ES2937048T3 - Sistema para precalentar materiales de lote para horno de fusión de vidrio - Google Patents

Abstract

Un sistema (10) para precalentar materiales por lotes en un horno de fusión de vidrio (12) incluye un precalentador (16) que tiene una salida (84) a través de la cual se expulsa el fluido y una entrada (82) que recibe los fluidos extraídos del horno y recirculados desde la salida del precalentador. En una realización, un separador ciclónico (20) tiene una entrada (92) en comunicación con la salida del precalentador y una salida (94, 96) en comunicación fluida con un ventilador (30). Un controlador (70) controla la velocidad del ventilador en respuesta a una caída de presión entre la entrada y salida del separador y una temperatura en la salida del separador. En otras realizaciones, los controladores (76, 77) controlan las válvulas (34, 40, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para precalentar materiales de lote para horno de fusión de vidrio

a. Campo técnico

Esta divulgación se refiere a sistemas para precalentar materiales de lote antes de la introducción en un horno de fusión de vidrio. En particular, la divulgación se refiere a un sistema para precalentar materiales de lote en el que se controla el flujo másico y/o la temperatura de los fluidos de escape a través del precalentador y/o cargador de horno para maximizar la transferencia de energía a los materiales de lote en tanto que se protege la red de conductos que conducen hacia y desde el precalentador y otros componentes.

b. Antecedentes

En un sistema de horno de fusión de vidrio, a menudo se utiliza un precalentador para precalentar los materiales de lote que luego se alimentan a un horno de fusión de vidrio junto con otros materiales de lote no calentados. El calentamiento en el precalentador se genera, al menos en parte, al dirigir al menos una porción del fluido de escape del horno al precalentador a través de la red de conductos. Es deseable maximizar la transferencia de energía desde el fluido de escape a los materiales de lote y, al mismo tiempo, proteger la red de conductos que conducen hacia y desde el precalentador y otros componentes de temperaturas excesivas. Se requiere un control cuidadoso para lograr estos objetivos porque los cambios en la calidad (por ejemplo, contenido de humedad y/o tamaño) de los materiales de lote (particularmente polvo de vidrio) pueden cambiar sustancialmente la cantidad de transferencia de calor a los materiales de lote y, como resultado, la temperatura de los fluidos de escape.

Los inventores en la presente han reconocido la necesidad de un sistema de horno que minimice y/o elimine una o más de las deficiencias identificadas anteriormente.

US4113459 A enseña un aparato para precalentar el material de lote antes de su suministro a un horno de fusión de vidrio que incluye un precalentador en el que el lote se calienta dirigiendo gases de escape a través de este. Después de pasar el lote, los gases enfriados se aspiran hacia un separador de ciclón para eliminar el polvo de la corriente de gas y entonces hacia un ventilador que causa el flujo de gas a través del ciclón.

Las características correspondientes como en US4113459 A también se divulgan en US5290334 A, DE10029983 A1, US4374660 A, CN106477851 A y US5556443 A.

Breve descripción de la divulgación

Esta divulgación se refiere a sistemas para precalentar materiales de lote para horno de fusión de vidrio como se define en la reivindicación 1.

En particular, la divulgación se refiere a un sistema para precalentar materiales de lote en el que se controla el flujo másico y/o la temperatura de los fluidos de escape a través del precalentador para maximizar la transferencia de energía a los materiales de lote y proteger la red de conductos que conducen hacia y desde el precalentador y otros componentes. Los materiales de lote pueden comprender materias primas tales como arena de sílice, piedra caliza, ceniza de sosa u otras materias primas, así como vidrio reciclado (es decir, polvo de vidrio) o mezclas de los anteriores.

Un sistema para precalentar materiales de lote antes de su suministro a un horno de fusión de vidrio de acuerdo con una realización de las enseñanzas de la presente incluye un precalentador configurado para recibir materiales de lote no calentados y para suministrar materiales de lote calentados. El precalentador incluye una salida primaria configurada para extraer fluido del precalentador y una entrada primaria configurada para recibir fluidos de escape del horno de fusión de vidrio y fluidos de escape recirculados de la salida primaria del precalentador. El sistema incluye además un separador ciclónico que tiene una entrada en comunicación de fluidos con la salida primaria del precalentador y una salida configurada para expulsar fluidos del separador ciclónico. El sistema incluye además un ventilador en comunicación de fluidos con la salida del separador ciclónico. El sistema incluye además un sensor de presión configurado para generar una señal de presión indicativa de una caída de presión entre la entrada y la salida del separador ciclónico y un sensor de temperatura configurado para generar una señal de temperatura indicativa de una temperatura en la salida del separador ciclónico. El sistema incluye además un controlador de flujo ciclónico configurado para controlar una velocidad del ventilador que es sensible a la señal de presión y la señal de temperatura.

Un sistema para precalentar materiales de lote antes de su suministro al horno de fusión de vidrio de acuerdo con otra realización de las enseñanzas de la presente incluye un precalentador configurado para recibir materiales de lote no calentados y para suministrar materiales de lote calentados. El precalentador incluye una salida primaria configurada para extraer fluido del precalentador y una entrada primaria configurada para recibir fluidos de escape del horno de fusión de vidrio y fluidos de escape recirculados de la salida primaria del precalentador. El sistema incluye además una primera válvula configurada para controlar una primera cantidad de fluido de escape del precalentador suministrado a un conducto de evacuación de humo para su combinación con fluido de escape del horno de fusión de vidrio y una segunda válvula configurada para controlar una segunda cantidad de fluido de escape del precalentador recirculado a la entrada del precalentador. El sistema incluye además un sensor de temperatura configurado para generar una señal de temperatura indicativa de una temperatura de fluidos dentro de un conducto acoplado a la entrada del precalentador y un controlador de temperatura de entrada configurado para controlar la primera válvula y la segunda válvula que es sensible a la temperatura.

Un sistema para precalentar materiales de lote antes de su suministro a un horno de fusión de vidrio de acuerdo con otra realización de las enseñanzas de la presente incluye un precalentador configurado para recibir materiales de lote no calentados y para suministrar materiales de lote calentados. El precalentador incluye una salida primaria configurada para extraer fluido del precalentador y una entrada primaria configurada para recibir fluidos de escape del horno de fusión de vidrio y fluidos de escape recirculados de la salida primaria del precalentador. El sistema incluye además un cargador configurado para recibir los materiales de lote calentados del precalentador y alimentar los materiales de lote calentados al horno de fusión de vidrio. Un primer conducto de recirculación proporciona fluidos de escape del cargador a un segundo conducto de recirculación acoplado a la entrada del precalentador y que transporta los fluidos de escape del horno de fusión de vidrio y los fluidos de escape recirculados de la salida primaria del precalentador. El sistema incluye además un primer sensor de temperatura configurado para generar una primera señal de temperatura indicativa de una primera temperatura de fluidos dentro del segundo conducto de recirculación y un segundo sensor de temperatura configurado para generar una segunda señal de temperatura indicativa de una segunda temperatura de los fluidos dentro del segundo conducto de recirculación en una ubicación en el conducto corriente arriba de donde se obtiene la primera temperatura. El sistema incluye además una válvula configurada para controlar una cantidad de fluido en el segundo conducto de recirculación que se desvía al cargador y un controlador de temperatura del cargador configurado para controlar la válvula que es sensible a la primera y segunda temperatura.

