DD143158A1 - Verfahren zur regulierung der temperatur einer glasschmelzwanne - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelverfahren für das Temperaturprofil und die Arbeitstemperatur einer quer- und regenerativbeheizten Glasschmelzwanne ohne Durchlaß, bei der durch Brennerpaare Heizzonen gebildet werden und die Gewölbetemperatur in der Mitte jeder Heizzone als Hilfsregelgröße gemessen und jeweils einem Regler zugeführt wird, dessen Ausgangssignal ein entsprechendes Stellglied in einer Brennstoffleitung betätigt. Zur Vermeidung der im Stand der Technik vorhandenen Mängel ist die Aufgabe zu lösen, Mittel in dem bekannten Gewölbetemperaturregelsystem einzusetzen, die die unsymmetrische Fahrweise beseitigen und Maßnahmen einzuleiten, die eine Stabilisierung der Verarbeitungstemperatur bewirken. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, wenn die Werte der Hilfsregelgrößen vor Aufschaltung auf die einzelnen Regler geglättet werden und ein am hinteren Wannengewöibe gemessener Wert nach Glättung einem Temperaturregler, dessen Ausgangssignale den Heizzonenreglern als Führungsgröße dient, aufgeschaltet werden. - Figur -

Description

ffitel der Erfindung

Verfahren zur Regulierung der Temperatur einer Glasschmelzwanne '

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung des Temperaturprofils und der Verarbeitungstemperatur der Schmelze in regenerativ beheizten Glasschmelzwannen, insbesondere solchen ohne Durchlaß und mit durch ein oder mehrere Brennerpaare gebildeten, quer zur Wannenachse liegenden Heizzonen, bei dem die Gewölbetemperatur in der Mitte jeder Heizzone als Hilfsregelgröße gemessen und jeweils einem Regler zugeführt wird, dessen Ausgangssignal je ein geeignetes Stellglied in der Brennstoffleitung der zugehörigen Heizzone entsprechend der Regelabweichung betätigt»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist aus den Glastechnischen Berichten 40 (1967) 6, S. 217 - 222 eine Temperaturstabilisierung der Schmelze einer Glasschmelzwanne', bei der die Temperatur im beheizten Bereich der Wanne an einer.repräsentativen Stelle im Gewölbe gemessen und über einen Regler (im handelsüblichen Sinne) auf ein Stellglied so eingewirkt wird, daß bei Temperaturabweichungen die Brennstoffmenge im Sinne einer Verringerung der Temperaturabweichung,

beeinflußt wirdρ

Aus dem Fachausschußbericht Hr₀ 63 der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft April 1964 geht hervor, daß . die Stabilisierung von Temperaturprofil und. Verarbeitungstemperatur der Glasschmelze durch Vermaschung mehrerer Regelkreises also eines Regelsystems, bewirkt werden soll, wobei die einzelnen Regelkreise die Temperaturen in räumlich begrenzten Teilen (Heizzonen) des beheizten Wannenbereiches stabilisieren.

Diese Verfahren haben aber den Nachteil, daß trotz der konstanten Gewölbetemperatur im beheizten Bereich einer GlasschmeIzwanne keine konstante Verarbeitungstemperatur der Glasschmelze erreicht wird

Offenbar rührt dieser Sachverhalt daher, daß diese Regelungsverfahren Änderungen der Wärmeableitung im . . Arbeitsteil der Schmelzwanne und Änderungen des Wärmetransportes durch ungleichmäßigen Glasschmelzdurchsatz nicht ausgleichen können

Bekannt ist weiterhin aus Glass Ind. 58 (1977) 2, S.14 und 22 - 23 eine vermaschte Regelung der Temperatur

der Glasscnmelze an einer rekuperativ beheizten Wanne, bei der für einen Gewölbetemperaturregelkreis die Führungsgröße durch einen Führungsalgorithmus vorgegeben wird, wobei der Führungsalgorithmus auf die Abweichung einer mittleren Glasbadtemperatur von ihrem Sollwert reagiert.

Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist aber, daß nur ein Gewölbetemperaturrege!kreis vorhanden und damit keine Stabilisierung des Temperaturprofils über die Wannenlängsachse möglich ist»

. Hinzu kommt noch, daß zur Ermittlung der Glasbadtemperatur die Messung im Wannenboden erfolgt und damit nur - die Temperatur der im Rückstrom befindlichen Schmelze gemessen wird, wodurch Temperaturänderungen nur mit relativ grober Verzögerung erfabt werden·

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. Auch der gerätetechnische Aufwand ist wegen der notwendigen Platinschutzrohre für die Thermoelemente relativ hoch.

