zvýšení 10 by neměla být větší než jedna polovina výšky stěn 4, 5, 6, 7 tavi20 cí části 1. Vyšší výška H by vyžadovala neúměrně vysoké napětí na zdroji elektrického proudu, a mohla by se narušit optimální funkce topného systému.

Šířka W (obr. 1, 5) každého základního zvýšení i dna 3 v tomto konkrétním příkladu provedení je zvolena tak, že zaujímá cca % šířky tavící části I, myšleno kolmo na podélnou osu 9. Tato šířka W je optimální. Pokud by byla šířka W základního zvýšení 10 výrazně menší, dá se pred25 pokládat, z důvodu koroze, snížení její životnosti. Pokud by byla šířka W základního zvýšení 10 výrazně větší, bylo by to na úkor prostoru pro ustálení skloviny 11, který se nachází pod topnými elektrodami 8.

Délka L (obr. 1, 2) každého základního zvýšení 10 dna 3 v tomto konkrétním příkladném provedení zasahuje cca do 2/3 celkové délky tavící části I, myšleno ve smyslu podélné osy 9 taviči části 1. Pokud by základní zvýšení 10 dna 3 bylo provedeno nepřerušovaně mezi čelní stěnou 4 a průtokovou stěnou 5, došlo by k narušení proudění skloviny 11 z prostoru ustálené skloviny 11 do ponořeného průtoku 2.

Obě základní zvýšení 10 dna 3, v konkrétním příkladném provedení, mají svoji homí plochu v úrovni dolního konce svislých hladinových topných elektrod 8. (obr. 2). Homí plocha zvýšení JO však může být i v j iné úrovni vzhledem k topným elektrodám 8.

Příklad 2 (Obr. 3, 4, 5, 8)

Na obr. 3 je znázorněna sklářská taviči pec I shodná s předchozím provedením, s tím rozdílem, že na obě základní zvýšení 10 dna 3, navazuje, v myšleném prodloužení jejich vnějších stěn při40 vrácených k bočním stěnám 6, 7, jedno prodloužené zvýšení 100. přivrácené k Čelní stěně 4 tavící části 1 (obr. 3, 4).

Obě základní zvýšení 10 dna 3 jsou pevně spojena se zadní průtokovou stěnou 5. Prodloužené zvýšení 100 dna 3 je pevně spojeno s čelní stěnou 4. Mezi přivrácenými svislými stěnami obou základních zvýšeni 10 ie situován podélný spojovací kanál 12 (obr. 3) v úrovni dna 3 tavící části

i. Mezi přivrácenými svislými stěnami obou základních zvýšení 10 a prodlouženého zvýšení 100 je situován příčný spojovací kanál 12a v úrovni dna 3 taviči části J., kolmý na podélnou osu 9 (obr. 3) Oba spojovací kanály 12, 12a ve tvaru písmene „T“ mají své dno v úrovni dna 3 tavící

-5 CZ 23055 Ul části I (obr. 4). Podélný spojovací kanál 12 umožňuje proudění skloviny 11 do průtoku 2. Příčný spojovací kanál 12a umožňuje proudění skloviny 11 mezi oběma bočními stěnami 6, 7 (obr. 3).

Na obr. 5 je znázorněn příčný řez B-B základním zvýšením 10 z obr. 1 i obr. 3, který představuje shodný obdélníkový profil základního zvýšení 10 v příčném řezu tavící částí iNa obr. 8 je znázorněn jeden příčný obdélníkový profil prodlouženého zvýšení 100, odpovídající řezu Bl-Bl z obr. 3. Kvádrové prodloužené zvýšení 100 zasahuje v konkrétním příkladném provedení cca do 1/4 taviči části i (obr. 3) v délce 1. Toto kvádrové prodloužené zvýšení 100 má šířku Wl. V této šířce W1 i sou vedeny vnější svislé stěny kvádrovitých zvýšení 10. 100. přivrácené bočním stěnám 6, 7. U těchto kvádrovitých zvýšení 10.100 je shodná jejich výška H.

Přiklad 3 (Obr. 1, 3, 6, 9)

Typ alternativního příčného lichoběžníkového profilu zvýšení 10a, 100a dna 3 je znázorněn na obr. 6 a 9, a to pro základní zvýšení 10a na obr. 6, a pro prodloužené zvýšení 100a na obr. 9. Obě základní zvýšení 10a, 100a s lichoběžníkovým profilem jsou tvarově identická a shodná v každém svém příčném řezu, kolmém na podélnou osu 9 tavící části 1. Jsou zrcadlově uspořádána vzhledem k podélné ose 9 tavící části 1.