Un sistema para precalentar materiales de lote de acuerdo con las enseñanzas de la presente es ventajoso con respecto a los sistemas convencionales. En particular, el sistema inventivo permite la transferencia eficiente de energía de los fluidos de escape a los materiales de lote en el precalentador, en tanto que también protege la red de conductos que conducen hacia y desde el precalentador de temperaturas excesivas.

Los aspectos anteriores y otros aspectos, características, detalles, utilidades y ventajas del sistema divulgado serán evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada y reivindicaciones, y de la revisión de las figuras anexas que ilustran características de este sistema a modo de ejemplo.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un dibujo esquemático de un sistema de horno que incorpora un sistema para precalentar el polvo de vidrio de acuerdo con una realización de las enseñanzas de la presente.

La figura 2 es una gráfica que representa un perfil de control de intervalo dividido de la velocidad de flujo objetivo y la posición de válvula de acuerdo con una realización de las enseñanzas de la presente.

La figura 3 es una gráfica que representa un perfil de control de intervalo dividido de posiciones de válvula de acuerdo con una realización de las enseñanzas de la presente.

Descripción detallada

Con referencia ahora a las figuras donde números de referencia similares se utilizan para identificar componentes idénticos en las diversas vistas, la figura 1 ilustra un sistema de horno 10 de acuerdo con una realización de las enseñanzas de la presente. El sistema 10 se proporciona para fundir materias primas para su uso en la formación de objetos o productos. El sistema 10 puede comprender, por ejemplo, un sistema de horno de fusión de vidrio para su uso en la fusión de arena de sílice, ceniza de soda (carbonato de sodio), piedra caliza y otros materiales de lote tal como polvo de vidrio (vidrio roto reciclado) en vidrio fundido. El sistema 10 puede incluir un horno 12, un alimentador de tornillo de lote 14, un precalentador de materiales de lote 16, un cargador 18, un separador ciclónico 20, un sistema de conductos 22, una pluralidad de ventiladores 24, 26, 28, 30, una pluralidad de válvulas 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, sensores de presión 60, 62 sensores de temperatura 64, 66, 68 y varios controladores 70, 72, 74, 76, 77.

El horno 12 se proporciona para derretir materias primas. El horno 12 puede comprender un horno de fusión de vidrio que funde materiales de lote que incluyen arena de sílice, ceniza de soda, piedra caliza y polvo de vidrio en vidrio fundido. El horno 12 puede tener una temperatura operativa de aproximadamente 1565 grados Celsius (2850 grados Fahrenheit). El horno 12 puede generar calor usando gas natural y aire de combustión precalentado. El horno 12 también puede aumentar el calor usando un sistema de refuerzo eléctrico. El exceso de calor se puede agotar desde el horno 12 a través del sistema de conductos 22.

El alimentador de tornillo de lote 14 se proporciona para dirigir los materiales de lote en bruto (por ejemplo, arena de sílice, ceniza de sosa y piedra caliza) hacia el cargador 18. Aunque se muestra un alimentador de tornillo 14 en la realización ilustrada, se debe entender que se puede usar una variedad de mecanismos que incluyen canales, transportadores y otras estructuras además de, o como una alternativa al alimentador de tornillo 14 para suministrar material por lotes de uno o más silos (no se muestran) al cargador 18. El alimentador de tornillo 14 y/u otros componentes del sistema de suministro de lotes se pueden controlar usando controles electromecánicos convencionales que regulan la cantidad de material de lote proporcionado al cargador 18 con base en señales de retroalimentación de sensores utilizados para monitorear diversas condiciones del horno 10, cargador 18 u otras estructuras en el sistema 10.

El precalentador 16 se proporciona para precalentar materiales antes de que se introduzcan en el horno 12 para mejorar la eficiencia operativa del horno 12. En el sistema de horno de fusión de vidrio mencionado anteriormente, el precalentador 16 comprende un precalentador de materiales de lote que se configura para recibir materiales de lote no calentados y precalentar los materiales de lote antes de suministrar materiales de lote calentados al horno 12. El precalentador de materiales de lote 16 puede comprender un precalentador de contraflujo de lecho de lluvia de contacto directo en el que los materiales de lote no calentados se introducen en un extremo del precalentador 16 y se desplazan a través del precalentador 16 bajo fuerzas gravitacionales en tanto que se introduce calor en el extremo opuesto del precalentador 16 y fluye en la dirección opuesta a los materiales de lote. Se debe entender, sin embargo, que se pueden utilizar alternativamente otras formas convencionales de precalentadores 16, para polvo de vidrio, materiales de lote en bruto o similares en sistemas de horno de fusión de vidrio. Los materiales de lote se pueden introducir en el precalentador 16 a través de una entrada de materiales de lote 78 desde uno o más silos (no mostrados) y pueden salir de un extremo opuesto del precalentador 16 a través de una salida de materiales de lote 80 y proporcionarse al cargador 18. Entre medio, los materiales de lote fluyen a través del precalentador 16 alrededor de placas deflectoras. El calor, en la forma de fluidos de escape del horno 12, el precalentador 16 y el cargador 18 se pueden introducir al precalentador 16 a través de una entrada primaria 82 y agotarse a través de una salida primaria 84. Como se analiza más adelante en la presente, los fluidos de escape también se pueden introducir en el precalentador 16 desde el horno 12, el precalentador 16 y el cargador 18 a través de una entrada de derivación 86 dispuesta entre la entrada primaria 82 y la salida primaria 84 con respecto a la dirección del flujo de material de lote en el precalentador 16.

El cargador 18 se proporciona para alimentar una mezcla de materiales de lote en bruto y el polvo de vidrio en el horno 12. El cargador 18 puede incluir una tolva 88 y una cámara de alimentación 90. La tolva 88 se proporciona para combinar corrientes de materiales de lote en bruto del alimentador de tornillo de lote 14 y materiales de lote del precalentador 16 y para dirigir la corriente combinada hacia la cámara de alimentación 90. La cámara de alimentación 90 tiene un extremo de entrada acoplado al extremo de salida de la tolva 88. El extremo de entrada se configura para recibir la corriente combinada de materiales de lote en bruto y materiales de lote calentados de la tolva 88. La cámara de alimentación 90 también tiene un extremo de salida a través del cual se descarga una mezcla del material de lote en bruto y el material de lote calentado desde la cámara de alimentación 90 en un baño fundido en el horno 12 usando, por ejemplo, movimientos vibratorios o un movimiento de empuje alternativo.

