DK157808B - Fremgangsmaade til tilfoersel af forbraendingsluft til regeneratorer i en glassmelteovn og regenerativ glassmelteovn til udfoerelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 157808 B

Den foreliggende opfindelse beskæftiger sig med glassmeltning og mere specielt med forbedret tilførsel af forbrændingsluft til regeneratorer i en regenerativ glassmelteovn af tanktypen.

5 Planglas kan som bekendt fremstilles i en konti nuerlig tanksmelteovn, hvor råmaterialer kontinuerligt tilføres påsætningsenden og smeltes og raffineres under bevægelsen frem gennem ovnen og derefter aftages fra dennes afgangsende som et kontinuerligt bånd. I ovne 10 af denne art tilføres varme til smeltning af råmaterialerne gennem en række porte i de modstående længdesidevægge, hvilke porte er forbundet med kilder for tilførsel af brændsel og forvarmet forbrændingsluft. Forbrændingsluften forvarmes ved berøring med ildfaste 15 sten, som opvarmes af varm røggas, der tidligere er ført igennem regeneratorernes gitterværk på den modsatte side af de porte, hvori der fyres. Fyringsretningen vendes periodisk, hvilket betyder, at de to rækker porte drives skiftevis, så at der først fyres i 20 den ene række porte, medens den varme røggas afgår genem den modstående række porte. Efter en periode på ca. 20-30 minutter vendes af driftsbetingelserne for de to rækker porte, dvs. at de porte, gennem hvilke der tidligere blev fyret, nu tjener som udstrømnings-25 porte, medens de tidligere udstrømningsporte tjener som fyringsporte.

Efter sædvane tilføres forbrændingsluften til regeneratorernes opstrømsende, dvs. den ende der ligger ved ovnens påsætningsende, gennem tunneler, der 30 ligger langs med og under regeneratorernes stengitterværk. Det har vist sig, at udstrømningen af de varme røggasser, selv om tunnelerne forløber i regeneratorernes fulde længde på hver side af ovnen, som følge af strømningsegenskaberne i overvejende grad foregår gen-35 nem regeneratorernes opstrømsende. Modsat viser det sig, 2

DK 157808B

at den koldere forbrændingsluft, når den indføres i regeneratorerne, i overvejende grad drives til disses nedstrømsende. Herved forøges tendensen til, at der fremkommer en temperaturforskel, og som følge heraf 5 indstiller der sig i regeneratorernes gittersten et temperaturniveau, der ved opstrømsenden, dvs. ud for den første port, er væsentlig højere end ved ned-strømsenden. Dette antages ikke alene at formindske ovnens termiske virkningsgrad, men også at resulte-10 re i en for tidlig nedbrydning af regeneratorerne på grund af de unormalt høje lokaltemperaturer. På grund af disse unormalt høje lokaltemperaturer og koncentrationen af akkumuleret varme i lokale områder vil den virkningsgrad, med hvilken forbrændingsluften for-15 varmes under fyringsperioden, med andre ord formindskes.

Kort udtrykt går den foreliggende opfindelse ud på en fremgangsmåde og et apparat til tilførsel af forbrændingsluft til begge ender af regeneratorerne i en glassmelteovn. Nærmere angivet angår opfindelsen en 20 fremgangsmåde til tilførsel af forbrændingsluft til regeneratorer beliggende på hver sin side af en regenerativ glassmelteovn til forbedring af deres driftsvirkningsgrad, hvilke regeneratorer er af den art, som omfatter langstrakte gitterværkstrukturer af sten med 25 samlekamre beliggende i længderetningen under og over gitterværkstrukturerne og med tilførsel af forbrændingsluft til det nedre samlekammer, hvorfra luften stiger op igennem gitterværkstrukturen til det øvre samlekammer under ovnens fyringsperiode, og en sådan 30 fremgangsmåde er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at en væsentlig del af forbrændingsluften indføres i ned-strømsenden af regeneratorernes nedre samlekammer, medens en mindre del af forbrændingsluften tilføres opstrømsenden af det nedre regeneratorsamlekammer, så at 35 de modsat rettede strømme virker til at udligne regeneratorens driftstemperaturer over dens længde. Ved