Přitom, obě alternativní základní zvýšení 10a. s lichoběžníkovým profilem, lze aplikovat jak na taviči část i znázorněnou na obr. 1, tak na tavící část 1 znázorněnou na obr. 3. Alternativní prodloužení 100a s lichoběžníkovým profilem, je aplikováno na tavící část 1, znázorněné na obr. 3.

Na obr. 6 je znázorněn alternativní lichoběžníkový profil obou základních zvýšení 10a v příčném řezu B-B z obr. 1 a 3. Lichoběžníkový profil obou základních zvýšení 10a má shodnou celkovou výšku H, shodnou celkovou délku L a shodnou celkovou šířku W. jako je tomu u předchozích příkladů provedení. Takže, alternativní zvýšení 10a jako celek představuje lichoběžníkovitý útvar, s horizontálně orientovanými stěnami jakožto základnami, jednou svislou stěnou a jednou spojitě zkosenou stěnou. Alternativní lichoběžníkový útvar obou zvýšení 10a, je uložen v tavící části 1 tak, že má širší horizontální základnu přivrácenou dnu 3 tavící části 1, a protilehlou užší horizontální základnu odpovídající homí ploše zvýšení 10a (obr. 6) ponořenou do skloviny 11. Homí plocha s užší základnou alternativního zvýšení 10a má cca poloviční plochu ve srovnání s Širší spodní základnou. Každé alternativní zvýšení 10a s lichoběžníkovým profilem, má, mezi oběma základnami, svislou stěnu přivrácenou k podélné ose 9 tavící ěásti 1, a tedy i podélnému spojovacímu kanálu 12. a na protilehlé straně spojitě zkosenou plochu, přivrácenou k boční stěně 6, 7.

Aplikace alternativního prodlouženého zvýšení 100a s lichoběžníkovým profilem aplikovaná u tavící pece 1, znázorněné na obr. 3, má tvar lichoběžníkovitého útvaru, s horizontálními základnami, širší spodní základnou a užší homí základnou, o celkové výšce H, shodné s oběma alternativními základními zvýšeními 10a dna 3. Lichoběžníkovité prodloužené zvýšení má celkovou šířku Wl, odpovídající Širší spodní základně. Tato největší šířka Wl alternativního prodlouženého zvýšení 100a (obr. 1, 9) je shodná s šířkou mezi vnějšími hranami obou alternativních základních zvýšení 10a v taviči části X sklářské pece (obr. 3).

Lichoběžníkový profil obou zvýšení 10a, 100a představuje optimální profil z hlediska proudění skloviny 11 a koroze žáromateriálu zvýšení 10a, 100a i dna 3.

Příklad 4 (Obr. 1, 3,7, 10)

Alternativní příčný trojúhelníkový profil zvýšení 10b. 100b dna 3 je znázorněn na obr. 7 a 10, a to pro základní zvýšení 10b na obr. 7 a pro prodloužené zvýšení 100b na obr. 10. Obě alternativní základní zvýšení 10a, s trojúhelníkovým profilem, lze aplikovat jak na tavící část X znázorněnou na obr. 1, tak na taviči část X znázorněnou na obr. 3. Alternativní prodloužení 100b s troj-6CZ 23055 Ul úhelníkovým profilem je aplikováno na taviči část I znázorněné na obr. 3. Obě základní zvýšení

10b, 100b s trojúhelníkovým profilem jsou tvarově identická a shodná v každém svém příčném řezu, kolmém na podélnou osu 9 taviči části i. Jsou zrcadlově uspořádána vzhledem k podélné ose 9 tavící části 1.

Na obr. 7 je znázorněn alternativní trojúhelníkový profil obou základních zvýšení 10b v příčném řezu B-B z obr. 1 a 3. Trojúhelníkový profil obou základních zvýšení 10b má shodnou celkovou výšku H, shodnou celkovou délku L a shodnou celkovou šířku W, jak je tomu u předchozích příkladů provedeni.

Rozdíl je však v tom, že každý z trojúhelníkovitých klínů obou alternativních zvýšení 10b má horizontálně orientovanou širší základnu, svislou stěnu, a mezi nimi spojitě zkosenou stěnu.

Každé alternativní zvýšení 10b představuje klínovitý útvar s trojúhelníkovým profilem. Jako celek v tavící části 1 je uloženo tak, Že horizontální základna je v úrovni dna 3 tavící části I, svislá stěna je přivrácena k podélné ose 9 tavící části i a spojitě zkosená stěna je přivrácena k bočním stěnám 6, 7.