El separador ciclónico 20 se proporciona para separar partículas finas, que incluyen partículas finas de vidrio, de los fluidos de escape generados por el precalentador 16. El separador ciclónico 20 define una entrada 92 configurada para recibir fluidos de escape de la salida primaria 84 del precalentador 16. El separador ciclónico 20 define además salidas 94, 96, en extremos opuestos de un recipiente cilíndrico 98 configurado para descargar partículas y fluidos de escape limpios, respectivamente. La configuración de la entrada 92 y la forma del recipiente 98 establecen un flujo de aire giratorio de alta velocidad dentro del recipiente 98 que hace que las partículas en el fluido de escape se eliminen del flujo de aire y caigan en la parte inferior del recipiente donde se pueden retirar a través de la salida 94 en tanto que el aire más limpio se expulsa de la salida 96. Las partículas que salen de la salida 94 se pueden dirigir a una entrada al alimentador de tornillo de lote 14 para mezclarse con los materiales del lote en bruto.

El sistema de conductos 22 se proporciona para encaminar fluidos entre el horno 12, el precalentador 16, el cargador 18 y otros componentes (no mostrados) del sistema 10, así como la atmósfera (para la admisión de aire y la expulsión de subproductos). El sistema de conductos 22 está hecho de materiales suficientes para soportar las temperaturas operativas anticipadas en los componentes del sistema 10 y se puede hacer de acero en algunas realizaciones. Ventiladores, que incluyen ventiladores 24, 26, 28, 30 se pueden usar para introducir fluidos en conductos dentro del sistema de conductos 22 o para mover fluidos dentro del sistema de conductos 22. Las válvulas controladas mecánica o eléctricamente, que incluyen válvulas 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58 se pueden disponer dentro del sistema de conductos 22 para controlar la cantidad de fluido que fluye hacia y desde varios componentes del sistema de horno 10. En la realización ilustrada, el sistema de conductos 22 incluye un canal de evacuación de humo 100, un conducto de escape de horno 102, un conducto de admisión de aire 104, un conducto de escape de precalentador 106, un conducto de escape de separador ciclónico 108, conductos de escape del cargador 110, 112, conductos de recirculación 114, 116, 118, 120, 122, 124 y conductos de derivación 126, 128. Se debe entender, sin embargo, que los conductos adicionales pueden formar parte del sistema de conductos 22.

El canal de evacuación de humo 100 se proporciona para capturar gases de escape del horno 12 y el precalentador 16. El canal de evacuación de humo 100 recicla una porción de los gases de escape para su uso dentro de las porciones del sistema 10, tal como en materiales de lote de precalentamiento en el precalentador 16 o materiales en el cargador 18. El canal de evacuación de humo 100 también proporciona un medio para enfriar los gases de escape antes de su reutilización dentro del sistema 10 y/o tratamiento mediante filtros corriente abajo, depuradores y otros equipos de recuperación de energía y control de contaminación antes de agotar los fluidos restantes a la atmósfera.

El conducto de escape de horno 102 se proporciona para transportar fluidos de escape desde el horno 10 hasta el canal de evacuación de humo 100. El conducto 102 se conecta al canal de evacuación de humo 100 cerca de un extremo del canal de evacuación 100. El conducto de escape 102 puede tener una composición diferente en términos de composición de material, forma (por ejemplo, espesor) u otras características con respecto a otros conductos dentro del sistema de conductos 22 para manejar adecuadamente los fluidos de escape de temperatura relativamente alta expulsados del horno 12.

Se proporciona un conducto de admisión de aire 104 para introducir aire ambiente u otro fluido en el canal de evacuación de humo 100 para mezclarse con gases de escape del horno para enfriar los gases de escape. En la realización ilustrada, el conducto de admisión de aire 104 se conecta y recibe fluidos desde el conducto de recirculación 114 y, por lo tanto, puede proporcionar aire ambiente, fluidos recirculados o una mezcla de los dos dependiendo de las posiciones de las válvulas 32, 34.

El conducto de escape de precalentador 106 y el conducto de escape de separador ciclónico 108 se proporcionan para expulsar fluidos del precalentador 16 y el separador ciclónico 20, respectivamente. El conducto 106 se extiende entre la salida primaria 84 del precalentador 16 y la entrada 92 del separador ciclónico 20. El conducto 108 se extiende entre la salida 96 del separador ciclónico 20 y el ventilador 30.

Los conductos de escape del cargador 110, 112 se proporcionan para extraer fluidos de la tolva 88 y la cámara de alimentación 90, respectivamente, del cargador 18. El conducto 110 se extiende desde la tolva 88 hasta el ventilador 28. El conducto 112 se extiende desde la cámara de alimentación 90 y cruza el conducto 110 entre la tolva 88 y el ventilador 28.

Los conductos de recirculación 114, 116, 118, 120, 122, 124 se proporcionan para recircular fluidos de escape del horno 12, precalentador 16, cargador 18 y separador ciclónico 20 dentro del sistema 10. El conducto de recirculación 114 transmite una porción de los fluidos de escape desde el precalentador 16 (a través del separador ciclónico 20) hasta el canal de evacuación de humo 100 a través del conducto de admisión de aire 104. El conducto de recirculación 116 transmite otra porción de los fluidos de escape del precalentador 16 (a través del separador ciclónico 20) al conducto de recirculación 120. El conducto de recirculación 118 transmite aun otra porción de los fluidos de escape del precalentador 16 (a través del separador ciclónico 20) directamente al precalentador 16 y se extiende del ventilador 30 a la entrada de derivación 86 del precalentador 16. El conducto de recirculación 120 transmite una porción de los gases de escape mezclados del horno 12 y el precalentador 16 (junto con aire ambiente) para su uso en el precalentador 16 y el cargador 18. El conducto 120 se extiende desde una salida del canal de evacuación de humo 100 hasta la entrada primaria 82 del precalentador 16. El conducto de recirculación 122 interseca el conducto 120 entre la salida del canal de evacuación de humo y la entrada primaria 82 del precalentador 16 y dirige una porción de la mezcla de fluidos en el conducto de recirculación 120 a la cámara de alimentación 90 del cargador 18. Finalmente, el conducto de recirculación 124 también interseca el conducto 120 entre la salida del canal de evacuación de humo y la entrada primaria del precalentador 82 y dirige los fluidos de escape de la tolva 88 y la cámara de mezcla 90 del cargador 18 al conducto 120.

Se proporcionan conductos de derivación 126, 128 para redirigir porciones de fluidos de los conductos de recirculación 122, 120, respectivamente, para usos específicos. El conducto de derivación 128 se extiende entre los conductos de recirculación 118, 120 y dirige una porción de la mezcla de fluidos en el conducto de recirculación 120 hacia el conducto de recirculación 118. El conducto de derivación 128 se conecta al conducto de recirculación 120 entre la salida del canal de evacuación de humo y la entrada primaria 82 del precalentador 16 y se conecta al conducto de recirculación 118 entre el ventilador 30 y la entrada de derivación 86 del precalentador 16. El conducto de derivación 126 se extiende entre el conducto de recirculación 122 y el conducto de escape de cargador 112 y dirige una porción de la mezcla de fluidos en el conducto de recirculación 122 al conducto de escape de cargador 112 para mantener las temperaturas dentro de los conductos de escape del cargador 110, 112 a un nivel predeterminado para evitar la condensación dentro de los conductos 110, 112.