• Die DAS Nr. 1 758 057 und die SU-Patentschrift Nr* 321 befassen sich näher mit der Temperaturstabilisierung von Durchlaßwannenο Es wird darin vorgeschlagen, das Signal eines Temperaturfühlers im Durchlaß auf einen überlagerten Regler aufzuschalten, dessen Ausgangssignal als Führungsgröße für ein im beheizten Teil der Schmelzwanne arbeitendes Temperaturregelsystem dient· Nachteilig hierbei ist jedoch, daß diese Verfahrensweise nicht für Schmelzwannen mit großer räumlicher Ausdehnung ohne Durchlaß, z.Bo Tafelglaswannen anwendbar ist«

Die SU-Erfindungsbeschreibung Nr<> 511 294 weist auf eine Temperaturregelung für Glasschmelzwannen hin, bei der durch einen Korrekturalgorithmus auf Grund der Dichteverteilung in der Glasschmelze entlang der Wannenlängsachse eine Führungsgröße für das im beheizten 7/annenteil arbeitende Temperaturregelungssystem vorgegeben wird. In der Praxis konnte sich diese Verfahrensweise aber nicht durchsetzen, da die Messung der Dichte der Glasschmelze doch recht kompliziert und nur mit einem relativ hohen gerätetechnischen Aufwand zu beherrschen ist,

Schließlich und letzten Endes ist noch bekannt (SU-Patent Nr* 400 529), eine Führungsgröße für ein im beheizten Wannenbereich wirksames Temperaturregelsystem aus der Verschiebung der Gemenge- und Schaumgrenze in der Schmelzwanne zu ermitteln. Diese Maßnahme kann aber nur an relativ kleinen Wannen erfolgsversprechend sein, da in relativ großen Wannen die Verschiebungen der Gemenge- und Schaumgrenze so gering sind, daß darauf keine Temperaturregelung aufgebaut werden kann«, Heben den bereits dargelegten Mangeln der bekannten bzw« vorgeschlagenen Regelungsverfahren zur Temperaturstabilisierung von Glasschmelzwannen ist bei allen gemeinsam der Nachteil zu verzeichnen, daß sie bei der Anwönduns* in reirerievatnv ΉρΤιωί ·7Λ,&ύ\ ΚλΉτπρ»! <7.war\r\ p.y)

d,en immer vorhandenen geringen Seitenunterschied zwischen Rechts- und Linksbefeuerung verstärken. . .' Zwar wurde in den Glastechnischen Berichten 46 (1973) 12, •S· 231 - 235 vorgeschlagen, an einer regenerativ beheizten U-Flammenwanne die Verstärkung der Unsymmetrie im Ofengang durch über eine Lernfunktion getrennte Ermittlung und Bewertung des Temperaturmittelwertes aus der rechts- bzw. linksseitigen Beheizungsperiode und .. Vorgabe hieraus resultierenden SollwertenKorrekturen für den.Regler in der rechts- und linksseitigen Beheizung zu umgehen· Diese Methode führt jedoch bei großen Schmelzwarmen mit mehreren Regelkreisen, zwischen deren Regelstrecken eine Verkopplung berücksichtigt werden muß, zu aufwendigen und unübersichtlichen Regelalgorithmen·

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, zur Stabilisierung von Temperaturprofil und Verarbeitungstemperatur der Glasschmelze in querbeheizten Glasschmelzwannen mit . Regenerativfeuerung unter Vermeidung der Mängel des Standes der Technik ein Verfahren zu schaffen, das mit relativ geringem Aufwand realisierbar ist·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Mittel in dem bekannten Gewölbetemperaturregelsystem von quer- und regenerativbeheizten Glasschmelzwannen einzusetzen, die ihre unsymmetrische Fahrweise beseitigen und Maßnahmen einzuleiten, die eine Stabilisierung der Verarbeitungstemperatur bewirken·

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wenn die Werte der Hilfsregelgrößen vor Aufschaltung auf die einzelnen Regler geglättet werden, so daß der Seitenunterschied

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zwischen rechts- und linksseitiger Beheizung ausgeschaltet und die Gewölbetemperatur im hinteren Wannenteil bzw.» in der Arbeitswanne gemessen und der gemessene Wert ebenfalls nach Glättung einem Temperaturregler und dessen Ausgangssignale den Heizzonenreglern als.Führungsgrößen aufgeschaltet werden·

