DE10160828A1 - Process for controlling the quality-determining parameters of a glass bath used in glass production in tank furnaces comprises optically measuring the mixture and adjusting by means of fuel supply or distribution - Google Patents
Process for controlling the quality-determining parameters of a glass bath used in glass production in tank furnaces comprises optically measuring the mixture and adjusting by means of fuel supply or distributionInfo
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- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Lokalität der Flammenwärmeentbindung insbesondere bei Glasschmelzwannen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren werden dabei nicht die Gesamtbrennstoffbeaufschlagung oder andere Summenparameter der Glasschmelzwanne geregelt, son dern deren Aufteilung oder Lage im Ofen, insbesondere aber die Flammenlage. Eingangswert der Regelung sind optisch gemessene und numerisch bewertete Temperaturfelder von Flam men, der Glasbadoberfläche und der Oberofenseitenwand. Die wesentlichen Aufgaben der Regelung sind: Die Unterofenglas mischung zu optimieren, insbesondere zu intensivieren und zum Anderen, die dabei kritisch werdende verfügbare Aus brandlänge der Flammen, schonend für den Oberofen gezielt zu sichern.The invention relates to a method for regulating the Locality of flame heat release in particular at Glass melting tanks. In contrast to conventional processes are not the total fuel load or other sum parameters of the glass melting tank regulated, son but their division or location in the furnace, but especially the flame. The input value of the control is optical measured and numerically evaluated temperature fields of Flam men, the glass bath surface and the upper furnace side wall. The The main tasks of the regulation are: The Unterofenglas optimize the mixture, especially intensify it on the other hand, the becoming critical that becomes critical flame length of the flames, gentle for the upper furnace to back up.
Der praktizierte Stand der Technik des Glasmachens in Wannenöfen ist gekennzeichnet durch meß- und regelungstech nische Überwachung überwiegend des Oberofens. Deren not wendige Ausrichtung, Interpretation und Nutzung für den wesentlichen Unterofenprozeß wird aber nahezu vollständig dem individuellen technologischen know how des Schmelztech nologen überlassen. Soweit ist dies kein Problem, aber diese Auslieferung geht soweit, dass sogar die Messungen in diesen Gebiet so spärlich sind, dass der Technologe diesbezüglich überwiegend seinem feeling ausgeliefert ist. Er ist auch messtechnisch nicht ausreichend unterstützt, um die quali tätsrelevante (Unterofen-) Wirkung seiner Stellhandlungen am Oberofen, sicher erkennen zu können. Allenfalls sind am Bo den der Schmelzwanne Glasbadthermoelemente, dann aber auch ausschließlich zur Beobachtung, angeordnet. Deren Informa tion ist zudem zweideutig und träge. Wannen mit Bubbling und elektrischere Zusatzheizung haben zwar wirksame Stellglieder am Unterofen; der für die Qualitätssicherung erforderliche Erkenntniskreis ist aber auch hier nicht geschlossen. "Man steckt ja nicht drin" oder: "Man kann ja nicht hineinschauen in das Glas" wird selbst in Fachkreisen (berechtigt) geflos kelt.The practiced state of the art of glass making in Tub furnaces are characterized by measuring and control technology African surveillance mainly of the upper furnace. Their need agile orientation, interpretation and use for the essential furnace process is almost complete the individual technological know-how of Schmelztech left to theologists. So far this is not a problem, but this Delivery goes so far that even the measurements in these Area are so sparse that the technologist in this regard predominantly delivered to his feeling. He's also not adequately supported in terms of measurement technology in order to crime-relevant (Unterofen-) effect of his actions on Oberofen, can be recognized safely. At most there are at the Bo that of the melting bath glass bath thermocouples, but then also arranged for observation only. Their information tion is also ambiguous and sluggish. Tubs with bubbling and more electrical auxiliary heating have effective actuators at the lower furnace; the one required for quality assurance The circle of knowledge is not closed here either. "You is not in it "or:" You can't look inside in the glass "is flocked even in specialist circles (authorized) Celtic.
