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Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung der Außenwände von Glasschmelzöfen
Beim normalen Betrieb von Glasschmelzöfen treten an der Innenseite der Wände Erosionserscheinungen
auf, wenn der Glasspiegel ansteigt und abfällt und durch Oberflächenspannung Teilchen
aus den Wänden herauslöst. Die Wände werden auf diese Weise ausgewaschen, und es
bildet sich eine Aushöhlung, die schließlich den oberen Teil der Glaswanne völlig
zerstört.
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Man hat schon versucht, diesen Erosionserscheinungen durch eine Kühlung
der Außenseite der Ofenwandungen in der Nähe des Flüssigkeitsspiegels mit Hilfe
von Wasser oder Luft entgegenzuwirken. Der Betrieb der bekannten Kühlsysteme erfordert
aber einen ständigen Aufwand zusätzlicher Energie. Außer-, dem ist Luft wegen ihrer
geringen spezifischen Wärmezahl als Kühlmittel schlecht geeignet.
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Aufgabe der Erfindung ist eine wirksamere Kühlung der Ofenwandungen
ohne Aufwand zusätzlicher Energie.
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Erfindungsgemäß wird dies durch die Verwendung von Wasserdampf erreicht,
der mittels der von einer Ofenwand entnommenen Wärme erzeugt und gegen die Ofenwand
geblasen wird. Zur Durchführung eines solchen Kühlverfahrens sind zweckmäßig an
der Außenwand des Ofens Wasser enthaltende Behälter in Verbindung mit Düsen angeordnet,
die den in den Behältern erzeugten Dampf gegen eine Ofenwand blasen.
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Die mittels der Erfindung erzielte wirksame Kühlung beruht darauf,
daß der Ofenwand durch die Verdampfung des Wassers Wärme entzogen wird und daß der
Dampf eine höhere spezifische Wärmeaufnahmefähigkeit als Luft hat.
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Eine beispielsweise Ausführungsform einer Kühleinrichtung gemäß der
Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar ist Fig. 1 ein Teilschnitt durch eine Ofenwand,
woraus die Folge einer ungenügenden Kühlung ersichtlich ist, Fig. 2 ein Teilschnitt
durch die Ofenwand mit einer Kühlanlage gemäß der Erfindung und Fig. 3 eine Ansicht
eines Teiles einer senkrechten Ofenwand mit einer Kühlmittelerzeugungsanlage gemäß
der Erfindung.
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In Fig. 1 ist 10 die Wand eines Glasschmelzofens, der geschmolzenes
Glas 12 mit einem Oberflächenspiegel 14 enthält. An der Außenseite der Ofenwand
10 ist eine Luftdüse 16 angebracht, die etwa auf der Höhe des Spiegels 14 der Glasmasse
innerhalb des Ofens einen Luftstrom gegen die Außenseite der Wand bläst.
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Wenn die Ofenwand nicht gekühlt wird oder wenn die übliche Luftkühlung
nach Fig. 1 unwirksam ist, so hat das Ansteigen und Fallen eines Spiegels 14 der
Glasmasse 12 in der Wanne Erosionserscheinungen an der Innenseite der Wand 10 zur
Folge, wie dies bei 18 gezeigt ist. Wird gegen diese Erosionserscheinungen nichts
unternommen, so tritt mit der Zeit eine Zerstörung des oberen Teiles der Ofenwand
ein, so daß dieser Teil ersetzt werden muß. Die üblichen Luftblasdüsen 16 haben
die Aufgabe, die erwähnten Erosionserscheinungen nach Möglichkeit zu beseitigen
oder wenigstens zu mindern. Derartige Luftdüsen erfordern jedoch eine Druckluftquelle,
und eine große Glaswanne bedarf zu einer Lieferung einer eine wirksame Kühlung sichernden
Luftmenge eines Energieaufwandes von 300 PS. Wenn auch eine solche Luftkühlung die
Erosionserscheinungen an dem oberen Wannenteil verringert, so ergibt diese Kühlungsart
doch zusätzliche Kosten, wodurch das endgültige Erzeugnis verteuert wird.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen die Kühlanlage gemäß der Erfindung. Hier ist
einer Wand 20 eines eine geschmolzene Glasmasse22 mit einem Oberflächenspiegel 24
enthaltenden Ofens ein Siederaum 26 zugeordnet, der nahe der Wand auf Stützen 28
ruht. Der Siederaum 26 ist mit einer Mehrzahl von senkrechten Rohren 30 versehen,
die in flachen Düsen 32 enden, welche etwa in der Höhe des Spiegels 24 der Glasmasse22
gegen die Wand20 gerichtet sind. Der Siederaum 26 kann mit einem Wassereinlaß 34
und einem Ablaßventil 36 versehen sein.
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Erfindungsgemäß kann der Siederaum 26 in Berührung mit der Wand 20
angeordnet und in dieser Stellung mit Hilfe von Spindeln oder Stellschrauben festgehalten
werden. Es ist aber auch möglich, den Siederaum
in einem gewissen
Abstand von der Wand vorzusehen, in welchem Falle der größte Teil der dem Siederaum
zugeführten Wärme durch Strahlung von der Wannenwand abgegeben wird. Das Maß del
Dampferzeugung kann durch verstellbare Schirmplatten 38, z. B. aus Aluminiumblech,
zwischen der Ofenwand 20 und dem Siederaum 26 geregelt werden, indem die Schirmplatten
die dem Siederaum zugeführte Wärmemenge begrenzen. Andererseits ist es aber auch
möglich, die Siederäume beweglich anzuordnen, so daß ihr Abstand von der Ofenwand
zu verändern ist. Allerdings ist dies weniger vorteilhaft, da hiermit auch eine
Verlagerung der Düsen 32 verbunden wäre.
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Im Betrieb wird Wärme von der Ofenwand auf den Siederaum 26 durch
Strahlung und/oder Leitung übertragen, wodurch das Wasser 40 in dem Siederaum zum
Sieden gebracht wird.
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Der erzeugte Dampf wird dann mit Hilfe der Rohre 30 und der Düsen
32 gegen die Ofenwand gerichtet. Die gegenüber dem Oberflächenspiegel 24 der Glasmasse
hervorgerufene Kühlwirkung verhindert die eingangs erwähnten Erosionserscheinungen
an der Ofenwand. Eine weitere Kühlwirkung wird gegenüber den Siederäumen erzielt,
indem die für die Dampfbildung verbrauchte Wärme der Ofenwand entnommen wird.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung ein Kühlverfahren
für Ofenwände darstellt, welches wirksam und wirtschaftlich ist und eine außerordentlich
einfache Anlage erfordert.
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Gemäß der Erfindung brauchen die Düsen nicht unmittelbar auf die Wand
gerichtet zu werden, der die Wärme entzogen wird. Das bedeutet, daß der Siederaum
nahe einer üblicherweise leicht zugänglichen Ofenwand angeordnet werden kann, während
der in dem Siederaum erzeugte Dampf dazu benutzt wird, um andere oder alle Wände
des Ofens zu kühlen.