Los ventiladores 24, 26, 28, 30 se proporcionan para extraer fluidos de una ubicación y dirigir esos fluidos a otra ubicación dentro del sistema 10. Los ventiladores 24, 26, se proporcionan para ingresar aire ambiente desde la atmósfera hacia el conducto de admisión de aire 104 para mezclarse con fluidos de escape de horno en el canal de evacuación de humo 100. El ventilador 28 se proporciona para extraer fluidos de escape de la tolva 88 y la cámara de alimentación 90 del cargador 18 y transmitir esos fluidos al conducto de recirculación 124 para la mezcla con otros fluidos de escape del horno 10 y el precalentador 16 utilizados en materiales de lote de precalentamiento en el precalentador 16. El ventilador 30 se proporciona para extraer fluidos de escape del precalentador 16 (a través del separador ciclónico 20) y dirigir esos fluidos a los conductos de recirculación 114, 116, 118. De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación analizada a continuación, la velocidad del ventilador 30 se puede controlar para controlar el flujo másico de fluido de escape y las temperaturas dentro del sistema 10.

Las válvulas 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58 se proporcionan para controlar el flujo de fluido dentro de los conductos del sistema de conductos 22. Las válvulas 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58 pueden comprender válvulas de mariposa y la posición de cada válvula se puede cambiar usando controles electromecánicos convencionales bajo la dirección de controladores tales como controladores 70, 72, 74, 76, 77. La válvula 32 se proporciona para controlar la cantidad de aire ambiente introducido en el conducto de admisión de aire 104 (y, en última instancia, en el canal de evacuación de humo 100). La válvula 34 se proporciona para controlar la cantidad de fluidos de escape del precalentador 16 (a través del separador ciclónico 20) que se introducen desde el conducto de recirculación 114 hasta el conducto de admisión de aire 104 (y finalmente el canal de evacuación de humo 100). La válvula 36 se proporciona para controlar la cantidad de fluidos del conducto de admisión de aire 104 introducido en el canal de evacuación de humo 100. La válvula 38 se proporciona para controlar la cantidad de fluidos introducidos desde el canal de evacuación de humo 100 en el conducto de recirculación 120. La válvula 40 se proporciona para controlar la cantidad de fluidos de escape del precalentador 16 (a través del separador ciclónico 20) que se introducen del conducto de recirculación 116 en el conducto de recirculación 120. La válvula 42 se proporciona para controlar la cantidad de fluidos introducidos en el conducto de recirculación 120 desde el canal de evacuación de humo 100 y el conducto de recirculación 116 que se transmiten corriente abajo a dispositivos tales como el precalentador 16 y el cargador 18. La válvula 44 se proporciona para controlar la cantidad de fluidos que se transmiten desde el conducto de recirculación 120 corriente abajo a través del conducto de recirculación 122 al cargador 18. Las válvulas 46, 48 se proporcionan para controlar la cantidad de fluidos que se transmiten desde el conducto de recirculación 122 a la cámara de alimentación 90 del cargador 18 y a través del conducto de derivación 126 al conducto de recirculación 112. Las válvulas 50, 52 se proporcionan para controlar la cantidad de fluidos de escape introducidos de la tolva 88 y la cámara de alimentación 90, respectivamente, del cargador 18 al conducto de recirculación 110. La válvula 54 se proporciona para controlar la cantidad de fluidos de escape introducidos desde el conducto de recirculación 124 en el conducto de recirculación 120. La válvula 56 se proporciona para controlar el flujo de fluidos del ventilador 30 a la entrada de derivación 86 del precalentador 16 y, en particular, la cantidad de fluidos de escape del precalentador 16 (a través del separador ciclónico 20) que se transmiten a la entrada de derivación 86 del precalentador 16. Finalmente, la válvula 58 se proporciona para controlar la cantidad de la mezcla de fluido de escape en el conducto de recirculación 120 que se redirige de la entrada primaria 82 del precalentador 16 a la entrada de derivación 86 del precalentador 16. De acuerdo con varios aspectos de la presente divulgación analizada a continuación, las posiciones de una o más de las válvulas 34, 40, 44, 56 y 58 se pueden controlar para controlar el flujo másico de fluido de escape y las temperaturas dentro del sistema 10.

El sensor de presión 60 comprende un sensor de presión diferencial y se proporciona para medir la caída de presión entre la entrada 92 y la salida 96 del separador ciclónico 20. El sensor de presión 62 se proporciona para medir la presión en el conducto de recirculación 114. Los sensores 60, 62 pueden comprender cualquiera de una variedad de sensores de presión convencionales que incluyen sensores piezorresistivos, piezoeléctricos, capacitivos, resonantes u otros. El sensor de presión 60 genera una señal de presión indicativa de una caída de presión entre la entrada 92 y la salida 96 del separador ciclónico 20 y proporciona esa señal al controlador 70. El sensor de presión 62 genera una señal de presión indicativa de la presión en el conducto 114 y proporciona esa señal al controlador 76. Aunque la realización ilustrada muestra sensores de presión seleccionados relevantes para la presente divulgación, se debe entender que se pueden disponer otros sensores de presión en todo el sistema 10 y se pueden utilizar en diversos procesos de control.

Los sensores de temperatura 64, 66, 68 se proporcionan para medir la temperatura de fluidos en varias ubicaciones dentro del sistema de conductos 22. Los sensores 64, 66, 68 pueden comprender cualquiera de una variedad de sensores de temperatura convencionales que incluyen termistores o termopares. El sensor 64 mide la temperatura del fluido de los fluidos de escape inmediatamente corriente abajo de la salida 96 del separador ciclónico 20. El sensor 64 genera una señal de temperatura indicativa de una temperatura en la salida 96 del separador ciclónico 20 y proporciona esa señal a los controladores 70, 72, 74. Los sensores de temperatura 66, 68 se proporcionan para medir la temperatura de fluidos en dos ubicaciones dentro del conducto de recirculación 120. El sensor de temperatura 66 mide la temperatura de los fluidos en el conducto 120 en una ubicación corriente arriba del sensor de temperatura 68. Los sensores de temperatura 66, 68 generan señales de temperatura que indican temperaturas de fluidos dentro del conducto 120 y proporcionan aquellas señales a los controladores 76, 77. Aunque la realización ilustrada muestra sensores de temperatura seleccionados relevantes para la presente divulgación, se debe entender nuevamente que se pueden disponer otros sensores de temperatura en todo el sistema 10 y se pueden utilizar en diversos procesos de control.