Neuerdings sind mit AZ DE 100 65 882.2 und AZ 100 65 884.9 zwei Verfahren bekannt geworden, die zum Einen nun doch hineinschauen lassen, also das Fenster zum Einblick in den Unterofen durch Strömungsbeobachtung an der Glasbadober fläche öffnen und zum Andern auch gezielte Stellhandlungen und sogar eine Regelung zur Qualitätssicherung vorschlagen. Diese zielen aber ausschließlich auf den sogenannten axialen Hauptrezirkulationsstrom des Glases, der vom Quellpunkt aus geht und neben seiner qualitätswesentlichen Mischwirkung im Unterofen, zugleich auch die Reaktionsraumtrennung zwischen Schmelz- und Läuterteil dominiert.Recently with AZ DE 100 65 882.2 and AZ 100 65 884.9 two procedures have become known, on the one hand Let look inside, so the window to look into the Unterofen by flow observation on the glass bath top open space and, on the other hand, also targeted positioning actions and even propose a quality assurance scheme. However, these aim exclusively at the so-called axial Main recirculation flow of the glass from the source point goes and in addition to its essential quality mixing effect in Unterofen, at the same time the reaction space separation between Melting and refining dominate.
Das dem erfinderischen Anliegen am nächsten liegende Ver
fahren ist das Regelungsverfahren für die Intensität des
Hauptrezirkulationsstromes im Unterofen von Glasschmelzwan
nen nach AZ DE 100 65 884.2. Es nutzt auch die elektrische
Zusatzheizung, das Bubbling und die Wärmelastverteilung in
der Längsachse der Wanne zur Intensivierung oder Optimierung
der Glasströmungen im Unterofen und ist damit ebenso auf die
qualitätsbestimmenden Parameter des Glasbades orientiert,
wie es auch Ziel des vorliegenden Schutzbegehrens ist. Es
ist allerdings noch nicht praktizierter Stand der Technik.
Das Problem besteht nun (überspitzt dargestellt) aber
darin, dass selbst stark forcierte Glasströme, Kriechströme
bleiben und ihre Mischwirkung auf den noch viel kleineren
Differenzgeschwindigkeiten, also örtlichen Geschwindigkeits
gradienten quer zu Strömungsrichtung beruhen. Diese Strö
mungen sind jedoch stets laminar. Bei ideal laminarer Strö
mung findet aber quer, gerade gar keine Mischung statt. Den
Rezirkulationsstrom zur Verstärkung der Mischung allein zu
intensivieren heißt demnach, auf der Basis eines sehr
uneffektiven Mischprinzips, quantitativ zu verbessern. Dabei
ist relativierend zu bedenken, dass in der Praxis vermut
lich stets auch eine Querströmungskomponente vorhanden ist.
Allerdings wird diese häufig nicht berücksichtigt oder
unterschätzt. Es ist nichts darüber bekannt, dass sie ver
messen, gestellt oder geregelt würde. Eine bedeutende
Längsströmung besteht bei kontinuierlichen Schmelzwannen
jedoch zwangsweise wegen des Entnahmestroms. Er ist jedoch
nur eine von zwei Mischungsvoraussetzungen. Effektive
Kreuzstrommischung entsteht erst in der Kombination von
axialem Rezirkulationsstrom und radialem Rezirkulations
strbm, also insbesondere durch Stärkung der bislang unter
bewerteten Quermischkomponente. In der abgestimmten Kombi
nation beider, liegt ein wesentlich höheres Potential der
Mischwirkung im Unterofen, die Schmelzleistung und Quali
tätssicherung bedeutet. Es wird nun das Schutzrecht begehrt
für ein Verfahren, dass das sehr viel mischungsintensivere
Kreuzstromprinzip, insbesondere durch Stärkung der Quer
strömung, des radialen Glasrezirkulationsstroms, bei der
Glasmischung, im Unterofen einer Regelung zugänglich macht
und unterwirft. Erfinderisch wird dazu eine Folgeregelung
vorgeschlagen, deren Führungsregler als Istwert das nume
rische Signal eines an sich bekannten optischen Bildauswer
tesystems "optical melting control (OMC)-Systems", hat,
wobei die Aussage der Messung die Lage des Schwerpunktes
mindestens eines Hotspots innerhalb eines flammenaxialen
Temperaturfeldes auf der Glasoberfläche in der Wannen
querachse ist, deren Sollwert eine Länge ist, die die Lage
eines Maximums eines Temperaturfeldes vorzugsweise bei der
Hälfte der Wannenquerachse ist, dessen Ausgang eine Füh
rungsgröße der Flammenlänge ist, die als Istwert des Fol
gereglers, die mittels OMC vermessene Lage eines Wärmequel
lenschwerpunktes, als Ausdruck der Flammenlänge hat und dass
der Folgeregler einen Ausgang hat, der eine Stellgröße zur
Änderung der Flammenlänge durch Stellung eines Drallkörpers
oder Stellung des Zerstäubergasdrucks oder die Stellung der
Lastverteilung eines Ports ist. Bei Querflammenwannen wird
dabei mittels OMC durch den Führungsregler zunächst ein
Schwerpunkt des Wärmeeintrags in das Glasbad an einem flam
menaxialen Temperaturfeld vorzugsweise für jede Flammenachse
bestimmt. Bei regenerativbeheizten Wannen geschieht dies
vorzugsweise in jeder Wechselpause. Dieser Wärmeschwerpunkt
wird im Führungsregler mit dem inhaltlich gleichsinnigen
