DE102008017729A1 - Plant for heat treating sheet glass/other panel-like materials, comprises a roller hearth furnace, a cooling station, a loading station in the form of receiving roller table, and an unloading station in the form of removing roller table - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas oder anderen plattenförmigen Werkstoffen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, einen Ofen für eine solche Anlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 25 und einem Wärmetauscher für eine solche Anlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 27.The The invention relates to a plant for the heat treatment of Flat glass or other plate-shaped materials with the features of the preamble of claim 1, a furnace for Such a system according to the preamble of claim 25 and a heat exchanger for such a system according to the preamble of claim 27.
Um aus normalem Flachglas beispielsweise Einscheibensicherheitsglas entstehen zu lassen, muß man der Glasplatte einen Spannungszustand einprägen, bei dem die Glasoberflächen unter Druckspannung und das Innere der Glasplatte unter Zugspannung steht. Durch diesen starken inneren Spannungszustand zerbricht eine solche Glasplatte bei Überschreiten einer Grenzbelastung in kleinste Teilchen.Around made of normal flat glass, for example tempered safety glass to let arise, one must memorize the glass plate a state of tension, in which the glass surfaces under compressive stress and the Inside of the glass plate is under tension. By this strong internal stress state breaks such a glass plate when exceeded a limit load in the smallest particles.
Der gewünschte Spannungszustand der Glasplatte wird durch Erwärmen der Glasplatte und anschließendes Abschrecken beispielsweise durch Anblasen mit kalter Luft erzielt. Das Abschrecken setzt also eine gleichmäßig auf eine hohe Temperatur erwärmte Glasplatte voraus.Of the desired state of stress of the glass plate is by heating the glass plate and then quenching, for example achieved by blowing with cold air. Quenching thus sets a uniformly heated to a high temperature Glass plate ahead.
Das vorliegende Verfahren betrifft das Betreiben einer Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas in einem Ofen, insbesondere und typischerweise einem Rollenherdofen, in dem die Glasplatte bzw. eine Gruppe von Glasplatten einer Charge auf die hohe Temperatur (die Produkt-Endtemperatur) erwärmt wird, von der ausgehend dann die anschließende Weiterbearbeitung, beispielsweise das Abschrecken, erfolgen kann.The present method relates to the operation of a plant for heat treatment of flat glass in an oven, in particular and typically one Roller hearth furnace in which the glass plate or a group of glass plates one batch to the high temperature (the final product temperature) is heated, starting from then the subsequent Further processing, such as quenching, can be done.
Bei der Lehre der Erfindung geht es somit zunächst um die Erwärmung von Flachglas im Chargenbetrieb von Umgebungstemperatur (beispielsweise ca. 20°C) auf die gewünschte Temperatur (die Produkt-Endtemperatur) des Flachglases von mehreren hundert °C, insbesondere von ca. 650°C. Das soll in möglichst kurzer Zeit erfolgen.at The teaching of the invention is therefore initially about the heating of flat glass in batch operation from ambient temperature (for example approx. 20 ° C) to the desired temperature (the final product temperature) the flat glass of several hundred ° C, in particular of about 650 ° C. This should be done in as short a time as possible.
Die Lehre der vorliegenden Erfindung ist in erster Linie auf die Wärmebehandlung von Flachglas, also plattenförmigem Glas, gerichtet. Grundsätzlich sind technisch ähnliche Probleme aber auch bei anderen mit hohen Temperaturen einer Wärmebehandlung zu unterziehenden plattenförmigen Werkstoffen zu beobachten. Im Grundsatz läßt sich die Lehre der vorliegenden Erfindung also auch auf Verfahren zur Wärmebehandlung von anderen plattenförmigen Werkstoffen, bei denen ähnliche Aufgabenstellungen bestehen, übertragen. Die Begriffe ”Flachglas” und ”Glascharge” sollen also Flachglas im engeren Sinne sowie andere plattenförmige Werkstoffe umfassen, bei denen sich ähnliche Probleme der Wärmebehandlung stellen. ”Flachglas” im Sinne der Lehre ist daher auch gebogenes oder anderweit in dreidimensionale Form gebrachtes Glas.The The teaching of the present invention is primarily to the heat treatment of flat glass, ie plate-shaped glass, directed. Basically technically similar problems but also in others with high Temperatures of a heat treatment to be subjected plate-shaped materials to observe. In principle, the doctrine can be The present invention therefore also to methods for heat treatment from other plate-shaped materials where similar Assignments exist, transfer. The terms "flat glass" and "glass batch" are intended So flat glass in the strict sense and other plate-shaped Materials containing similar problems of Heat treatment. "Flat glass" in the The sense of the teaching is therefore also curved or otherwise in three-dimensional Shape brought glass.