DK 157808 B

3 dette arrangement, der stadig muliggør, at den overvejende del af de varme røggasser aftages ved regeneratorernes opstrømsende, hvorved varmen koncentreres i dette område, ledes en større del af den kolde for-5 brændingsluft til samme område. Arrangementet modvirker altså den ovenfor beskrevne kumulative effekt og muliggør en større udnyttelse af varmen i regeneratorerne og en udligning af temperaturen i disse. Nedbrydning af regeneratorerne ved disses opstrømsende som følge af 10 unormalt høje temperaturer vil følgelig formindskes.

Opfindelsen angår tillige en til udførelse af den angivne fremgangsmåde bestemt, reversibel og regenerativ glassmelteovn, som på kendt måde omfatter en langstrakt tank, der har et råmaterialepåsætningsområde ved 15 sin opstrømsende og organer til afgivelse af smeltet glas ved sin nedstrømsende samt langs hvis sider der findes et antal i afstand fra hinanden liggende porte, der langs hver side af tanken er forbundet med en regenerator, som omfatter en af sten opbygget gitterværk-20 struktur med et under denne og i hele regeneratorens længde liggende samlekammer, og et ledningssystem, der forbinder hver af regeneratorerne med en forbrændingsluftkilde. Ejendommeligt for en sådan ovn ifølge opfindelsen er, at der i ledningssystemet indgår grenlednin-25 ger til selektiv tilslutning af samlekamrenes nedstrømsende til forbrændingsluftkilden, en grenledning for samtidig tilslutning af deres opstrømsende til samme kilde og ventilmekanismer til selektiv tilførsel af forbrændingsluft fra kilden til samlekamrene samt et 30 spjæld til proportionering af den tilførte forbrændingsluft mellem opstrøms- og medstrømsenderne af det ene eller det andet samlekammer, hvorved forbrændingsluftens modsatte indstrømning i samlekamrene tjener til mindskning af lokal overhedning til et minimum og ud-35 jævning af temperaturen over regeneratorernes fulde længde. Disse særforanstaltninger medfører ikke væsent- 4

DK 157808B

lige konstruktionsmæssige komplikationer og muliggør de foran angivne driftsmæssige fordele.

Opfindelsen er i det følgende nærmere forklaret med henvisning til tegningen, på hvilken 5 fig. 1 viser et skematisk planbillede, delvis i snit, af en del af fyringsområdet og smeltezonen i en regenerativ glassmelteovn ifølge opfindelsen, fig. 2 i større målestok og delvis i snit det i fig. 1 viste set i retning af pilene 2-2 til illu-10 stration af grenledninger, som forbinder forbrændingsluf tsystemet med regeneratorernes nedstrømsende, fig. 3 også i noget større målestok et længdesnit af en af regeneratorerne hovedsagelig efter linien 3-3 i fig. 1, 15 fig. 4 i større målestok et længdesnit hoved sagelig efter linien 4-4 i fig. 1 illustrerende forbrændingsluftindførings- og -vendemekanismen ved regeneratorernes opstrømsende, og fig. 5 et snit hovedsagelig efter linien 5-5 20 i fig. 1 visende reguleringsorganerne for forbrændingsluften.

Fig. 1 viser en del af en kontinuerlig, regenerativ tanksmelteovn 10 ifølge opfindelsen.

Glassmelteovnen har en overdækket, i ovnens 25 længderetning forløbende tank 11 og et par regeneratorer 12 og 13 beliggende langs hver sin længdeside af tanken 11.

Tanken 11 har modstående sidevægge 14 og 15, en endevæg 16 og et par konventionelle påsæt-30 ningssteder 17 og 18. Som bekendt indføres materialerne til fremstilling af råglasset, dvs. oprindelige råmaterialer og affaldsglas eller returglas, i påsætningsstederne 17 og 18 ved hjælp af ikke viste tilførselsorganer, og disse råmateriale:reduceres 35 til smeltet tilstand i en smeltezone, fra hvilken de strømmer ind i og igennem raffinerings- og kølezoner.