Sollwert verglichen, der vorzugsweise die Hälfte der Wannen
breite ist. Bei Übereinstimmung von Sollwert und Istwert
bestehen die besten Bedingungen zur Stärkung der Querströ
mung, denn der lokale Hotspot, insbesondere dessen Schwer
punkt der betreffenden Flamme, liegt nahe der Wannenlängs
achse in der Wannenmitte. Zur Begründung der vorzugsweise
festen Wannenmittellage des Sollwertes, sei abschnittsweise
aus AZ 100 65 882.2 zitiert: Nach Leyens (Konvek
tionsströmungen. . .Glastechn. Ber. 47 1974) wird die antrei
bende Strömung durch die dimensionslose Kennzahl Gr (Grass
hoff) gut beschrieben:
The procedure closest to the inventive concern is the control method for the intensity of the main recirculation current in the furnace of glass melting tanks according to AZ DE 100 65 884.2. It also uses the additional electrical heating, the bubbling and the heat load distribution in the longitudinal axis of the tub to intensify or optimize the glass flow in the lower furnace and is thus also oriented towards the quality-determining parameters of the glass bath, as is the aim of the present protection request. However, it is not yet the state of the art. The problem now (exaggerated) is that even strongly forced glass flows, leakage currents remain and their mixing effect is based on the much smaller differential speeds, i.e. local speed gradients across the flow direction. However, these currents are always laminar. With ideal laminar flow, however, no mixing takes place transversely. To intensify the recirculation flow to strengthen the mixture alone means to improve quantitatively on the basis of a very ineffective mixing principle. It has to be considered in relation to the fact that in practice there is probably always a cross-flow component. However, this is often not taken into account or underestimated. Nothing is known about it being measured, posed or regulated. A significant longitudinal flow is, however, inevitable in the case of continuous melting tanks because of the removal flow. However, it is only one of two mix requirements. Effective cross-flow mixing only arises in the combination of axial recirculation current and radial recirculation strbm, that is to say in particular by strengthening the cross-mixing component, which was previously under-rated. In the coordinated combination of the two, there is a much higher potential for the mixing effect in the furnace, which means melting performance and quality assurance. The right to protection is now sought for a process that makes the much more mixture-intensive cross-flow principle accessible, particularly by strengthening the cross flow, the radial glass recirculation flow, in the glass mixture, in the furnace, and subjects it to regulation. According to the invention, a follow-up control is proposed, the control controller of which has the numerical signal of an optical image evaluation system known per se as an “optical melting control (OMC) system”, the statement of the measurement indicating the position of the center of gravity of at least one hotspot within a flame axial Temperature field on the glass surface in the tub transverse axis, whose setpoint is a length, which is the position of a maximum of a temperature field preferably at half of the tub transverse axis, the output is a guide size of the flame length, which is the actual value of the follower, which by means of OMC measured position of a heat source center of gravity, as an expression of the flame length and that the slave controller has an output which is a manipulated variable for changing the flame length by the position of a swirl body or the position of the atomizing gas pressure or the position of the load distribution of a port. In the case of transverse flame troughs, the guide controller first uses OMC to determine a focus of the heat input into the glass bath at a flame-menaxial temperature field, preferably for each flame axis. In the case of regeneratively heated baths, this is preferably done in every break. This focus of heat is compared in the master controller with the content of the same setpoint, which is preferably half the width of the tub. If the setpoint and actual value match, the best conditions exist for strengthening the cross-flow, because the local hotspot, in particular the center of gravity of the flame in question, is close to the longitudinal axis of the pan in the center of the pan. In order to justify the preferably fixed central position of the trough, the following is cited in sections from AZ 100 65 882.2: According to Leyens (convection currents. .Glassechn. Ber. 47 1974), the driving flow is well described by the dimensionless key figure Gr (Grass hoff):
Gr = g.b.dTmax.L3/n2.Gr = gbdTmax.L 3 / n 2 .