Hinsichtlich der Bezeichnungen ”Luft”, ”Kammerluft” etc. ist festzuhalten, daß bei der vorliegenden Erfindung generell ein beliebiges Gas oder Gasgemisch verwendet werden kann. Insbesondere kann die Anlage statt mit Luft im engeren Sinne auch mit Schutzgas arbeiten, also in der Kammer des Ofens eine Schutzgasatmosphäre vorgesehen sein.Regarding the terms "air", "chamber air" etc. It should be noted that in the present invention in general Any gas or gas mixture can be used. In particular, can the plant works with inert gas instead of air in the narrower sense, So provided in the chamber of the furnace, a protective gas atmosphere be.
Der Begriff ”Ofen” bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung jeden für die Wärmebehandlung von Flachglas oder anderen plattenförmigen Werkstoffen geeigneten Ofen. Insbesondere handelt es sich insoweit um einen Rollenherdofen, bei dem sich die zu behandelnde Glascharge auf einer ”Rollenbahn” als Transporteinrichtung befindet. Es gibt aber auch andere Ofenanordnungen, die im Rahmen der Lehre der vorliegenden Erfindung entsprechend verwendet werden können.Of the Term "furnace" in the context of the present Invention everyone for the heat treatment of flat glass or other plate-shaped materials suitable oven. In particular, it is in this respect a roller hearth furnace, at the glass batch to be treated on a "roller conveyor" as Transport device is located. But there are also other furnace arrangements, in accordance with the teachings of the present invention can be used.
Hinsichtlich der Bezeichnung ”Rollenbahn” ist zu vermerken, daß es sich um eine Transporteinrichtung handelt, auf der sich die Glascharge an der jeweiligen Stelle der Anlage befindet. Normalerweise wird eine Rollenbahn mit Keramikrollen versehen sein. Dabei ist zu vermerken, daß es sich zwar wegen der hohen Temperatur im Regelfall um Rollen aus keramischen Material handeln wird, daß aber im Grundsatz für die Rollen alle Werkstoffe eingesetzt werden können, die bei der Produkt-Endtemperatur im jeweiligen Abschnitt der Anlage störungsfrei arbeiten. Eine ”Rollenbahn” als Transporteinrichtung paßt zu einem Rollenherdofen. Für andere Ofentypen sind andere Transporteinrichtungen vorzusehen, beispielsweise netzartige Transporteinrichtungen oder Transporteinrichtungen, die gleichzeitig Biegewerkzeuge für zu formendes Glas darstellen.Regarding the term "roller conveyor" is to be noted that it is a transport device on the The glass batch is located at the respective location of the system. Normally, a roller conveyor will be provided with ceramic rollers. It should be noted that it is because of the high Temperature usually act around rollers made of ceramic material but that in principle for the roles all Materials that can be used at the final product temperature in the work properly in each section of the system. A "roller conveyor" as a transport device suits a roller hearth furnace. For other furnace types are others Provide transport facilities, such as net-like transport facilities or transport facilities, which simultaneously represent bending tools for glass to be formed.
Der Begriff ”Glascharge” meint im Rahmen der Lehre der vorliegenden Erfindung eine komplette ”Füllung” des Rollenofens, die einer entsprechenden kompletten ”Füllung” der jeweiligen anderen Stationen der Anlage entspricht. Das kann eine einzige große Glasplatte oder eine Gruppe von mehreren kleineren Glasplatten sein. Für die Lehre der Erfindung ist es zweckmäßig, auch eine Glascharge aus einer Gruppe von Glasplatten möglichst vollständig zu realisieren, um im Rollenofen und in den anderen Stationen der Anlage eine möglichst vollflächige Anordnung des Glases zu erreichen (typischerweise erreicht man bei mehreren Glasplatten Füllungsgrade von 50% bis 80%). Entsprechendes gilt für andere plattenförmige Werkstoffe.Of the Term "glass batch" means in the context of teaching the present invention a complete "filling" of Roller kiln, the corresponding complete "filling" of the corresponding to other stations of the plant. That can be one single large glass plate or a group of several smaller ones Be glass plates. For the teaching of the invention it is expedient also a glass batch from a group of glass plates as possible to realize completely in the roller furnace and in the other stations of the plant as full as possible To achieve the arrangement of the glass (typically achieved in several glass plates fill levels from 50% to 80%). The same applies to other plate-shaped materials.