Aplikace alternativního prodlouženého zvýšení 100b s lichoběžníkovým profilem aplikovaná u tavící pece 1 znázorněné na obr. 3 má tvar lichoběžníkovitého útvaru, s horizontálními základnami, širší spodní základnou a užší homí základnou, o celkové výšce H, shodné s oběma alternativními základními zvýšeními 10b dna 3 (obr. 3, 10). Lichoběžníkovité prodloužené zvýšení 100b má celkovou šířku Wl. odpovídající širší spodní základně. Tato největší šířka W1 alternativního prodlouženého zvýšení 100b je shodná s Šířkou mezi vnějšími hranami obou alternativních základních zvýšení 10b s trojúhelníkovým profilem v tavící části 1 sklářské pece (obr. 3, 10).

Příklad 5 (obr. 11,12 a 13)

Na obr. 10 a 11 je znázorněna sklářská pec s tavící částí i shodnou s příkladem provedení na obr. 1 a 2, s tím rozdílem, že tavící část i je otápěna topnými deskovými elektrodami 8a, instalovanými v bočních stěnách 6, 7.

Tavící část 1 má dvě základní zvýšení 10a lichoběžníkového profilu, shodné s již popsaným zvýšením 10a, 100a v příkladu 2 a vyobrazené na obr. 6.

Příkladná konkrétní provedení nejsou omezující a jsou možná i jiná konstrukční řešení v rámci rozsahu patentových nároků.

Půdorys tavící části i může být jiný než uváděný v příkladných provedeních, např. obdélníkový. Tavící část I může být mělká s nižšími stěnami 4, 5, 6, 7 a tím i nižší hloubkou skloviny 11. nebo může mít vyšší stěny 4, 5, 6, 7 a tím i větší hloubku skloviny ϋ. Proudění skloviny 11 v různých konstrukčních typech tavící Části i potom bude rozdílně a konstrukčně rozdílná mohou být volena i zvýšení 10, 100. 10a, 100a, 10b, 100b dna 3.

Tavící část 1 může být otápěna jinými typy topných elektrod, např. horizontálními.

Zvýšení 10, 10a. 10b dna 3 tavící části 1 může zasahovat nejen k čelní stěně 4 tavící části 1, ale může končit i před ní. V tomto případě by proudila sklovina 11 mezi vnější stěnou těchto zvýšení a čelní stěnou 4. Obdobně totéž platí pro prodloužené zvýšení 100. 100a, 100b dna 3 tavící části 1, které může zasahovat nejen k průtokové zadní stěně 5 tavící části 1, ale může končit i před ní, a v tomto případě bude proudit sklovina 11 mezi vnější stěnou těchto zvýšení a průtokovou zadní stěnou 5. Toto konstrukční provedení připadá v úvahu u delších typů tavících částí 1.

Délka L, Ll zvýšení 10, 100. 10a. 100a. 10b. 100b dna 3 tavící části 1 musí umožňovat optimální prouděni skloviny 11, jednak mezi jejich přivrácenými stěnami, a jednak současně také vně těchto zvýšení 10, 100. 10a, 100a, 10b, 100b. tj. mezi jejich vnějšími stěnami a přivrácenými stěnami 4, 5, 6, 7 tavící části 1, zejména stěnami 6, 7 osazenými elektrodami 8, 8a. Dále sklovina

-7CZ 23055 Ul musí proudit též spojovacími kanály 12,12a. Proudění skloviny H. v tavící části 1 musí být takové, aby nedošlo ke vzniku míst, kde sklovina li proudí omezeně nebo vznikají tzv. „mrtvé kouty“.

Zvýšení 10, 100, 10a, 100a, 10b, 100b dna 3 může mít i jiné konstrukční průřezy podle požadav5 ků. Nejvyšší horní plocha nebo hrana zvýšení 10, 100, 10a, 100a, 10b, 100b dna 3 musí být pod hladinou skloviny 11. a jednak, pro umožnění optimálního proudění skloviny 11 a přenosu optimálního přenosu tepla do skloviny 11 z elektrod 8, 8a, by měla zasahovat pod přibližně polovinu výšky hladiny skloviny 11 v tavící části i. Šířka W, Wl zvýšení 10. 100, 10a, 100a, 10b. 100b by měla být volena tak, aby zajišťovala průtok skloviny 11 spojovacími kanály 12. 12a. a přitom aby io byla vzdálena od elektrod 8, 8a v dostatečné vzdálenosti, umožňující optimální přenos tepelné energie do skloviny 11. Volba těchto parametrů, t.j délky L, Ll. šířky W. Wl a výšky Η zvýšení 10, 100. 10a. 100a, 10b. 100b se volí podle typu sklářské pece, tavící části i, typu topných elektrod, skloviny 11, a případně jiných parametrů zde neuvedených.