Dabei ist n die kinematische Viskosität, L eine kennzeich nende Länge (proportional der Länge und quadratisch zur Tiefe), b der Ausdehnungskoeffizient, g die Erdbeschleu nigung und dTmax die maximal auftretende Temperaturdiffe renz. Die Kennzahl lässt die Deutung zu, dass die Geschwin digkeit der Rezirkulationsströmung von Vertikalströmungen angetrieben wird, wobei Impuls und Geschwindigkeit in der Vertikalen entstehen. Die Ströme lenken dann bilanzdeckend horizontal um . . . Kleiner Abstand zwischen den Vertikal strömen mindert deren Geschwindigkeit. Für die Querströmung, mit mittigem Aufstrom, der sich beidseitig teilt und den 2 Abströmen an der Bassinwand, bedeutet allein deshalb die Mittellage des Aufstroms, bzw. dessen antreibender Kraft, der Wärmelast die stärkste Quermischung aus der beschrei benden Kennzahl o. a. Viel wichtiger und gleichsinnig wirksam ist aber bei regenerativ beheizten Wannen, dass die Mittel lage des Aufstroms die einzige Position ist, an der der Aufstrom kontinuierlich in gleicher Position bleiben kann.N is the kinematic viscosity, L is a characteristic length (proportional to the length and square to the Depth), b the coefficient of expansion, g the earth's inclination and dTmax are the maximum temperature differences ence. The key figure allows the interpretation that the speed of the recirculation flow of vertical flows is driven, with momentum and speed in the Vertical arise. The currents then guide the balance sheet horizontally around. , , Small distance between the vertical flow reduces their speed. For the cross flow, with central upstream, which divides on both sides and the 2nd Outflow on the pool wall means that alone Middle position of the upstream, or its driving force, the heat load is the strongest cross mixture from the descriptive key figure o. a. Much more important and effective in the same direction is the mean with regeneratively heated tubs location of the upstream is the only position where the Upstream can remain in the same position continuously.
Alternativ würde ein beidseitig wandnäherer Aufstrom, den Ort der Glasaufströmung im Feuer-Wechseltakt ständig umver lagern oder sogar durch ständig wechselnde Anlaufsituation, weitgehend unterdrücken.Alternatively, an upstream flow closer to the wall on both sides, the The location of the glass flow in the fire alternating cycle constantly store or even due to constantly changing start-up situations, largely suppress.
Dieser Sollwert des Führungsreglers hat damit einen festen Optimalwert, der allenfalls durch den sicherheitsrelevanten Zwang von Störgrößen zu modifizieren ist. Der vorzugsweise PID-modifizierte Ausgang des Führungsreglers ist im über tragenen Sinn eine Führungsgröße der Flammenlänge für den Folgeregler. Er ist die geführte Korrektur der Lage eines Flammenwärmeschwerpunktes, die als Istwert dem Folgeregler durch ein OMC zugeführt wird. Das führt dazu, dass bei zu naher Lage des lokalen Glasbad-hot-spots an der Flammen wurzel, die Führungsgröße der Flammenlänge durch den Füh rungsregler, (allerdings besonders langsam) erhöht wird. Der flinke Folgeregler vergleicht den relativ flinken Istwert der Flammenlänge mit der vom Führungsregler vorgegebenen Führungsgröße ebenfalls vorzugsweise als PID-Regler und hat einen Stellausgang, der die Flammenlänge (oder präziser den Schwerpunkt eines Hotspot-Flammentemperaturfeldes) stellt. Stellglied sind dabei für ölbeheizte Wannen das Reduzier stellventil des Zerstäubergasdrucks und für Brennstoffbe feuerung allgemein, die Verteilerventile zur Aufteilung des Brennstoffs an einem Port. Dabei sind überlappend voreinge stellte Flammen, vorteilhaft besonders stellsensibel. Bei Gasbrenner sind die Stellung von turbulenzintensivierenden Drallkörpern oder die Stellung des Luftstellventils einer an sich bekannten, vorzugsweise brennermittigen Treibluftein speisung, vorzugsweise Stellgrößen des Folgereglers. Die Flammenlänge ist allerdings innerhalb des Ofens nicht unbe grenzt lang einstellbar. Wesentlich sind sicherheitstech nische Belange, die einer sehr langen Flamme entgegenstehen. Insbesondere darf der abgasseitig abziehende Port nicht durch Überhitzung gefährdet werden. Zum Einen wird deshalb mit einem OMC, durch an sich bekannten Umgebungsvergleich, aber neuartig an den Kanten der Brennermäuler, ein Grenzwert der Überhitzung als Temperaturgradient festgelegt und vermessen. Zum Anderen kann gegebenenfalls auch nach subjek tiven Betreiberanforderungen die maximale Flammenlänge als Ort des sichtbaren Flammenendes, die als Ausbrandlänge der Flamme bezeichnet wird, als Grenzwert festgelegt und mittels OMC kontinuierlich vermessen werden. Beide Vergleiche sind alternative Störgrößenaufschaltungen des Führungsreglers, die dessen Sollwert bei Grenzwertüberschreitung subtrahie rend aufgeschaltet werden, so dass die