Umfangreiche
Ausführungen zu einer Anlage zur Wärmebehandlung
von Flachglas mit einem Durchlaufofen befinden sich in der den Ausgangspunkt
für die Lehre bildenden
Bei
der bekannten Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas,
wie bei allen anderen bislang bekannten Anlagen (beispielsweise
Die
so aufgeheizte Glascharge wird anschließend in einer Vorspann-
und Abkühlstation durch Aufbau innerer Spannungen vorgespannt. Eine
solche ist beispielsweise aus der
Nach dem Abschrecken erfolgt ein langsameres Abkühlen der Glascharge, indem die Gebläseanordnung mit niedrigerer Luftförderleistung gefahren wird. Während des Hin- und Herfahrens der Glascharge auf der Rollenbahn in der Vorspann- und Abkühlstation, des sogenannten ”Pendelns”, wird die Glascharge bis auf eine Handhabungstemperatur von ca. 70°C abgekühlt. Dann wird die Glascharge aus der Vorspann- und Abkühlstation auf die Entladestation gefordert und dort entladen.To Quenching is slower cooling of the glass batch, by the blower arrangement with lower air flow capacity is driven. During the reciprocation of the glass batch on the roller conveyor in the tempering and cooling station, of the so-called "commuting", is the glass batch cooled down to a handling temperature of about 70 ° C. Then the glass batch from the tempering and cooling station demanded on the unloading station and unloaded there.
Anstelle einer kombinierten Vorspann- und Abkühlstation ist auch eine im Durchlauf arbeitende reine Vorspannstation bekannt, an die sich eine davon separate Abkühlstation anschließt.Instead of a combined tempering and cooling station is also a pure biasing station operating in the course known to the followed by a separate cooling station.
Allen zuvor genannten Anlagen zur Wärmebehandlung von Flachglas ist gemeinsam, daß sie einen sehr hohen Energieverbrauch haben. Man muß zunächst mit großem Energieaufwand, also gewaltigen Stromkosten, die Glascharge auf eine Temperatur oberhalb der Transformationstemperatur erwärmen. Anschließend muß man eben diese Glascharge mittels einer gewaltigen Gebläseleistung und dadurch wiederum hohen Stromkosten wieder auf die Handhabungstemperatur abkühlen.all aforementioned plants for the heat treatment of flat glass is common that they are very high energy consumption to have. One must first with a lot of energy, So huge electricity costs, the glass batch to a temperature heat above the transformation temperature. Subsequently One must just this glass batch by means of a huge Blower performance and thereby high electricity costs cool again to the handling temperature.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas anzugeben, die hinsichtlich des Energieverbrauchs günstiger arbeitet als bekannte Anlagen zur Wärmebehandlung von Flachglas, und zwar auch unter Berücksichtigung von zusätzlichen Investitionskosten.Of the Invention is based on the problem, a plant for heat treatment of flat glass, which are more favorable in terms of energy consumption works as a known plant for the heat treatment of flat glass, even with additional consideration Investment costs.
Die zuvor aufgezeigte Problemstellung ist bei einer Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The previously indicated problem is in a plant for heat treatment of flat glass having the features of the preamble of claim 1 solved by the features of the characterizing part of claim 1.
Erfindungsgemäß ist zunächst der Ofen einseitig beschickbar ausgeführt, hat demzufolge nicht am einen Ende eine Einlauf-Ofentür und am anderen Ende eine Auslauf-Ofentür, sondern eine kombinierte Einlauf-/Auslauf-Ofentür an einer Seite. Bereits mit dieser Maßnahme wird eine erhebliche Energieeinsparung erreicht. Die Wärmeverluste des Ofens vermindern sich um ca. 30%, insbesondere weil es an dem ”Durchzug” fehlt, der bei einem Ofen mit getrenntem Einlauf und Auslauf unvermeidbar ist, wenn eine Glascharge aus dem Ofen abläuft und gleichzeitig eine neue Glascharge in den Ofen zuläuft.According to the invention first of all the kiln can be loaded on one side, therefore does not have an inlet oven door at one end and at the other end a spout oven door, but a Combined inlet / outlet oven door on one side. Already With this measure, a significant energy saving reached. The heat losses of the furnace are reduced by about 30%, especially because it lacks the "passage", in an oven with separate inlet and outlet unavoidable is when a glass batch expires from the oven and simultaneously a new glass batch in the oven tapers.