DK 157808B

5 hvorefter de aftages fra ovnens modsatte ende, udgangs-endeh, ved hjælp af en af de velkendte giasformningsmetoder .

Varme til nedsmeltning af påsatsen i smelte-5 zonen tilvejebringes ved egnede midler, såsom ikke viste brændere, der udsender hede flammer og forbrændingsprodukter gennem to rækker porte 19 og 20, der udmunder i smeltetanken 11 over det smeltede glas' niveau. Som sædvanligt ved ovne af denne art er de 10 enkelte porte i hver af rækkerne 19 og 20 anbragt med bestemte mellemrum hen ad siderne 14 og 15, og det anvendte antal porte er valgt på forhånd efter en ønsket maksimal smeltekapacitet for ovnen 10. I dette tilfælde findes der seks porte i hver række hen 15 ad sidevæggene 14 og 15, af hvilke porten ved opstrømsenden, dvs. nærmest ved påsætningsstederne 17 og 18, kaldes den første port. De øvrige porte benævnes tilsvarende som anden til sjette port i rækkefølge bort fra påsætningsstederne.

20 Som vist i fig. 1-3 består hver af regene ratorerne 12 og 13 af en gitterværkskonstruktion 21 bestående af et stort antal krydsstablede, ildfaste sten 22 med indbyrdes mellemrum indesluttet i et hus 23 af ildfaste sten. Kort beskrevet har 25 hvert af husene 23 en overvæg eller et tag 24, modstående sidevægge 25 og 26, modstående endevægge 27 og 28 og et gulv 29. Endevæggen 27 ved regeneratorernes opstrømsende kaldes almindeligvis smel-teendeskoddet medens endevæggen 28 ved regeneratorer-30 nes nedstrømsende almindeligvis kaldes arbejdsende-skoddet. Til tilvejebringelse af en strøm af forbrændingsluft og varme røggasser gennem regeneratorerne 12 og 13 har hver af disse et nedre samlekammer bestående af en på langs forløbende tunnel eller kanal 35 30 og et øvre, på langs forløbende samlekammer 31. Regeneratorernes gitterværkstruktur 21 bæres af et antal tværstillede loftsbuer 32, der holder gitter-

DK 157808 B

6 værkstnakturen hævet over gulvet 29, medens gitterværkstrukturen 22 har sit øverste parti liggende lavere end portene 19 og 20. Ved en stor smelteovn kan en enkelt loftsbue 32 spændende over hele bred-5 den af huset 23 være uhensigtsmæssig stor, og der findes derfor to mindre buer 32a og 32b, fig. 2, som i det viste eksempel. De indadvendende ender af disse buer 32a og 32b bæres af en lodret væg 33, der står op fra gulvet langs huset 23's længdeakse.

10 Disse loftsbuer 32a og 32b danner sammen med gulvet 29 og en del af hver af sidevæggene 25 og 26 den nævnte tunnel 30, der har to kamre 30a og 30b under gitterværktstrukturen 21. Det må imidlertid forstås, at en tunnel med et enkelt kammer ville være 15 tilstrækkelig, hvis det ikke af konstruktive grunde var nødvendigt at overspænde huset 23's bredde med to buer i stedet for med en enkelt. Tilførslen af forbrændingsluft til og bortledningen af røggasser fra portene 19 og 20 til og fra selve ovnen ledes 20 igennem kanaler 34 (fig. 1) udmundende i det øvre samlekammer 31 oven over gitterværkstrukturen 21.

Som det bedst fremgår af fig. 1 og 4, løber enderne af de fra smelteendeskodderne 27 udgående tunneler 30 sammen i en Y-forbindelse 35 med en 25 øvre forbrændingsluftspassage 36, der udmunder i en indstrømningsport 37 for forbrændingsluft, og en nedre røggaspassage 38, der udmunder i en skorsten eller en aftrækskanal 39. Den af kamrene 30a og 30b bestående tunnel 30 i regeneratorerne 12 og 13 30 kan altså efter valg forbindes med indstrømningsporten 37 for forbrændingsluft eller aftrækket 39 f.eks. ved hjælp af en konventionel omskiftningsven-tilmekanisme, der er angivet skematisk ved betegnelsen 40.