Sollwertlage des Hotspots auf dem Glas zur feuerführenden Seite hin aus der Mittellage heraus verkürzt wird. Eine Verschiebung über die Mittellage hinaus, ist nicht vorgesehen. Eine andere Lösung dieses Problems besteht darin, einen Vergleich der Licht ausbeute aus dem Integrationsprodukt von Helligkeit und Flächenausfüllung von vorzugsweise 3 seitenwandparallelen und symmetrischen Bildstreifen, im Zeitraum abgeglichener Sollwerte der Brennstoffzufuhr, zu den Brennern zu führen.This setpoint of the master controller is therefore fixed Optimal value, which is at most due to the safety-relevant The constraint of disturbances must be modified. The preferred PID-modified output of the master controller is in the a meaningful measure of flame length for the Slave controller. It is the guided correction of the position of one Flame heat center, which is the actual value of the slave controller is supplied by an OMC. This leads to that at close location of the local glass bath hot spots on the flames root, the guide variable of the flame length by the guide controller, (but particularly slowly) is increased. The nimble slave controller compares the relatively nimble actual value the flame length with that specified by the master controller Reference variable also preferably as a PID controller and has a control output that determines the flame length (or more precisely the Focus of a hotspot flame temperature field). Actuators are the reducer for oil-heated tubs Control valve of the atomizer gas pressure and for fuel firing in general, the distribution valves for dividing the Fuel on a port. There are overlaps set flames, particularly particularly sensitive. at Gas burners are the position of turbulence-intensifying Swirl bodies or the position of the air control valve known, preferably burner-centered propellant air supply, preferably manipulated variables of the slave controller. The Flame length is not uncommon within the furnace long adjustable. Security technology is essential niche issues that stand in the way of a very long flame. In particular, the port on the exhaust gas side must not are at risk of overheating. For one thing, that's why with an OMC, through known environmental comparison, but novel at the edges of the burner mouths, a limit the overheating is set as a temperature gradient and measured. On the other hand, if necessary, according to subjek tive operator requirements the maximum flame length as Location of the visible flame end, which is the burnout length of the Flame is called, set as a limit and by means of OMC can be measured continuously. Both comparisons are alternative feedforward control of the master controller, which subtracts its setpoint when the limit is exceeded be switched on so that the setpoint position of the Hotspots on the glass towards the fire-carrying side from the Middle position is shortened. A shift over that Middle position is not provided. Another solution this problem is a comparison of light yield from the integration product of brightness and Filling of preferably 3 parallel side walls and symmetrical image strips, more balanced in the period Setpoints of the fuel supply to lead to the burners.
Dabei wird ein Grenzwert des Anteils des abzugsnahen Bild streifens an der Summe der 3 Streifen festgelegt. Die Ein bindung der Grenzwertüberschreitung erfolgt dann wie o. a. Die kommerziellen Vorteile des Verfahrens gegenüber dem be kannten Stand der Technik liegen in der höheren Qualitäts sicherheit bei der Glasschmelze von Massengläsern, einer höheren verfügbaren spezifischen Schmelzleistung bei ver gleichbarer Qualität, gesenktem Energieverbrauch, gegebenen falls erhöhter Anlagenstandzeit. Bei der Mehrzahl der Anwen dungen ist eine Senkung der Abgas- NOx-Emission zu erwar ten. In doing so, a limit value is set for the proportion of the image close to the print stripes on the sum of the 3 stripes. The one The limit is then exceeded as described above. The commercial advantages of the process over the be known state of the art are in the higher quality safety in the melting of bulk glasses, one higher available specific melting capacity at ver comparable quality, reduced energy consumption, given if increased system life. Most of the users a reduction in exhaust gas NOx emissions can be expected th.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung anschließend näher erläutert werden.Using an exemplary embodiment, the invention are then explained in more detail.
Ein System zur optischen Kontrolle des Glasschmelzens: "optical- melting-control system" (OMC)(3) misst auf dem Glasbad im Beispiel die Farbintensitäten blau grün und rot.A system for the optical control of glass melting: "optical-melting-control system" (OMC) ( 3 ) measures the color intensities blue green and red on the glass bath in the example.