Ein einseitig beschickbarer Ofen, insbesondere Rollenherdofen, hat einen geringeren Durchsatz als ein Ofen mit getrenntem Einlauf und Auslauf, weil die Wechselzeiten der Glaschargen beim einseitig beschickbaren Ofen größer sind als beim Ofen mit getrenntem Einlauf und Auslauf. Dem kann man, wenn man das möchte, mit einem zweiten Ofen in der Anlage begegnen.One one-sided feedable oven, in particular roller hearth oven, has one lower throughput than an oven with separate inlet and outlet, because the change times of glass racks can be loaded on one side Oven are larger than the oven with separate Inlet and outlet. One can, if you like, encounter with a second oven in the plant.
Die in der ablaufenden Glascharge zur Verfügung stehende Wärmemenge wird erfindungsgemäß in der Abkühlstation zum Aufheizen einer neuen, zulaufenden Glascharge genutzt. Dazu ist erfindungsgemäß die Abkühlstation als Wärmetauscher ausgeführt. Zwei voneinander unabhängige Transporteinrichtungen, insbesondere Rollenbahnen, die eine für die wärmebehandelte, ablaufende Glascharge, die andere für die neue, zulaufende Glascharge, befinden sich in dem Wärmetauscher, so daß ein Wärmeübergang von der ablaufenden Glascharge auf die zulaufende Glascharge erfolgt.The in the running Glascharge available amount of heat is inventively in the cooling station used to heat up a new, incoming glass batch. To According to the invention, the cooling station designed as a heat exchanger. Two from each other independent transport equipment, in particular roller conveyors, one for the heat-treated, expiring glass batch, the other for the new, incoming Glascharge, are in the heat exchanger, so that a heat transfer from the running glass batch on the incoming glass batch takes place.
Das Ergebnis ist eine erhebliche Verkürzung der Aufheizzeit im Ofen. Die neue, zulaufende Glascharge hat bereits eine Temperatur von mehreren hundert °C, beispielsweise von mehr als 300°C, wenn sie in den Ofen einläuft. Während der Aufheizzeit von beispielsweise ca. 200 s, also der Aufheizphase, befinden sich zwei weitere Glaschargen im Wärmetauscher. In dieser i. w. ebenso langen Wärmeaustauschphase erfolgt der erfindungsgemäß realisierte Wärmeübergang, durch den die ablaufende Glascharge abgekühlt und die zulaufende Glascharge erhitzt wird.The The result is a significant reduction in the heating time in the oven. The new, incoming glass batch already has a temperature of several hundred ° C, for example of more than 300 ° C, when she enters the oven. During the heating time for example, about 200 s, so the heating phase, are located two more glass bins in the heat exchanger. In this i. w. just as long heat exchange phase is realized according to the invention Heat transfer through which the expiring glass batch cooled and the incoming Glascharge is heated.
Die mit der erfindungsgemäßen Anlage mögliche stufenweise Aufheizung der Glascharge verringert die Gefahr von Schüsselbildung, die in dem den Ausgangspunkt für die Lehre bildenden Stand der Technik als ein wesentliches Problem genannt worden ist.The possible with the system according to the invention Gradual heating of the glass batch reduces the risk of Bowl formation, in which the starting point for The teaching forming prior art as a significant problem has been called.
Die Auslegung einer erfindungsgemäßen Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas oder anderen plattenförmigen Werkstoffen hängt maßgeblich auch von der Dicke der zu behandelnden Glascharge ab. Bei dickeren Glaschargen erfolgt die gewünschte, oben erläuterte Vorspannung unmittelbar im Wärmetauscher. Das sind Glasdicken von ca. 8 mm bis ca. 20 mm.The Design of a plant according to the invention for heat treatment of flat glass or other plate-shaped materials depends largely on the thickness of the treated Glass batch off. For thicker glass rims, the desired, above explained bias directly in the heat exchanger. These are glass thicknesses of about 8 mm to about 20 mm.