Zvýšení 10. 100. 10a. 100a, 10b. 100b dna 3 tavící části i může mít konstantní příčný konstrukč15 ní profil po celé délce, tj. shodnou výšku H, shodnou délku L, Ll a shodnou šířku W, Wl.

Avšak, zvýšení 10, 100. 10a. 100a, 10b, 100b dna 3 tavící části i může mít také i proměnlivý konstrukční tvar, profil, nebo určité plochy, např. homí plochu, zkosené plochy, případně i jejich uspořádání.

Profil zvýšení 10. 100. 10a. 100a. 10b. 100b, při shodné šířce W, Wl a délce L, Ll, může mít maximální výšku H přivrácenou k podélné ose 9, tj. s homí plochou zkosenou směrem od této osy 9 ke dnu 3 tavící části i. Tento hranolovitý profil je optimální jak z hlediska nenáročné výroby, tak funkce.

Nebo, profil zvýšení 10, 100, 10a. 100a. 10b. 100b. pri shodné šířce W, Wl a délce L, Ll, může mít maximální výšku H zvýšení 10. 100. 10a. 100a, 10b. 100b naopak největší na straně privráce25 né k bočním stěnám 6, 7 tavící části i, tj. homí plocha tohoto zvýšení 10, 100. 10a. 100a. 10b, 100b je zkosená směrem k podélné ose 9. Toto řešení je vhodné tam, kde se předpokládá pomalé proudění skloviny 11 a tudíž i pomalá koroze zvýšení 10. 100, 10a. 100a, 10b, 100b podél podélné osy 9 tavící části i.

Nebo také, profil zvýšení 10, 100. 10a, 100a, 10b. 100b. pri shodné šířce W, Wl a délce L, Li může být paralelně s podélnou osou 9 střechovitý, a jeho maximální výška H může probíhat uprostřed tohoto zvýšení 10, 100, 10a. 100a, 10b, 100b. Homí plochy budou zkoseny směrem k podélné ose 9 a též směrem k bočním stěnám 6, 7.

Maximální výška H zvýšení 10, 100. 10a, 100a, 10b, 100b může být, pri shodné šířce W, Wi délce L, Ll největší na straně přivrácené ponořenému průtoku 2 a homí plocha zvýšení 10, 100,

10a, 100a. 10b, 100b je potom spojitě zkosena ve směru od ponořeného průtoku 2 či čelní stěny směrem k průtokové zadní stěně 5 taviči části i.

Rovněž i šířka W, Wl zvýšení 10, WO, 10a, 100a, 10b. 100b nemusí být konstantní, ale může se spojitě zužovat směrem k čelní stěně 4 nebo průtokové zadní stěně 5 tavící Části i což bude záviset na konstrukci taviči části i.

Zkosené plochy zvýšení 10, 100- 10a, 100a, 10b, 100b dna 3 tavící části 1 nemusí být jen spojité, mohou být lomené, případně kaskádovité.

Existuje také možnost, že základní zvýšení W, 10a. 10b se bude konstrukčně odlišovat od prodlouženého zvýšení WO, 100a, 100b. v různých konstrukčních kombinacích, i volbě délky L, Li, šířky W, Wl a výšky H.

Zvýšení 10. 100, 10a, 100a, 10b. 100b je zhotoveno ze žáruvzdorného materiálu, obdobně jako materiál dna 3 nebo stěn 4, 5, 6, 7 tavící části i stěn ponořeného průtoku 2. Tyto konstrukční prvky ze žáromateriálu se dají odlévat do forem žádaného tvaru, ale také řezat z běžně dodávaných, např. kvádrových tvarů.

-8 CZ 23055 Ul

Průmyslová využitelnost

Řešení je určeno pro sklářský průmysl.

Claims (10)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšeným dnem tavící části, v níž se taví sklovina (11), 5 kde tavící část (1) zahrnuje dno (3), čelní stčnu (4), průtokovou zadní stěnu (5) a boční stěny (6,

   7), je otápěna topnými elektrodami (8, 8a) a navazuje ponořeným průtokem (
2. 2) na pracovní část, vyznačující se tím, že zvýšené dno (3) tavící části (1) zahrnuje nejméně dvě základní zvýšení (10, 10a, 10b), která

   - jsou tvarově identická, ío - jsou shodná v každém svém příčném řezu vzhledem k podélné ose (9) tavící části (1),

   - jsou uspořádaná navzájem zrcadlově a paralelně vzhledem k podélné ose (9), alespoň v části tavící části (1) mezi čelní stěnou (4) a zadní stěnou (5), a v odstupu od bočních stěn (6, 7) osazených topnými elektrodami (8, 8a),

   - jsou přivrácená k ponořenému průtoku (2) a průtokové zadní stěně (5), případně jsou s průto15 kovou zadní stěnou (5) spojena,

   - mají mezi svými navzájem přivrácenými stěnami uspořádán podélný spojovací kanál (12), přednostně v úrovni dna (3) taviči části (1), a

   - mají svou homí plochu nebo hranu ponořenou pod hladinou tavené skloviny (11), přednostně pod polovinou výšky hladiny skloviny (11).