Je nach Kameraaustattung können auch relative Temperaturen oder Temperaturen an jedem seiner Bildpunkte gemessen wer den. Es werden, wie an sich bekannt, Temperaturfelder mit Isothermen eingegrenzt. Dabei sind störende Kaltgebiete (Gemengeinseln) nach Anspruch 1 ausgeblendet oder umbewer tet. Innerhalb einer Isotherme wird ein Hotspot auf der Glasoberfläche nach Anspruch 1 umschrieben und ermittelt.Depending on the camera equipment, relative temperatures can also or measured temperatures at each of its pixels the. As is known per se, temperature fields with Narrowed isotherms. There are distracting cold areas (Gemengeinseln) hidden according to claim 1 or umbewer tet. A hotspot is located on the inside of an isotherm Glass surface according to claim 1 circumscribed and determined.
Das geschieht bei regenerativen Wannen vorzugsweise inner halb der Wechselpause des Feuers. Der geometrische Mittel punkt des Hotspots wird bestimmt und einem Bildpunkt zuge ordnet. Die Bildzeilen sind einem Brennerport zugeordnet.In the case of regenerative tubs, this is preferably done internally half of the fire break. The geometric mean The point of the hotspot is determined and assigned to a pixel assigns. The picture lines are assigned to a burner port.
Damit ist der verursachende Brennerport bestimmt. Die Lage des geometrischen Mittelpunktes des flammenaxialen Tempera turfeldes auf dem Glas wird als der Istwert des Führungsreg lers, als flammenaxiale Position des Schwerpunktes eines Hotspot-Temperaturfeldes auf dem Glasbad (5) bewertet und ist konkret dessen Istposition als Längenanteil der Querach se. Aus der fixen Vogelperspektive der Ofenraumkamera in der Mittelachse der Wanne, bilden die mittleren Bildpunkte des symmetrischen Bildausschnitts, die Mittelachse auf dem Glasbad. Dort soll der aktuelle Schwerpunkt der Wärmesenke für jede Flamme liegen. Das ist nach Anspruch 1 die Sollpo sition des Schwerpunkts eines flammenaxialen Temperaturfel des der Wärmesenke (1), der vorzugsweise fest eingestellte Sollwert des Führungsreglers, der eine halbe Wannenbreite beträgt. Im Beispiel besteht eine Regelabweichung. Der Istwert als flammenaxiale Position des Schwerpunktes eines Hotspot-Temperaturfeldes auf dem Glasbad (5) liegt, von der ehemaligen, gerade abgeschalteten Flammenwurzel aus gesehen, im Beispiel vor dem Sollwert. Das heißt, die Flamme hat offensichtlich ihre Wärme zu früh entbunden, um, wie ge wünscht, in der Mittelachse der Wanne innerhalb eines flam menaxialen Temperaturfeldes einen Schwerpunkt der Wärmebe lastung zu bilden und damit den aufsteigenden Querstrom in zentraler Mittellage anzutreiben. Die Flamme ist für dieses Ziel etwas zu kurz eingestellt. Der Führungsregler oder Wärmesenkenregler (6), verändert die Führungsgröße Flammenlän ge (7) des Folgereglers, anschaulich des flinken Flammenlän gereglers (8) zu größerer Flammenlänge hin. Diese Führungs größe wird mit erneutem Einsetzen des Feuers dieser Seite aktiv und der Folgeregler regelt nun aktuell eine "längere" Flamme. Diese Länge der Flamme wird ebenfalls mittels OMC und zwar ganz ähnlich, aber in der Feuerperiode und länger fristig kontinuierlich vermessen. Es wird ein Schwerpunkt der Flamme innerhalb einer Isotherme gebildet, deren rela tive Länge von der Wannenbreite bestimmt, vereinfachend als Istwert der Flammenlänge bezeichnet und die Flamme wird ei nem Port zugeordnet und der Regelkreis dadurch geschlossen, dass die zu kurze Flamme verlängert wird durch eine Stell handlung des Folgereglers, die dem Stellglied der Flammen länge (9), aufgeschaltet wird. Im Beispiel wird nach An spruch 1 der Zerstäubergasdruck der Ölbrenner an diesem Port gesenkt. Das Bild an der Regelstrecke (10) ändert sich in Form der Glasbadoberflächentemperaturverteilung und der Wandtemperaturverteilung. Diese sind im Regelkreis Eingang der OMC-Bildverarbeitung. Der Regler arbeitet während der Zeit der Feuerperiode auf der Grundlage, der für die halbe Feuerperiode geänderten Führungsgröße, autonom weiter und regelt selbständig alle Flammenlängenänderungen aus Streckenänderungen in diesem Zeitraum nach. Es sei nur an Störungen aus Änderungen der Luftbeaufschlagung des Ports oder Herdraumdruckschwankungen erinnert, um die Forderung nach Aktualität des Reglers zu veranschaulichen. Im nächsten Zyklus ist beispielsweise eine Übereinstimmung von hellster Stelle auf dem Glasbad und Wannenmittelachse zu erkennen. In diesem Fall wird der Führungsregler keine Änderung der Führungsgröße des Folgereglers veranlassen und dieser ar beitet im nächsten Zyklus mit der alten Führungsgröße der Flammenlänge. Der Regelkreis der