Bei geringeren Glasdicken reicht die Kühlleistung des Wärmetauschers nicht aus, um zwischen der Glasoberfläche und dem Inneren der Glasplatte eine ausreichende Temperaturdifferenz zu erzielen. Hier empfiehlt sich eine Modifikation der erfindungsgemäßen Anlage durch eine klassische Vorspannstation zwischen dem Ofen und dem Wärmetauscher, die als Durchlaufstation ausgeführt ist. Eine solche Vorspannstation erbringt die schnelle Temperaturabsenkung zum Zwecke des Vorspannens, also den Temperatursturz von beispielsweise ca. 100°C. Damit hat die die Vorspannstation verlassende, ablaufende Glascharge immer noch eine Temperatur von mehreren hundert °C, beispielsweise mehr als 500°C. Mit einer Vorspannstation kann man die Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas oder anderen plattenförmigen Werkstoffen für alle Dicken verwenden. Ohne eine Vorspannstation ist man auf die Behandlung von dickeren Glasplatten, also mit Dicken von ca. 8 mm und mehr, beschränkt. Ob man eine Vorspannstation einsetzt oder nicht hat also anwendungstechnische Gründe, die gegen den zusätzlichen Investitionsaufwand abgewogen werden müssen.at smaller glass thicknesses suffice the cooling capacity of the heat exchanger do not look to between the glass surface and the interior the glass plate to achieve a sufficient temperature difference. Here, a modification of the invention is recommended Plant through a classic tempering station between the furnace and the heat exchanger, designed as a flow station is. Such a biasing station provides the rapid temperature reduction for the purpose of biasing, so the temperature drop of example about 100 ° C. This leaves the leader station, running glass batch still a temperature of several hundred ° C, for example, more than 500 ° C. With a tempering station you can use the plant for heat treatment of flat glass or other plate-shaped materials for all thicknesses use. Without a tempering station you are on the treatment thicker glass plates, ie with thicknesses of approx. 8 mm and more, limited. Whether you use a tempering station or not So has application-related reasons, which against the additional Capital expenditure must be weighed.
Ein Wärmeaustausch zwischen der wärmebehandelten, ablaufenden Glascharge und der neuen, zulaufenden Glascharge hat nur bis zu einer bestimmten Temperaturdifferenz wärmetechnisch Sinn. Dementsprechend empfiehlt es sich, den letzten Abkühlschritt nicht im Wärmetauscher durchzuführen, sondern in einer Nachkühlstation, die zwischen dem Wärmetauscher und der Entladestation angeordnet ist. In einer solchen Nachkühlstation kann man dann die ablaufende Glascharge konventionell (mit Umgebungsluft) von ca. 200°C auf eine vernünftige Handhabungstemperatur von beispielsweise 70°C abkühlen.One Heat exchange between the heat-treated, has expired glass batch and the new, tapered glass batch only up to a certain temperature difference thermally Sense. Accordingly, it is recommended that the last cooling step not in the heat exchanger, but in a post-cooling station, between the heat exchanger and the unloading station is arranged. In such a aftercooling station can you then the expiring glass batch conventionally (with ambient air) from about 200 ° C to a reasonable handling temperature from, for example, 70 ° C.
Um die notwendige Luftumwälzung im Wärmetauscher zu erzielen ist es erforderlich, daß der Wärmetauscher mit einer Luftumwälzeinrichtung versehen ist, beispielsweise mit entsprechend passend ausgelegten Ventilatoren.Around the necessary air circulation in the heat exchanger To achieve it is necessary that the heat exchanger is provided with an air circulation device, for example with appropriately designed fans.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anlage sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche. Diese befassen sich zunächst mit der Anordnung und Ausbildung der Transporteinrichtungen, insbesondere also der Rollenbahnen, im Wärmetauscher. Insbesondere empfiehlt es sich, daß die Transporteinrichtungen im Wärmetauscher übereinander angeordnet sind.Further preferred embodiments and developments of the invention Appendix are the subject of the further subclaims. These first deal with the arrangement and training the transport facilities, especially the roller conveyors, in the heat exchanger. In particular, it is recommended that the Transport devices in the heat exchanger on top of each other are arranged.
Hier gibt es zwei miteinander konkurrierende Auslegungen. Zum einen kann man vorsehen, daß die zulaufende Glascharge im Wärmetauscher auf der oberen Transporteinrichtung angeordnet ist. Dann hat man eine natürliche Wärmekonvektion von der heißen, ablaufenden Glascharge zu der noch kühlen, zulaufenden Glascharge. Um jedoch eine definierte Wärmeübertragung vorzusehen ist es zweckmäßiger, die Transporteinrichtung im Wärmetauscher zunächst luftströmungstechnisch voneinander zu trennen, also eine direkte Wärmekonvention gar nicht vorzusehen. Vielmehr wird die Luftströmung durch die Luftumwälzeinrichtung gelenkt. Dann kann es zweckmäßiger sein, die ablaufende Glascharge im Wärmetauscher auf der oberen Transporteinrichtung laufen zu lassen. Insbesondere bei vertikal verfahrbaren Transporteinrichtung läßt sich so die Organisation der Bewegungen der Glaschargen in der Anlage optimieren.Here There are two competing interpretations. For one thing Provide that the incoming glass batch in the heat exchanger is arranged on the upper transport device. Then you have a natural heat convection from the hot, running glass batch to the still cool, tapered Glass batch. But to a defined heat transfer it is expedient to provide the transport device in the heat exchanger initially air flow technology separate from each other, so a direct heat convention not to provide at all. Rather, the air flow through directed the air circulation device. Then it may be more convenient be, the outgoing glass batch in the heat exchanger on the to run upper transport device. Especially with vertical movable transport device can be so optimize the organization of the movements of the glass rims in the plant.