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet die Stabilisierung des Temperaturprofils im beheizten Bereich einer regenerativ- und querbeheizten Glasschmelzwanne, indem die Hilf.srege!größen ihrer Heizzonenregelkreise durch Glättung den Seitenunterschied zwischen rechts- und linksseitiger Beheizung nicht, mehr enthalten· Gleichzeitig wird durch die überlagerte Temperaturregelung mit einfachen Mitteln eine Stabilisierung der 7er- arbeitungstemperatur der Glasschmelze erreicht. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei die Verwendung einer Regelgröße erwiesen, die durch die Gewölbetemperaturmessung im hinteren Bereich der Schmelzwärme bzw· in der Arbeitswanne erhalten wird, da dadurch eine schnelle dynamische Reaktion und somit ein günstiges Regelverhalten bewirkt wird, v/eil diese Regelgröße vorwiegend von der Temperatur der aus dem Schmelzteil zum Arbeitsteil strömenden Glasschmelze beeinflußt wirdo

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Hand der schematischen Zeichnung beispielsweise erläutert werden,.

Die Glasschmelzwanne 1 ist mit den Brennern 2 ausgerüstet, die regenerativ jeweils mit dem Brennstoff beaufschlagt werden und bei denen je zwei Brennerpaare eine Heizzone bilden· Selbstverständlich können eine Heizzone 3 auch ein oder mehr als zwei Brennerpaare oder die einzelnen Heizzonen 3 eine unterschiedliche Brennerpaaranzahl aufweisen·

-Die Anzahl der Brennerpaare wird sich stets nach der Größe.der Schmelzwanne 1 richten und von technologischen Voraussetzungen des Yfennenganges abhängig sein· • Entscheidend für ein stabiles Temperaturprofil der Schmelzwanne 1 ist, daß in den Regelkreisen der Heizzonen 3, bei denen die Temperatur in der Mitte des Gewölbes 4 jeder Heizzone 3 gemessen wird, die Meßwerte zur Ausschaltung der Seitenunterschiede zwischen rechts- und linksseitiger Beheizung, bevor sie den Heizzonen-Reglern 5 auf ge schaltet v/erden, Glättungsglieder 6 durchlaufene Von den Heizzonenreglern 5 werden Stellgrößen erzeugt, die auf die Stellglieder 7 in den Brennstoffleitungen 8 wirken· Durch den Stelleingriff wird dabei die Brennstoffmenge · so verstellt, daß Temperaturschwankungen an den Meß-stellen des Gewölbes 4 vermindert und ein Temperatur-. profil entsprechend der vom Führungsregler 9 des überlagerten Temperaturregelkreises aufgegebenen Führungsgrößen 10 eingehalten wird. Die Meßstelle 11 für den Temperaturwert des überlagerten Temperaturregelkreises befindet sich im Gewölbe 4 am hinteren Ende des Schmelzteiles bzw. im Arbeitsteil der Glasschmelzwanne 1 und wird im wesentlichen von der aus dem Schmelzteil strömenden Glasschmelze beeinflußt. Ihr Temperatursignal wird, nachdem es ebenfalls ein Glättungsglied 6 durchlaufen hat, auf den Führungsregler 9 aufgeschaltet, dessen Ausgangssignale als Führungsgrößen 10 für die Sollwerte der Temperaturregelkreise in den Heizzonen 3 dienen· Bei Abweichungen der Temperaturen im Gewölbe 4 an der Meßstelle 11 vom Sollwert 12 v/erden also im Zuge des ablaufenden Regelvorganges die Temperaturen im Gewölbe 4 der Heizzonen 3 angehoben bzw· abgesenkt, so daß die das Temperaturprofil charakterisierenden Temperaturdifferenzen zwischen den Meßstellen der Heizzonen erhalten bleiben*

Claims (1)

1. -Patentanspruch ^v

   Verfahren zur Regelung des Temperaturprofils und der Verarbeitungst emp'er atur der Schmelze in regenerativ beheizten Glasschmelzwannen, insbesondere solchen ohne Durchlaß und mit durch ein oder mehrere Brennerpaare gebildeten quer zur Wannenachse liegenden Heizzonen, bei dem die Gev/ölbetemperatur in der Mitte jeder Heiz« zone als Hilfsregelgröße gemessen und jeweils einem

   . Regler zugeführt wird, dessen Ausgangssignal je ein geeignetes Stellglied in der Brennstoffzuleitung entsprechend der Regelabweichung betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Hilfsregelgrößen vor Aufschaltung auf die einzelnen Regler geglättet werden, so daß der Seitenunterschied zwischen rechts- und linksseitiger Beheizung ausgeschaltet und daß die Gewölbetemperatur im hinteren Wannenteil bzw· in der Arbeitswanne gemessen und der gemessene Wert ebenfalls nach Glättung einem Führungsregier und seine Ausgangs-* signale den Heizzonenreglern als Führungsgrößen, aufgeschaltet werden»

   Hierzu// Seite Zeichnung .