Flammenlänge kann auch ab gekoppelt vom Führungsregler, dann aber allein zur Stabili sierung einer z. B. subjektiv erwünschten Flammenlänge be trieben werden. Die in kompletter Konfiguration vom Füh rungsregler ausgegebene Führungsgröße avanciert dann zum Sollwert des Flammenreglers. Im Beispiel ist die Regelung nur einer Flammenlänge zur Einregelung des zugehörigen Hotspots in die Mittellage der Wanne, nach Anspruch 1 ge schildert. Insbesondere für Querflammenwannen sind mehrere solche Regelkreise angeordnet, die aber in der Regel gemein sam ausschließlich ein OMC-System benutzen.This determines the burner port that caused it. The position of the geometric center of the flame-axial temperature field on the glass is evaluated as the actual value of the guide controller, as the flame-axial position of the center of gravity of a hotspot temperature field on the glass bath ( 5 ) and is specifically its actual position as a proportion of the length of the transverse axis. From the fixed Bird's eye view of the furnace chamber camera in the central axis of the tub, form the central pixels of the symmetrical image section, the central axis on the glass bath. The current focus of the heat sink for each flame should be located there. According to claim 1, this is the target position of the center of gravity of a flame-axial temperature field of the heat sink ( 1 ), the preferably fixed target value of the guide controller, which is half the width of the tub. There is a control deviation in the example. The actual value as the flame-axial position of the center of gravity of a hotspot temperature field on the glass bath ( 5 ) is, seen from the former, just switched off flame root, in the example before the setpoint. This means that the flame has obviously released its heat too early to, as desired, form a center of gravity of the heat load in the central axis of the trough within a flame menaxial temperature field and thus drive the rising cross-flow in a central central position. The flame is set a little too short for this goal. The master controller or heat sink controller ( 6 ) changes the command variable flame length ( 7 ) of the slave controller, clearly the fast flame controller ( 8 ) towards a longer flame length. This command variable becomes active when the fire on this side is started again and the slave controller currently regulates a "longer" flame. This length of the flame is also measured using the OMC, in a very similar way, but continuously in the fire period and for longer periods. A center of gravity of the flame is formed within an isotherm, the relative length of which is determined by the width of the tank, referred to simply as the actual value of the flame length, and the flame is assigned to a port and the control loop is closed by extending the flame, which is too short, by a control action of the slave controller, the length of the flame actuator ( 9 ), is activated. In the example, the atomizer gas pressure of the oil burner at this port is reduced according to claim 1. The picture on the controlled system ( 10 ) changes in the form of the glass bath surface temperature distribution and the wall temperature distribution. These are in the control loop input of the OMC image processing. The controller continues to operate autonomously during the time of the fire period on the basis of the reference variable changed for half the fire period and independently adjusts all changes in flame length from changes in route during this period. We only need to be reminded of malfunctions from changes in the air exposure to the port or fluctuations in the oven pressure in order to illustrate the requirement for the controller to be up to date. In the next cycle, for example, a correspondence between the brightest point on the glass bath and the tub center axis can be seen. In this case, the master controller will not cause the slave controller's command variable to change and this will work with the old flame length command variable in the next cycle. The control loop of the flame length can also be coupled from the master controller, but then only to stabilize a z. B. subjectively desired flame length be driven. The command variable output in a complete configuration by the guide controller then advances to the setpoint of the flame controller. In the example, the regulation is only a flame length for regulating the associated hotspot in the central position of the tub, according to claim 1. Several such control loops are arranged in particular for transverse flame troughs, but they generally only use one OMC system together.