Anordnungstechnisch ist eine horizontale Verfahrbarkeit des Wärmetauschers oder seiner Transporteinrichtungen zu bevorzugen.Technically arrangement is a horizontal mobility of the heat exchanger or its transport facilities.
Es kann sich als Alternative empfehlen, den Wärmetauscher ortsfest zu belassen und den Ofen insgesamt verfahrbar auszugestalten. Damit spart man Platz und rechtfertigt dadurch ggf. die zusätzliche Investition. Ist eine Vorspannstation vorgesehen, so ist in diesem Fall die Vorspannstation wie der Wärmetauscher ortsfest angeordnet, da sie ja nur im Durchlaufweg der ablaufenden Glascharge benötigt wird.It may recommend as an alternative, the heat exchanger to keep stationary and to make the oven movable overall. This saves space and thus justifies the additional if necessary Investment. If a pretensioning station is provided, this is in this Case the pretensioning station as the heat exchanger stationary arranged, since they only in the passage way of the expiring glass batch is needed.
In den weiteren Unteransprüchen werden die Temperaturzustände verschieden ausgelegter und aufgebauter Anlagen beispielhaft dargestellt.In The further subclaims are the temperature conditions differently designed and constructed plants exemplified.
Optimal ist die Auslegung der erfindungsgemäßen Anlage im Bereich des Wärmetauschers dann, wenn die Luftumwälzeinrichtung so ausgelegt ist, daß die Lufttemperatur im Wärmetauscher im wesentlichen konstant auf einem Mittelwert etwas oberhalb der Endtemperatur der zulaufenden Glascharge und etwas unterhalb der Endtemperatur der ablaufenden Glascharge liegt. Anfangs wird das natürlich sehr asymmetrisch sein, der Mittelwert ist von beiden tatsächlichen Temperaturen der Glaschargen weit beabstandet. Im Laufe der Wärmeaustauschphase nähern sich die Endtemperaturen der beiden Glaschargen diesem Mittelwert an.Optimal is the design of the system according to the invention in the region of the heat exchanger when the air circulation device is designed so that the air temperature in the heat exchanger is substantially constant at an average slightly above the final temperature of the incoming glass batch and slightly below the final temperature of the expiring glass batch. Of course, in the beginning, this will be very asymmetric, the mean being widely spaced from the two actual temperatures of the glass bins. During the heat exchange phase, the final temperatures of the two glasses approach each other poke at this mean.
Die erfindungsgemäße Anlage kann weiter dadurch optimiert werden, daß man den Wärmetauscher zweistufig oder sogar mehrstufig ausführt. Dann ist der Gesamt-Wärmeübergang von den ablaufenden Glaschargen auf die zulaufenden Glaschargen auf beide bzw. alle Wärmetauscher aufteilbar. Damit erreicht man zum einen eine Erhöhung des Durchsatzes der Anlage. Zum anderen wird der Energiebedarf für die Abkühlung der ablaufenden Glascharge erheblich reduziert, da man die Ventilatorleistung der Luftumwälzeinrichtungen reduzieren kann, weil man die Abkühlzeit durch zwei Wärmetauscher praktisch verdoppelt. Das liegt daran, daß die Leistungsaufnahme eines Ventilators mit der Luftgeschwindigkeit in etwa quadratisch ansteigt oder, wie hier, abnimmt.The inventive system can be further optimized by be that the heat exchanger two stages or even multi-level executes. Then the total heat transfer from the expiring glass margins on the incoming glass rims on both or all heat exchangers split. Achieved with it on the one hand, an increase in the throughput of the plant. On the other hand, the energy required for cooling The expiring glass batch significantly reduced, as you the fan power can reduce the air circulation facilities, because you have the Cooling time through two heat exchangers practically doubled. That's because the power consumption a fan with the air velocity in about square rises or, as here, decreases.