35 Denne omskiftningsventilmekanisme 40 kan omfatte et par lodret bevægelige ventilplader 41 og 42, der skiftevis løftes og sænkes ved en ikke 7

. DK 157808B

vist mekanisme, så at den ene tunnel sættes i forbindelse med den øvre forbrændingsluftspassage 36 og den anden tunnel i forbindelse med den nedre udstrømningspassage 38. Den nedre udstrømningspassa-5 ge 38, der udmunder i aftrækket 39, kan have et lodret bevægeligt dæmpespjæld 43 til regulering af den afgående røggas' indstrømning i aftrækket 39.

Ifølge opfindelsen og som bedst vist i fig.

10 1 ledes forbrændingsluft til begge ender af regenera torerne 12 og 13 gennem et nyt kanalsystem, der som helhed er betegnet med 44. I kanalsystemet 44 suges forbrændingsluft ind fra atmosfæren ved hjælp af en blæser 45 og sendes ind i et samlerør 46, 15 der fordeler luften ved hjælp af tværgående grenkanaler 47 og 48, som er sluttet til regeneratorernes arbejdsendeskodder 28 og til en grenkanal 49 ved hjælp af hvilken luften kan sendes til luftindstrømningsporten 37 i skifteventilmekanismen 40 ved re-20 generatorernes smelteendeskodder 27.

Som vist i fig. 2 er hver af grenkanalerne 47 og 48 ifølge opfindelsen forsynet med en spjældventil 50, der er bevægelig mellem fuldt åben og fuldt lukket stilling ved hjælp af en konventionel 25 drivmekanisme, der her er vist som en drivcylinder 51. Hver af disse drivcylindre 51 er svingbart forbundet med en forankring, såsom flanger 52 eller 53 i kanalsystemet, og deres stempelstænger 54 er forbundet med krumtaparme på den ene ende af de om-30 drejningstappe, på hvilke spjældventilerne 50 er monteret.

Ikke viste konventionelle reguleringsorganer er indrettet til at synkronisere virkningen af drivcylindrene 51 med virkningen af ovnen 10's skifte-35 ventilmekanisme 40, så at spjældventilerne 50 betjenes i rette takt med ovnens fyring.

DK 157808 B

s

Der findes også ifølge opfindelsen og som vist i fig. 5 en indstillelig spjældventil 57 i grenledningen 49, og stillingen af denne ventil kan reguleres til fordeling af den gennemstrømmende 5 forbrændingsluft gennem de med arbejdsendeskodderne 28 forbundne grenledninger 47 eller 48, og den med omskiftningsventilen 40 forbundne ledning 49 til regeneratorernes smelteendeskodder 27. Spjældet 57 er monteret på en aksel 58, og dets stilling 10 kan indstilles enten manuelt ved hjælp af et håndtag 59 på enden af akseltappen 58 som vist eller ved hjælp af en egnet ikke vist drivanordning.

Dette nye system til tilførsel af forbrændingsluft til regeneratorerne 12 og 13 muliggør 15 fordeling mellem deres opstrømsende og nedstrømsende, så at en større portion af den køligere forbrændingsluft kan ledes til de normalt varmere områder af gitterværkerne og en mindre portion til deres køligere områder. Dette medvirker til at udligne det ild-20 faste materiales temperatur i alle lagene over hele længden. Det har f.eks. vist sig, at temper aturvariationen gennem gitterværkerne 21's længde, når ca. 75% af den køligere forbrændingsluft leveres til nedstrørnsenden og ca. 25% til opstrømsenden af 25 regeneratorerne ved en konventionel ovn med seks porte, vil være betydelig mindre, end hvis hele luftmængde tilføres den ene ende. Ved tilførsel af forbrændingsluften til regeneratorerne 21 på denne nye måde har det specielt vist sig, at temperaturerne i de 30 nedre dele af gitterværkerne ud for port et til port fire reduceres, medens temperaturerne i de nedre områder af gitterværket ud for port seks forøges. Temperaturerne af gitterværkerne 21 er følgelig mere ensartede gennem hele regeneratorernes længde, 35 hvilket forbedrer ovnens driftsvirkningsgrad og forlænger regeneratorernes nyttige brugstid.