Los controladores 70, 72, 74, 76, 77 se configuran para controlar varios componentes dentro del sistema 10. En las realizaciones ilustradas, se describirán controladores particulares para su uso en el control del ventilador 30 y las válvulas 34, 40, 44, 56, 58. Se debe entender, sin embargo, que se pueden utilizar controladores adicionales dentro del sistema 10 para el control de otros componentes del sistema. Además, aunque los controladores 70, 72, 74, 76, 77 se ilustran como controladores separados en la realización ilustrada, se debe entender que uno o más de los controladores 70, 72, 74, 76, 77 se pueden integrar en un único controlador y que uno o más de los controladores 70, 72, 74, 76, 77 se pueden subdividir en controladores aún adicionales responsables de un subconjunto de tareas asociadas con un controlador particular. Los controladores 70, 72, 74, 76, 77 pueden comprender microprocesadores programables o circuitos integrados de aplicación específica (ASIC). Los controladores 70, 72, 74, 76, 77 pueden incluir unidades centrales de procesamiento (CPU) e interfaces de entrada/salida (E/S) a través de las cuales los controladores 70, 72, 74, 76, 77 pueden recibir señales de entrada que incluyen señales generadas por los sensores 60, 62, 64, 66, 68 y generar señales de salida que incluyen las utilizadas para controlar el ventilador 30 y las válvulas 34, 40, 44, 56, 58. De acuerdo con las enseñanzas divulgadas en la presente, los controladores 70, 72, 74, 76, 77 se pueden configurar (codificar) con conjuntos de instrucciones ejecutables de un programa de computadora (es decir, software) para realizar métodos para controlar el flujo másico y la temperatura de los fluidos de escape dentro de porciones del sistema 10 y, en particular, para controlar el ventilador 30 y las válvulas 34, 40, 44, 56, 58 para lograr el control del flujo másico y temperaturas.

El controlador de flujo ciclónico 70 se proporciona para controlar el ventilador 30 y, en particular, la velocidad del ventilador 30 para controlar el flujo másico de fluidos de escape a través del precalentador 16 y el separador ciclónico 20. El controlador 70 se configura para recibir señales de entrada del sensor de presión 60, el sensor de temperatura 64 y el controlador de temperatura 72. El controlador 70 se configura además para generar una señal de salida utilizada para controlar el ventilador 30 en respuesta a la señal de presión del sensor de presión 60 y la señal de temperatura del sensor de temperatura 64. En particular, el controlador 70 se configura para determinar una velocidad de flujo real a través del separador ciclónico 20 que es sensible a la señal de presión (que evidencia una caída de presión a través del separador ciclónico 20) y señal de temperatura (donde los incrementos de temperatura son indicativos de incrementos en el flujo másico). El controlador 70 se configura además para recibir una señal de velocidad de flujo objetivo del controlador de temperatura 72 que indica una velocidad de flujo de fluido deseada a través del separador ciclónico 20. Se propone que la señal de velocidad de flujo objetivo refleje la tasa de rendimiento de los materiales de lote (velocidad de tracción del horno multiplicada por la relación de materiales de baño) y la calidad de los materiales de lote (por ejemplo, tamaño y contenido de humedad). Un operador del sistema 10 puede establecer la velocidad de flujo objetivo. Sin embargo, como se establece a continuación, el controlador de temperatura 72 también se puede configurar para establecer la velocidad de flujo objetivo con base en una o más variables en el sistema 10. El controlador 70 se configura además para ajustar la velocidad del ventilador 30 si la velocidad de flujo real cumple con una condición predeterminada con respecto a la velocidad de flujo objetivo. Por ejemplo, si la velocidad de flujo real excede la velocidad de flujo objetivo, el controlador 70 puede generar una señal de control configurada para reducir la velocidad del ventilador 30. Si la velocidad de flujo real es menor que la velocidad de flujo objetivo, el controlador 70 puede generar una señal de control configurada para incrementar la velocidad del ventilador 30. El controlador 70 puede implementar un algoritmo de control proporcionalintegral-derivado (PID) para este propósito. Finalmente, el controlador 70 se puede configurar para establecer velocidades predeterminadas para el ventilador 30 durante eventos predefinidos que incluyen el arranque y apagado del sistema 10 y durante emergencias.

El controlador de temperatura 72 se proporciona para controlar la temperatura de los fluidos de escape a través de los conductos 106, 108 para proteger la red de conductos, el separador ciclónico 20 y el ventilador 30 y para optimizar la transferencia de energía a los materiales de lote en el precalentador 16. El controlador 72 se configura para recibir una señal de entrada del sensor de temperatura 64 (el controlador 72 también puede recibir una entrada de operador que indica una velocidad de flujo objetivo deseada). El controlador 72 se configura para generar señales de salida en forma de una señal de velocidad de flujo objetivo indicativa de una velocidad de flujo objetivo deseada y una señal de control de válvula indicativa de una posición ordenada para la válvula 56. Como se estableció anteriormente, en determinadas circunstancias, la señal de velocidad de flujo objetivo puede ser sensible a una entrada de operador seleccionada con base en factores que incluyen la tasa de rendimiento de los materiales de lote y la calidad de los materiales de lote. El controlador 72, sin embargo, también tiene un modo de operación en el que se configura para generar una velocidad de flujo objetivo que es sensible a la temperatura medida por el sensor 64 salida cercana 96 del separador ciclónico 20. El controlador 72 se puede configurar para implementar el modo en el que la señal de velocidad de flujo objetivo se genera en respuesta a la temperatura medida del sensor 64, en lugar de usar la entrada del operador, en una variedad de circunstancias que incluyen, por ejemplo, si la temperatura medida varía de una temperatura deseada más que una cantidad predeterminada o muestra signos de cambio rápido con el tiempo. El controlador 72 también se configura para generar una señal de control de válvula para controlar una posición de la válvula 56 que es sensible a la señal de temperatura. La válvula 56 se puede utilizar para controlar la temperatura en los conductos 106, 108 al controlar la cantidad de fluidos de escape del precalentador 16 que se recirculan a la entrada de derivación 86 del precalentador 16. Debido a que el ventilador 30 controla la velocidad de flujo a través del precalentador 16 y el flujo es constante a una velocidad constante del ventilador, cambiar la posición de la válvula 56 para incrementar o disminuir el flujo a través de la entrada de derivación 86 del precalentador 16 provoca una disminución o incremento correspondiente, respectivamente, en la cantidad de gases de escape que se aspiran al precalentador 16 del conducto de recirculación 120. De esta manera, abrir la válvula 56 para incrementar el flujo a través del conducto 118 a la entrada de derivación 86 del precalentador 16 reduce el flujo del conducto 120 a la entrada 82 y la temperatura de los fluidos de escape que salen de la salida 84 del precalentador 16. Por el contrario, cerrar la válvula 56 para disminuir el flujo a través del conducto 118 a la entrada de derivación 86 del precalentador 16 incrementa el flujo del conducto 120 a la entrada 82 y la temperatura de los fluidos de escape que salen de la salida 84 del precalentador 16. En una realización alternativa, el controlador 72 se podría configurar para controlar una válvula (no mostrada) que dirige el aire ambiente hacia el flujo másico que entra, dentro de, o sale del precalentador 16 para controlar la temperatura. Con referencia a la figura 2, de acuerdo con algunas realizaciones, el controlador 72 se puede configurar para generar la señal de velocidad de flujo objetivo y la señal de control de válvula de acuerdo con un perfil de control de intervalo dividido predefinido. El uso de un perfil de control de intervalo dividido permite una transferencia suave y sin perturbaciones de la manipulación tanto de la velocidad de flujo objetivo como de la posición de la válvula al establecer una relación matemática entre los dos valores. En el perfil ilustrado, la válvula 56 se mueve de una posición completamente abierta hacia una posición cerrada que depende de la extensión del incremento de temperatura deseado en los conductos 106, 108. En un determinado punto, el perfil establece una posición abierta mínima (aproximadamente 20% abierta) a pesar del deseo de incrementos adicionales de temperatura para que algunos fluidos siempre fluyan a través del conducto 118 para evitar la condensación dentro del conducto 118. La velocidad de flujo objetivo asume un valor mínimo predeterminado (establecido para crear el flujo de aire requerido para separar partículas dentro del separador ciclónico 20) hasta que el incremento de temperatura ordenado excede un valor predeterminado en cuyo punto la velocidad de flujo objetivo incrementa gradualmente dependiendo del incremento de temperatura deseado hasta una velocidad de flujo máxima predeterminada. En el perfil ilustrado, la velocidad de flujo objetivo comienza a incrementar a partir de su velocidad de flujo mínima en el mismo punto en que la válvula 56 alcanza su posición abierta mínima. Se debe entender, sin embargo, que el perfil puede variar de modo que tanto la velocidad de flujo objetivo como la posición de válvula cambien simultáneamente en algún intervalo de valores de temperatura. Finalmente, el controlador 72 se puede configurar para establecer posiciones predeterminadas para la válvula 56 durante eventos predefinidos que incluyen el arranque y apagado del sistema 10 y durante emergencias.