Beispielhafte Angaben für Temperaturen bei verschiedenen Auslegungen von Anlagen mit zwei Wärmetauschern sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.exemplary Data for temperatures at different interpretations Systems with two heat exchangers are the subject of another Dependent claims.
Von Bedeutung ist eine indirekte Möglichkeit zur Energieeinsparung, indem man die bei einer Luftumwälzeinrichtung anfallende Bremsenergie auf eine andere Luftumwälzeinrichtung übertragen kann. Bei größeren Glasdicken muß die Leistung der Luftumwälzeinrichtung beim Einlaufen der wärmebehandelten Glascharge in den Wärmetauscher kurzfristig stark gedrosselt werden. Sind mehrere Luftumwälzeinrichtungen mehrerer Wärmetauscher vorhanden, so kann hier ein wechselseitiger Energieaustausch stattfinden.From Meaning is an indirect way to save energy, by accumulating at a Luftumwälzeinrichtung Transfer braking energy to another air circulation device can. For larger glass thicknesses must Performance of the air circulation device at the entry of the heat-treated Glass batch throttled into the heat exchanger at short notice become. Are several air circulation devices of several heat exchangers There may be a mutual exchange of energy here.
Insgesamt erlaubt die erfindungsgemäße Anlage eine Reduzierung der Aufheizzeiten nahezu wie bei einer Zweikammeranlage. Die Gefahr der Schüsselbildung des Flachglases ist ähnlich gering wie bei einer Zweikammeranlage.All in all allows the system of the invention a reduction the heating times almost like a two-chamber system. The danger the bowl formation of the flat glass is similar low as in a two-chamber system.
Der Energieverbrauch der gesamten erfindungsgemäßen Anlage ist weitaus geringer als bei traditionellen Anlagen zur Wärmebehandlung von Flachglas.Of the Energy consumption of the entire invention Plant is much smaller than traditional heat treatment equipment of flat glass.
Bei einer optimal ausgelegten Anlage wirken zur Energieeinsparung drei Komponenten zusammen. Zum einen ist dies die Auslegung des Ofens mit nur einer kombinierten Einlauf-/Auslauf-Ofentür. Zum zweiten ist dies die Verwendung von einem Wärmetauscher oder zwei Wärmetauschern in Reihe. Zum dritten ist dies die Auslegung dergestalt, daß die Nachkühlung in der Nachkühlstation mit einer wesentlich geringeren Ventilatorleistung erfolgen kann.at An optimally designed system works to save energy three Components together. On the one hand, this is the design of the furnace with only one combined inlet / outlet oven door. Second This is the use of one heat exchanger or two Heat exchangers in series. Third, this is the interpretation in such a way that the after-cooling in the aftercooling station can be done with a much lower fan speed.
Hinsichtlich der Konstruktion des Wärmetauschers bei horizontaler Verfahrbarkeit empfiehlt sich dort oberseitig eine anhebbare Haube, um die Transporteinrichtungen zugänglich zu machen. Unterseitig empfiehlt sich bei jeder Transporteinrichtung eine öffenbare Klappe, über die anfallendes Bruchglas nach unten und außen entsorgt werden kann.Regarding the construction of the heat exchanger with horizontal mobility recommended there is a liftable hood on top, to the transport facilities to make accessible. The underside is recommended for everyone Transport device an openable flap, over the accumulating broken glass is disposed down and out can be.
In entsprechender Weise empfiehlt sich eine Konstruktion des Wärmetauschers bei vertikaler Ausrichtung mit einer seitlich geneigt verlaufenden Trennwand unterhalb der oberen Transporteinrichtung und eine entsprechend seitlich geneigt verlaufenden Bodenwand unterhalb der unteren Transporteinrichtung. Die seitliche Neigung kann auch jeweils nach beiden Seiten nach außen hin gebildet sein. Insgesamt dienen die Trennwand und die Bodenwand zum Auffangen und seitlichen Entsorgen von Bruchglas. Seitliche Klappen machen die entsprechenden Bereiche zugänglich.In accordingly, a construction of the heat exchanger is recommended in vertical orientation with a laterally inclined partition below the upper transport device and a corresponding laterally inclined bottom wall below the lower transport device. The lateral slope can also be after each side be formed outside. Overall serve the partition and the bottom wall for catching and laterally disposing of broken glass. Side flaps make the corresponding areas accessible.