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til tilførsel af forbrændingsluft til regeneratorer (12, 13) beliggende på hver sin side af en regenerativ glassmelteovn (10) til forbedring af deres driftsvirkningsgrad, hvilke regeneratorer 5 er af den art, som omfatter langstrakte gitterværk-strukturer (21) af sten med samlékamre (30, 31) beliggende i længderetningen under og over gitterværkstrukturerne og med tilførsel af forbrændingsluft til det nedre samlekammer (30), hvorfra luften stiger op igen-10 nem gitterværkstrukturen til det øvre samlekammer (31) under ovnens fyringsperiode, kendetegnet ved, at en væsentlig del af forbrændingsluften indføres i nedstrømsenden af regeneratorernes (12, 13) nedre samlekammer (30), medens en mindre del af for-15 brændingsluften tilføres opstrømsenden af det nedre regeneratorsamlekammer (30), så at de modsat rettede strømme virker til at udligne regeneratorens driftstemperaturer over dens længde.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g-20 n e t ved, at den til regeneratorernes (12, 13) førte del af forbrændingsluften udgør ca. 75%, medens den opstrømsenden førte del af forbrændingsluften udgør ca. 25%.

3. Reversibel regenerativ glassmelteovn til ud-25 førelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 eller 2 og af den art, der omfatter en langstrakt tank (11), der har et råmaterialepåsætningsområde (17, 18) ved sin opstrømsende og organer til afgivelse af smeltet glas ved sin nedstrømsende samt langs hvis sider der findes et 30 antal i afstand fra hinanden liggende porte (19, 20), der langs hver side af tanken er forbundet med en regenerator (12, 13), som omfatter en af sten opbygget gitterværkstruktur (21) med et under denne og i hele regeneratorens længde liggende samlekammer (30), og et 35 ledningssystem (44), der forbinder hver af regeneratorerne (12, 13) med en forbrændingsluftkilde (45), DK 157808B kendetegnet ved, at der i ledningssystemet (44) indgår grenledninger (47, 48) til selektiv tilslutning af samlekamrenes (30) nedstrømsende til forbrændingsluf tkilden (45), en grenledning (49) for 5 samtidig tilslutning af deres opstrømsende til samme kilde og ventilmekanismer (40, 47, 42, 50) til selektiv tilførsel af forbrændingsluft fra kilden (45) til samle-kamrene (30) samt et spjæld (57) til proportionering af den tilførte forbrændingsluft mellem opstrøms- og ned-10 strømsenderne af det ene eller det andet samlekammer (30), hvorved forbrændingsluftens modsatte indstrømning i samlekamrene (30) tjener til mindskning af lokal overhedning til et minimum og udjævning af temperaturen over regeneratorernes (12, 13) fulde længde.

4. Glassmelteovn ifølge krav 3, kendeteg net ved, at ledningssystemet (44) til tilførsel af forbrændingsluft til hvert samlekammers (30) nedstrømsende omfatter ledninger (47, 48), der indgår mellem forbrændingsluftkilden (45) og nedstrømsenden af hvert 20 samlekammer (30), og i hvilke der findes spjældventiler (50), der er skiftevis bevægelige mellem åben og lukket tilstand.

5. Glassmelteovn ifølge krav 3, kendetegnet ved, at ledningssystemet (44) til tilførsel af 25 forbrændingsluft til opstrømsenden af samlekamrene (30) omfatter en forbindelsesledning (49) til skiftevis tilslutning af forbrændingsluftkilden (45) til samlekamrenes (30) opstrømsende, og at spjældet (57) til proportionering af den tilførte forbrændingsluft er mon-30 teret i forbindelsesledningen (49) og er selektivt indstilleligt i denne.