El controlador de válvula de derivación 74 se proporciona para incrementar el calor en los conductos dentro del sistema de conductos 22 que incluye los conductos 106, 108 durante el arranque del precalentador 16 para proteger la red de conductos contra la exposición a la condensación. El controlador 74 se configura para recibir una señal de entrada del sensor de temperatura 64. El controlador 74 se configura además para generar una señal de salida utilizada para controlar la válvula 58 en respuesta a la señal del sensor de temperatura 64. La válvula 58 se configura para controlar el flujo de fluidos del conducto de recirculación 120, que transporta fluidos de escape del horno de fusión de vidrio enviados a través del canal de evacuación de humo 100, a la entrada de derivación 86 del precalentador 16. Al dirigir estos fluidos de escape a la entrada de derivación 86, los fluidos derivan algunos de los materiales de lote y el calor se dirige directamente a través de la salida 84 del precalentador 16 en lugar de transferirse a los materiales de lote. De esta manera, varios conductos dentro del sistema de conductos 22, que incluyen conductos 106, 108, se calentarán más rápidamente. Por lo tanto, cuando la temperatura en la salida 96 indicada por el sensor de temperatura 64 es relativamente baja, el controlador de derivación 74 se configura para abrir la válvula 58. A medida que incrementa la temperatura, la válvula 58 se puede mover hacia una posición cerrada o permanecer completamente abierta dependiendo de la estrategia de control empleada. Sin embargo, una vez que la temperatura alcanza un umbral predeterminado, el controlador 74 se configura para generar una señal de control para la válvula 58 que cierra la válvula 58. Esta temperatura umbral puede ser menor que la temperatura a la que el controlador de temperatura 72 implementa el control de la velocidad de flujo objetivo y la válvula 58. Por ejemplo, el controlador de válvula de derivación 74 puede actuar sobre la válvula 58 para temperaturas inferiores a 120 grados Celsius, en tanto que el controlador de temperatura 72 comienza a actuar cuando las temperaturas superan los 150 grados Celsius. El controlador 74 se puede configurar nuevamente para establecer posiciones predeterminadas para la válvula 58 durante eventos predefinidos que incluyen el arranque y apagado del sistema 10 y durante emergencias.

El controlador de temperatura de entrada 76 se proporciona para controlar la temperatura de la mezcla de fluidos en el conducto de recirculación 120 que conduce a la entrada 82 del precalentador 16 para optimizar la transferencia de energía de los fluidos a los materiales de lote en el precalentador 16 y para proteger el conducto 120. El controlador de temperatura de entrada 76 se configura para recibir señales de entrada de los sensores de temperatura 66, 68 y para generar señales de salida utilizadas en las válvulas de control 34, 40. La válvula 34 controla la cantidad de fluidos de escape del precalentador 16 que se transmiten al canal de evacuación de humo 100 para mezclarse con fluidos de escape del horno 12 con el fin de controlar la temperatura de la mezcla en el canal de evacuación de humo 100 y proteger corriente abajo el equipo de reducción de emisiones y recuperación de energía. La válvula 40 controla la cantidad de fluidos de escape del precalentador 16 que se introducen en el conducto de recirculación 120 para controlar la temperatura de la mezcla de fluidos en el conducto 120. Con referencia a la figura 3, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el controlador 76 puede generar señales de control de válvula para válvulas 34, 40 de acuerdo con un perfil de control de intervalo dividido predefinido. El uso de un perfil de control de intervalo dividido establece una relación matemática entre la posición de las dos válvulas 34, 40 que evita que el movimiento de una de las válvulas 34, 40 impacte la posición de la otra de las válvulas 34, 40 y hace que el flujo dividido de gases de escape en los conductos 114, 116 sea independiente de la presión de cámara impelente corriente abajo del ventilador 30. En el perfil ilustrado, a medida que cambia la temperatura medida, el controlador 76 emitirá señales de control para incrementar la apertura de una de las válvulas 34, 40, en tanto que reduce la apertura de la otra de las válvulas 34, 40. El incremento de la apertura de la válvula 40 dirigirá una mayor porción de los fluidos de escape del precalentador 16 hacia el conducto de recirculación 120 en comparación con el canal de evacuación de humo 100. Debido a que los fluidos de escape del precalentador 16 son más fríos que los fluidos de escape que salen del canal de evacuación de humo 100, esta acción reducirá la temperatura de la mezcla de fluidos en el conducto de recirculación 120 y en la entrada 82 al precalentador 16. Por el contrario, el incremento de la apertura de la válvula 34 dirigirá una mayor porción de los fluidos de escape del precalentador 16 al canal de evacuación de humo 100 en lugar del conducto de recirculación 120. Esta acción incrementará la temperatura de la mezcla de fluidos en el conducto de recirculación 120 y en la entrada 82 al precalentador 16. Por lo tanto, en el perfil ilustrado, una vez que la temperatura medida excede un umbral predeterminado, cualquier incremento adicional conducirá a un incremento proporcional en la apertura de la válvula 40 de una posición de apertura mínima a una posición completamente abierta. Por el contrario, a medida que incrementa la temperatura, la apertura de la válvula 34 se reduce proporcionalmente desde una posición completamente abierta hasta que alcanza una posición de apertura mínima. Cada válvula 34, 40 tiene una posición de apertura mínima (es decir, nunca se cierra completamente) de modo que siempre hay al menos algo de flujo de fluido de escape a través de los conductos de recirculación 114, 116 con el fin de evitar enfriamiento y condensación indeseables en los conductos 114, 116. Se debe entender que el perfil ilustrado es solo de ejemplo y que se pueden variar las posiciones de apertura mínima y máxima, las velocidades de incremento/disminución y el posicionamiento de las válvulas 34, 40 entre sí. El controlador 76 también se puede configurar para establecer posiciones predeterminadas para las válvulas 34, 40 durante eventos predefinidos que incluyen el arranque y apagado del sistema 10 y durante emergencias.