   20 2. Sklářská elektrická taviči pec se zvýšeným dnem tavící části podle nároku 1, vyznačující se tím, že zvýšené dno (3) tavící části (1) dále zahrnuje nejméně jedno, od základního zvýšení (10, 10a, 10b) oddělené, prodloužené zvýšení (100, 100a, 100b), které

   - je shodné v každém svém příčném řezu kolmém na podélnou osu (9),

   - je uspořádáno v odstupu od bočních stěn (6, 7) osazených topnými elektrodami (8, 8a),

   25 - je přivráceno k čelní stěně (4) tavící části (1), a případně je s čelní stěnou (4) spojeno,

   - mezi přivrácenými stěnami prodlouženého zvýšení (100, 100a, 100b) a základního zvýšení (10, 10a, 10b) je uspořádán příčný spojovací kanál (12a), vytvářející s podélným spojovacím kanálem (12) kanál ve tvaru písmene T, a

   - má svou homí plochu nebo hranu ponořenou pod hladinou tavené skloviny (11), přednostně

   30 pod polovinou výšky hladiny skloviny (11).
3. 3. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšeným dnem taviči části podle nároku 1, vyznačující se tím, že každé ze základních zvýšení (10, 10a, 10b) má největší výšku (H) přivrácenou k podélnému spojovacímu kanálu (12).
4. 4. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšeným dnem tavící části podle nároku 1 nebo 2, 35 vyznačující se tím, že zvýšení (10, 10a, 10b, 100, 100a, 100b) dna (3) tavící části (1) má konstantní příčný profil vzhledem k podélné ose (9) tavící části (1), případně ve směru kolmém vzhledem k podélné ose (9) tavící Části (1).
5. 5. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšeným dnem tavící části podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zvýšení (10, 10a, 10b, 100, 100a, 100b) dna (3) tavící části (1)

   -9CZ 23055 Ul má proměnlivý příčný profil vzhledem k podélné ose (9) tavící části (1), případně ve směru kolmém vzhledem k podélné ose (9) tavící části (1).
6. 6. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšeným dnem tavící části podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že základní zvýšení (10, 10a, 10b) dna (3) tavící části (l) je

   5 shodně konstrukčně řešeno vzhledem k prodlouženému zvýšení (100, 100a, 100b) dna (3) tavící části (1), pokud se týká celkové délky (L), celkové výšky (H), celkové šířky (Wl) a zkosených ploch.
7. 7. Sklářská elektrická taviči pec se zvýšeným dnem taviči části podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že základní zvýšení (10, 10a, 10b) dna (3) tavící části (1) je ío odlišně konstrukčně řešeno vzhledem k prodlouženému zvýšení (100, 100a, 100b) dna (3) tavící části (1), pokud se týká celkové délky (L), celkové výšky (H), celkové Šířky (Wl) a zkosených ploch.
8. 8. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšeným dnem tavící části podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zkosené plochy zvýšení (10,10a, 10b, 100, 100a, 100b) dna (3) is tavící části (1) jsou spojité, nebo lomené, případně kaskádovité, se zkosením ve směru od podélné osy (9) a/nebo od svislé osy (9) ke stěnám (4, 5, 6,7) taviči části (1).
9. 9. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšeným dnem tavící části podle nároku 8, vyznačující se tím, že zvýšení (10, 10a, 10b, 100, 100a, 100b) dna (3) tavící části (1) je zkoseno směrem k podélné ose (9) tavící části (1) a/nebo směrem k bočním stěnám (6, 7) tavící části

   20 (1) a/nebo směrem k čelní stěně (4) a/nebo směrem k průtokové zadní stěně (5) tavící části (1).
10. 10. Sklářská elektrická tavící pec se zvýšením dna tavící části podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zvýšení (10, 10a, 10b, 100, 100a, 100b) dna (3) tavící části (1) má variabilně volenou výšku (H) a/nebo nebo šířku (W, Wl) a/nebo délku (L, Ll).