Der Erfolg des Verfahrens wird auffällig an einer stärker V-förmigen Gestaltung des Einlagebildes und kann als solches durch das vorhandene OMC, unabhängig von der vorliegenden Erfindung, numerisch relativ bestimmt werden. Nach Anspruch 2 soll der abziehende Port eines gegenüberliegenden flammen längengeregelten Ports an einer Querflammenwanne nicht we sentlich überhitzt sein. Es ist die Störgröße Kantenüber hitzung des Brennermauls (2) zu vermeiden. Nach Anspruch 2 wird eine Bildauswertung mittels OMC in der Feuerpause unmittelbar nach "Feuer aus" für einen manuell ausgewählten Bildausschnitt an der Oberofenseitenwand, der sich in der Nähe des betreffenden Ports befindet, aber diesen selbst ausschließt, ausgeführt. Im Ergebnis wird für die Fläche eine Verteilung der Intensitäten von blau, grün und gelb bestimmt. Nahezu zeitgleich wird dasselbe unter Einschluß der Portkanten ausgeführt. Eine, als kritisch eingestufte relative Blauverschiebung bei Einschluss der Brennermaul kanten, die von Hand eingestellt ist, gibt über das OMC ein proportionales Signal der anteiligen Blauverschiebung aus, dass vom handeingestellten Sollwert des Führungsreglers, der Sollposition des Schwerpunkts der flammenaxialen Wärmesenke (1), subtrahiert wird. Das Ergebnis ist der sicherheitskor rigierter Sollwert des Wärmesenkenreglers (4) Dieser Soll wert ist von der idealen Mittellage zurückverlegt, zu Gunsten der thermischen Schonung des abziehenden Ports.The success of the method is noticeable in a more V-shaped design of the insert image and, as such, can be relatively numerically determined by the existing OMC, regardless of the present invention. According to claim 2, the withdrawing port of an opposing flame length-controlled port on a cross flame pan should not be overheated. The disturbance variable edge overheating of the burner mouth ( 2 ) must be avoided. According to claim 2, an image evaluation by means of OMC in the fire break is carried out immediately after "fire off" for a manually selected image section on the upper furnace side wall, which is located in the vicinity of the relevant port but excludes it itself. As a result, a distribution of the intensities of blue, green and yellow is determined for the area. The same is done almost simultaneously, including the port edges. A critical blue shift classified as critical when the burner mouth is included, which is set manually, outputs a proportional signal of the proportionate blue shift via the OMC, which subtracts from the manually set setpoint of the master controller, the setpoint position of the center of gravity of the flame-axial heat sink ( 1 ) becomes. The result is the safety-corrected setpoint of the heat sink controller ( 4 ) This setpoint has been moved back from the ideal middle position in favor of the thermal protection of the withdrawing port.
Bei U-Flammenwannen sind die Brennstoffverteilung der Brenner des feuernden Ports und eine unterstützende Luftver teilung am Port, die von der Beschreibung für die Querflam menwanne im Rahmen ingenieurmäßigen Handelns sinngemäß zu übertragenden, leicht abweichenden Stellgrößen. With U-flame tanks, the fuel distribution is the Burner of the firing port and a supportive air ver division at the port by the description for the Querflam menwanne in the context of engineering action transmitting, slightly different control values.
11
Sollposition des Schwerpunkts der flammenaxialen
Wärmesenke
Target position of the center of gravity of the flame-axial heat sink
22
Störgröße Kantenüberhitzung des Brennermauls
Disturbance edge overheating of the burner mouth
33
"optical-melting-control system" (OMC)
"optical melting control system" (OMC)
44
sicherheitskorrigierter Sollwert des Wärmesenkenreglers
Safety-corrected setpoint of the heat sink controller
55
flammenaxiale Position des Schwerpunktes eines Hotspot-
Temperaturfeldes auf dem Glasbad
flame-axial position of the center of gravity of a hotspot temperature field on the glass bath
66
Wärmesenkenregler
Heat sinks regulator
77
Führungsgröße Flammenlänge
Reference variable flame length
88th
Flammenlängeregler
Flame length regulator
99
Stellglied der Flammenlänge
Flame length actuator
1010
Regelstrecke
controlled system
1111
Istwert der Flammenlänge
Actual value of the flame length
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001160828 DE10160828A1 (en) | 2000-12-14 | 2001-12-11 | Process for controlling the quality-determining parameters of a glass bath used in glass production in tank furnaces comprises optically measuring the mixture and adjusting by means of fuel supply or distribution |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10065883 | 2000-12-14 | ||
DE2001160828 DE10160828A1 (en) | 2000-12-14 | 2001-12-11 | Process for controlling the quality-determining parameters of a glass bath used in glass production in tank furnaces comprises optically measuring the mixture and adjusting by means of fuel supply or distribution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10160828A1 true DE10160828A1 (en) | 2002-08-08 |
Family
ID=7669521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001160828 Withdrawn DE10160828A1 (en) | 2000-12-14 | 2001-12-11 | Process for controlling the quality-determining parameters of a glass bath used in glass production in tank furnaces comprises optically measuring the mixture and adjusting by means of fuel supply or distribution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10160828A1 (en) |
-
2001
- 2001-12-11 DE DE2001160828 patent/DE10160828A1/en not_active Withdrawn
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