De acuerdo con un aspecto del control de temperaturas en el conducto 120, el controlador 76 puede generar señales de control para válvulas 34, 40 que son sensibles a las señales de temperatura generadas por cualquiera de los sensores de temperatura 66, 68. El sensor de temperatura 68 mide la temperatura de la mezcla de fluidos en la entrada próxima 82 del conducto 120 del precalentador 16 y el controlador 76 generará típicamente señales de control para las válvulas 34, 40 que son sensibles a la temperatura medida indicada por el sensor de temperatura 68 para optimizar la transferencia de energía a los materiales de lote en el precalentador 16. El sensor de temperatura 66 mide la temperatura de la mezcla de fluidos en el conducto 120 en una posición corriente arriba del sensor de temperatura 68 y más cerca del punto de entrada de los fluidos de escape del canal de evacuación de humo 100 en el conducto 120. El controlador 76 se puede configurar para generar señales de control para las válvulas 34, 40 que son sensibles a la temperatura medida del sensor 66 cuando la temperatura medida indica una temperatura relativamente alta que tiene el potencial de dañar el conducto 120 y las válvulas cercanas. El controlador 76 se puede configurar para seleccionar una de las señales de temperatura de los sensores 66, 68 para usar en el establecimiento de señales de control para válvulas 34, 40 con base en diversas estrategias de control. De acuerdo con una realización, el controlador 76 genera señales de control para las válvulas 34, 40, que son sensibles a la señal de temperatura del sensor 68 a menos que la temperatura indicada por el sensor 66 cumpla una condición predeterminada. En particular, el controlador 76 genera señales de control para las válvulas 34, 40, que son sensibles a la señal de temperatura del sensor 68 a menos que la temperatura indicada por el sensor 66 exceda la temperatura indicada por el sensor 68 en más de una cantidad predeterminada. Debido a que la temperatura medida por el sensor 66 siempre debe ser mayor que la temperatura medida por el sensor 68 (en virtud de las ubicaciones relativas de los sensores en la corriente de fluidos de escape), el controlador 76 puede comparar las temperaturas medidas por los sensores 66, 68 usando un desplazamiento predeterminado y control base de las válvulas 34, 40 en la temperatura medida por el sensor 68 a menos que la temperatura en el sensor 66 exceda la temperatura en el sensor 68 en más del desplazamiento. Una vez que el controlador 76 selecciona una señal de temperatura de los sensores 66, 68 para su uso en las válvulas de control 34, 40, el controlador 76 se puede configurar para implementar un controlador PID para comparar la temperatura medida con una temperatura deseada y generar un valor indicativo de la diferencia que se puede usar en la generación de las señales de control para las válvulas 34, 40, de acuerdo con el perfil predefinido mencionado anteriormente.

De acuerdo con otro aspecto de las enseñanzas de la presente, el controlador de temperatura de entrada 76 se puede configurar para controlar la presión en el conducto de recirculación 114 mediante el control de la posición de apertura mínima de las válvulas 34, 40. Como se estableció anteriormente, cada una de las válvulas 34, 40, preferentemente tiene una posición de apertura mínima para permitir algún flujo de fluidos de escape a través de cada uno de los conductos 114, 116 con el fin de mantener las temperaturas dentro de los conductos por encima de un nivel predeterminado para evitar la condensación en los conductos 114, 116. En una realización, cada una de las válvulas 34, 40 puede tener una apertura mínima de al menos veinte por ciento (20%) con respecto a una posición completamente abierta. El controlador 76 se puede configurar para ajustar las posiciones de apertura mínimas de las válvulas 34, 40, en respuesta a la señal de presión del sensor de presión 62 con el fin de incrementar o reducir el flujo de fluido a través de los conductos 114, 116. En una realización, el controlador 76 se puede configurar para comparar la presión en el conducto 114 indicada por el sensor de presión 62 con una presión umbral predeterminada y para incrementar la apertura mínima de cada una de las válvulas 34, 40 si la presión en el conducto 114 cumple una condición predeterminada con respecto a la presión umbral predeterminada (por ejemplo, si la presión en el conducto 114 excede la presión umbral predeterminada).

El controlador de temperatura del cargador 77 se proporciona para controlar las temperaturas en el cargador 18 y el conducto de escape de cargador 112 para evitar la condensación en el cargador 18 y el conducto 112. El controlador de temperatura del cargador 77 se configura para recibir señales de entrada de los sensores de temperatura 66, 68 y para generar señales de salida utilizadas en la válvula de control 44. La válvula 44 controla la cantidad de fluidos de escape del horno 12 y el precalentador 16 que se desvía del conducto de recirculación 120 al conducto de recirculación 122 con el fin de controlar las temperaturas del cargador 18 y el conducto de escape de cargador 112. Debido a que el sensor de temperatura 66 mide la temperatura de la mezcla de fluidos en el conducto 120 corriente arriba de la ubicación en la que el conducto de recirculación 124 se une al conducto de recirculación 120 y el sensor de temperatura 68 mide la temperatura de la mezcla de fluidos en el conducto 120 corriente abajo de la ubicación en la que el conducto 124 se une al conducto 120 (es decir, después de la introducción de fluidos de escape de la tolva 88 y la cámara de alimentación 90 del cargador 18 a través del conducto 124), la diferencia en las temperaturas medidas por los sensores 66, 68 es indicativa de la temperatura de los fluidos de escape de la tolva 88 y la cámara de alimentación 90 del cargador 18 y, por lo tanto, la temperatura del cargador 18. El controlador 77 se puede configurar para controlar la posición de la válvula 44 que es sensible a las lecturas de temperatura de los sensores 66, 68 para controlar las temperaturas en el cargador 18 y en el conducto de escape del cargador 112 (por ejemplo, para mantener la temperatura del cargador 18 y/o el conducto 112 por encima de temperaturas predeterminadas para evitar la condensación dentro del cargador 18 y/o el conducto 112).

Un sistema para precalentar materiales de lote de acuerdo con las enseñanzas de la presente es ventajoso con respecto a los sistemas convencionales. En particular, el sistema inventivo permite la transferencia eficiente de energía de los fluidos de escape a los materiales de lote en el precalentador 16, en tanto que también protege los conductos en el sistema de conductos 22 que conducen hacia y desde el precalentador 16 y otros componentes de temperaturas excesivas.