Gegenstand der Erfindung ist nicht nur eine Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas insgesamt, sondern auch ein besonderer Ofen für eine solche Anlage mit den Merkmalen von Anspruch 25 und ggf. Anspruch 26.object The invention is not just a plant for heat treatment of flat glass in general, but also a special oven for Such a system with the features of claim 25 and claim if necessary 26th
In entsprechender Weise ist Gegenstand der Erfindung auch ein Wärmetauscher für eine Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas mit den Merkmalen von Anspruch 27 und ggf. den Merkmalen von Anspruch 28.In corresponding manner, the subject of the invention is also a heat exchanger for a plant for the heat treatment of flat glass with the features of claim 27 and optionally the features of claim 28th
Im folgenden wird die Erfindung nun anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Bei dieser Erläuterung werden auch weitere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigtin the The invention will now be described with reference to a merely exemplary embodiments illustrative drawing explained in more detail. At this Explanation will also provide other benefits and specifics of Invention described in detail. In the drawing shows
Die Erfindung betrifft, wie bereits in der Beschreibungseinleitung ausführlich erläutert, eine Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas oder zur Wärmebehandlung von anderen plattenförmigen Werkstoffen, beispielsweise Metallblechen o. dgl.. Konkret befaßt sich die Lehre der Erfindung mit der Wärmebehandlung von Flachglas. Die Übertragung auf andere Anwendungsfelder kann jedoch entsprechend vorgenommen werden.The Invention relates, as already detailed in the introduction explains a plant for heat treatment of Flat glass or for the heat treatment of other plate-shaped materials, For example, metal sheets o. The like .. Specifically deals the teaching of the invention with the heat treatment of flat glass. However, the transfer to other application fields can be made accordingly.
Entsprechende
Darstellungen finden sich auch für die Anlagen gemäß
Erkennbar
ist zunächst links ein Ofen
Rechts
neben dem Ofen
In
Bereits in der Beschreibungseinleitung ist die Definition des Begriffes ”Glascharge” erläutert worden, darauf darf hier verweisen werden.Already in the introduction to the description of the definition of the term "glass batch" is explained may be referred to here.
Sowohl
die Beladestation
In
einer erfindungsgemäßen Anlage gibt es im Grundsatz
im wesentlichen zwei Bewegungsgeschwindigkeiten der Transporteinrichtungen
In
Im Übergang
von
In
In
Während
die Übergabevorgänge von
Am
Ende der Aufheizphase/Wärmeaustauschphase steht ein weiterer Übergabevorgang, der
in
Die
zuvor beschriebene Anlage ist mit ihrer Auslegung optimal für
Glaschargen
Die
in
Wie
bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung ausgeführt
worden ist, ist es empfehlenswert, daß der Wärmetauscher
Um
einen kontrollierten und gezielten Wärmeaustausch zwischen
den Glaschargen
Wie
bereits zuvor im einzelnen erläutert worden ist, ist die
Dauer der Wärmeaustauschphase im Wärmetauscher
Die
Darstellung in
Die
Konstruktionen sind grundsätzlich auch mit vertikaler Verfahrbarkeit
des Wärmetauschers
Ist
mit
Für
die Konstruktion einer Anlage gemäß
Bei
der in
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß bei
einer Produkt-Endtemperatur der Glascharge
Während
die in
Die
in
Wie
bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung ausgeführt
worden ist, kann man die Energieersparnis bei der erfindungsgemäßen
Anlage, allerdings mit höheren Investitionskosten, weiter
dadurch verbessern, daß zwischen dem Wärmetauscher
Für
die in
Der
Ablauf bei der in
Unter
Berücksichtigung der Ausführungen zu den Ausführungsbeispielen
gemäß
Die
Pfeile in
Die
in
Für
die beiden Wärmetauscher gilt mit Vorspannstation, daß bei
einer Produkt-Endtemperatur der Glascharge
Bei
den Anlagen mit zwei Wärmetauschern
Wie
bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert
worden ist, muß die Kühlleistung beim Einlaufen
einer heißen Glascharge
In
den
Der
in
Zugänglich
ist der Wärmetauscher
Der
in
Im
in
Hinsichtlich
der Entsorgung von Bruchglas ist hier vorgesehen, daß der
Wärmetauscher
Anordnungstechnisch
ist eine horizontale Anordnung der parallel nebeneinanderlaufenden Transporteinrichtungen
Die
konstruktiven Lösungen der Luftumwälzeinrichtungen
von
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - US 4617043 A [0013] - US 4617043 A [0013]
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