La divulgación se ha presentado en conjunto con varias realizaciones ilustrativas, y se han analizado modificaciones y variaciones adicionales. Otras modificaciones y variaciones se sugerirán fácilmente a personas expertas en la técnica en vista del análisis anterior.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (10) para precalentar materiales de lote antes de su suministro a un horno de fusión de vidrio (12), que comprende:

un precalentador (16) configurado para recibir materiales de lote no calentados y para suministrar materiales de lote calentados, el precalentador incluye una salida primaria (84) configurada para extraer fluido del precalentador y una entrada primaria (82) configurada para recibir fluidos de escape del horno de fusión de vidrio y fluidos de escape recirculados de la salida primaria del precalentador;

un separador ciclónico (20) que tiene una entrada (92) en comunicación de fluidos con la salida primaria del precalentador y una salida (96) configurada para expulsar fluidos del separador ciclónico;

un ventilador (30) en comunicación de fluidos con la salida del separador ciclónico;

un sensor de presión (60) configurado para generar una señal de presión indicativa de una caída de presión entre la entrada y la salida del separador ciclónico;

un sensor de temperatura (64) configurado para generar una señal de temperatura indicativa de una temperatura en la salida del separador ciclónico; y,

un controlador de flujo ciclónico (70) configurado para controlar una velocidad del ventilador que es sensible a la señal de presión del sensor de presión (60) indicativo de la caída de presión entre la entrada y la salida del separador ciclónico y que es sensible a la señal de temperatura del sensor de temperatura (64) indicativo de la temperatura en la salida del separador ciclónico, para la transferencia eficiente de energía desde el fluido de escape a los materiales de lote en el precalentador en tanto se protege la red de conductos que conducen hacia y desde el precalentador, donde el controlador de flujo ciclónico (70) se configura para generar una señal de salida utilizada para controlar el ventilador (30).

2. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, donde el controlador de flujo ciclónico se configura además, para controlar la velocidad del ventilador, para:

recibir una señal de velocidad de flujo objetivo indicativa de una velocidad de flujo de fluido deseada a través del separador ciclónico;

determinar una velocidad de flujo real a través del separador ciclónico que es sensible a la señal de presión y la señal de temperatura; y,

ajustar la velocidad del ventilador si la velocidad de flujo real cumple con una condición predeterminada con respecto a la velocidad de flujo objetivo.

3. El sistema de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además un controlador de temperatura (72) configurado para generar la señal de velocidad de flujo objetivo que es sensible a la señal de temperatura, y preferentemente que comprende además una válvula (56) configurada para controlar el flujo de fluido del ventilador a una entrada de derivación (86) del precalentador.

4. El sistema de acuerdo con la reivindicación 3, donde el controlador de temperatura se configura además para transmitir una señal de control de válvula para controlar una posición de la válvula que es sensible a la señal de temperatura, y donde la señal de velocidad de flujo objetivo y la señal de control de válvula se generan preferentemente en respuesta a la señal de temperatura de acuerdo con un perfil de control de intervalo dividido predefinido.

5. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una válvula (56) configurada para controlar el flujo de fluido a una entrada de derivación (86) del precalentador de un conducto de evacuación de humo (100) que transporta fluido de escape del horno de fusión de vidrio; y,

un controlador de válvula de derivación (74) configurado para transmitir una señal de control de válvula para controlar una posición de la válvula sensible a la señal de temperatura.

6. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una válvula (56) configurada para controlar el flujo de fluido del ventilador a una entrada de derivación (86) del precalentador; y,

un controlador de temperatura (72) configurado para transmitir una señal de control de válvula para controlar una posición de la válvula que es sensible a la señal de temperatura.

7. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

una primera válvula (34) configurada para controlar una primera cantidad de fluido de escape del precalentador suministrado a un conducto de evacuación de humo (100) para su combinación con fluido de escape del horno de fusión de vidrio;

una segunda válvula (40) configurada para controlar una segunda cantidad de fluido de escape del precalentador recirculado a la entrada del precalentador;

un primer sensor de temperatura (68) configurado para generar una primera señal de temperatura indicativa de una primera temperatura de fluidos dentro de un primer conducto (120) acoplado a la entrada del precalentador; y, un controlador de temperatura de entrada (76) configurado para controlar la primera válvula y la segunda válvula que es sensible a la primera temperatura.

8. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además un segundo sensor de temperatura (66) configurado para generar una segunda señal de temperatura indicativa de una segunda temperatura de los fluidos dentro del primer conducto acoplado a la entrada del precalentador en una ubicación en el conducto corriente arriba de donde se obtiene la primera temperatura y donde el controlador de temperatura de entrada se configura para controlar la primera válvula y la segunda válvula que es sensible a una de la primera y segunda temperatura.

9. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, donde el controlador de temperatura de entrada se configura para controlar la primera válvula y la segunda válvula que es sensible a la segunda temperatura si la segunda temperatura cumple con una condición predeterminada, y donde la condición predeterminada comprende preferentemente si la segunda temperatura excede la primera temperatura en más de una cantidad predeterminada.

10. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, donde el controlador de temperatura de entrada controla la primera y segunda válvulas que son sensibles a la una temperatura de acuerdo con un perfil de control de intervalo dividido predefinido.

11. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, donde el controlador de temperatura de entrada controla la primera y segunda válvulas que son sensibles a la primera temperatura de acuerdo con un perfil de control de intervalo dividido predefinido.

12. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, donde el controlador de temperatura de entrada se configura para mantener ambas de la primera y segunda válvulas al menos parcialmente abiertas en todo momento.

13. El sistema de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además un sensor de presión (62) configurado para generar una señal de presión indicativa de una presión en un segundo conducto (114) que transporta fluido de escape desde el precalentador al conducto de evacuación de humo y donde el controlador de temperatura de entrada se configura además, al controlar la primera válvula y la segunda válvula, para ajustar una apertura mínima de cada una de la primera y segunda válvulas que son sensibles a la señal de presión, y donde el controlador de temperatura de entrada se configura preferentemente además, al ajustar la apertura mínima de cada una de la primera y segunda válvulas, para:

comparar la presión en el segundo conducto con una presión umbral predeterminada; y,

incrementar la apertura mínima de cada una de la primera y segunda válvulas si la presión en el segundo conducto cumple con una condición predeterminada con respecto a la presión umbral predeterminada.

14. El sistema de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

un cargador (18) configurado para recibir los materiales de lote calentados del precalentador y alimentar los materiales de lote calentados al horno de fusión de vidrio, un primer conducto de recirculación (124) que proporciona fluidos de escape del cargador a un segundo conducto de recirculación (120) acoplado a la entrada del precalentador y que transporta los fluidos de escape del horno de fusión de vidrio y los fluidos de escape recirculados de la salida primaria del precalentador; un primer sensor de temperatura (68) configurado para generar una primera señal de temperatura indicativa de una primera temperatura de fluidos dentro del segundo conducto de recirculación;

un segundo sensor de temperatura (66) configurado para generar una segunda señal de temperatura indicativa de una segunda temperatura de los fluidos dentro del segundo conducto de recirculación en una ubicación en el conducto corriente arriba de donde se obtiene la primera temperatura;

una válvula (44) configurada para controlar una cantidad de fluido en el segundo conducto de recirculación que se desvía al cargador; y,

un controlador de temperatura del cargador (77) configurado para controlar la válvula sensible a la primera y segunda temperatura.

15. El sistema de acuerdo con la reivindicación 14, donde la primera temperatura se obtiene de una ubicación corriente abajo de una ubicación en la cual el primer conducto de recirculación se une al segundo conducto de recirculación y la segunda temperatura se obtiene de una ubicación corriente arriba de la ubicación en la cual el primer conducto de recirculación se une al segundo conducto de recirculación.