ITFI20010017U1 - Impianto per la produzione del vetro - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente innovazione riguarda un impianto per la produzione del vetro, E' noto che gli impianti per la produzione del vetro si compongono di una stazione di fusione ed una o pi? stazioni di prelievo o fuoriuscita che risultano col legate alla stazione di fusione mediante uno o pi? canali di trasporto; quasi sempre ? prevista una stazione di affinazione disposta tra la stazione di fusione ed i canali di trasporto.

Nella stazione di fusione, che costituisce il vero e proprio forno, si ha il passaggio allo stato liquido dei vari componenti che devono formare il vetro, i quali sono p teventivamente introdotti nella stazione di fusione allo stato particellare-solido. La massa liquida del vetro viene emessa dalla stazione di fusione e, solit?mente, perviene alla stazione di affinamento, nella quale viene lasciata fino a l'eliminazione delle bolle gassose. La stazione di affinamento presenta uno o pi? uscite collegate a corrispondenti canali di trasporto i quali conducono la massa liquida fino alle stazioni di prelievo o fuoriuscita. Queste ultime possono essere costituite, nel caso di stazioni di prelievo, da bocche di levata, dette a nche "baie" in linguaggio del settore, o, nel caso di stazioni di fuoriuscita, da alimentatori meccanici o bocche di colata, detti "teste feeder" o "spout".

Per mantenete la massa liquida del vetro alla viscosit? necessaria a consentirne il trasporto all'interno del forno e la successiva lavorazione, occorre mante nerla ad una temperatura prestabilita, tenendo conto del tipo di produzione da eseguire, della lunghezza e della portata dei canali, del tipo di vetro, della temp eratura di uscita dalla stazione di fusione, ecc..

A tale scopo gli impianti di tipo noto per la produzione del vetro presentano una serie di piccoli bruciatori distribuiti lungo tutta la lunghezza dei canali di trasporto da ambo i lati, alimentati da gas metano o propano, premiscelato con aria. Questo sistema di combustione necessita di un impianto di premiscelazione. La premiscelazione avviene per mezzo di un miscelatore di tipo Venturi o Similare, dove confluiscono aria e gas; per fornire la pressione necessaria al miscelatore ? necessaria una elettroventola ad alta pressione: ma questo determina un'alta rumorosit? dell'impianto, con negative conseguenze ih termini di inquinamento acustico.

Un altro aspetto negativo di un siffatto condizionamento della massa liquida del vetro ? relativo pi fatto che le turbolenze per lo spostamento d'aria determinato dall'elettroventola le quali possono causare il sollevamento di particelle solide che influiscono negativamente sulla filtrazione dei fumi di lavorazione poich? aumentano il residuo incombusto.

Un ulteriore inconveniente dell'utilizzazione delle elettroventole concerne i costi relativi al consumo di energia elettrica; inoltre, occorre aumentare, almeno parzialmente, l? complessit? deirimpianto di alimentazione elettrica.

Scopo principale della presente innovazione ? di eliminare gli inconvenienti summenzionati.

A questo risultato si ? pervenuti in conformit? dell'innovazione adottando il concetto di realizzare un impianto per la produzione di vetro avente le caratteristiche descritte nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

I vantaggi che derivano dalla presente innovazione consistono essenzialmente nel fatto che si ottiene una notevole riduzione dell'inquinamento acustico rispetto alla tecnica nota; che si ha una diminuzione della quantit? in volume di emissioni in atmosfera poich? si ha un rapporto combustibile/comburente pi? vantaggioso rispetto alla tecnica nota, con la conseguenza che ? richiesto, quando deve essere utilizzato, un abbattitore di fumi di dimensioni inferiori; che si ha una riduzione del consumo di gas poich? usando come comburente l'ossigeno si ha un rendimento maggiore; che si ha una riduzione dei consumi di corrente el?ttrica; che ? possibile regolare digitalmente la temperatura, anche con l'ausilio di elaboratori elettronici; che il forno in oggetto mantiene inalterate le sue caratteristiche anche dopo prolungati periodi di esercizio.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente innovazione saranno pi? e meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e con l'aiuto degli annessi disegni, dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma t?a non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

- la Fig. 1 ? una vista schematica in pianta di un possibile esempio di realizzazione di un impianto in conformit? del presente trovato;

- la Fig. 2 ? urta vista parziale laterale di un esempio di realizzazione di un canale di trasporto secondo il presente trovato;

- la Fig. 3 ? una vista in sezione trasversale del canale di Fig. 2, secondo la linea lll-lll di detta figura;

- le Figg. 4, 5 mostrano un bruciatore in conformit? del trovato rappresentato, rispettivamente in una vista in sezione longitudinale secondo la linea IV-IV di Fig.5, ed in un? vista in sezione trasversale secondo la linea V-V di Fig. 4;

- la Fig. 6 illustra, in vista in sezione, un esempio di applicazione del bruciatore delle figure precedenti, installato su un corrispondente blocchetto da associare lateralmente al canale di trasporto;

- la Fig. 6A illustra, in vista in sezione, il blocchetto rappresentato in Fig. 6; - le Figg. 7, 8, 9 e 10 rappresentano schematicamente, in vista in pianta dall'alto, alcune possibili conformazioni presentate da forni per la produzione di vetro, in partic?lare per quanto riguarda le stazioni di affinaggio ed i canali di trasporto;

- la Fig. 11 ? una vista schematica in pianta di un altro possibile esempio di realizzazione di un impianto in conformit? del presente trovato.

Con riferimento alle figure dei disegni allegati, un impianto (1) per la produzione del vetro prevede, a monte, una stazione di fusione (2) che costituisce il v?ro e proprio forno, cio? la zona nella quale si ha il passaggio allo stato liquido dei vari componenti che devono formare il vetro, i quali sono preventivamente introdotti nella stazione di fusione allo stato solido e sono costituiti generalmente da particelle di piccole dimensioni. Per trasformare i componenti del vetro in una massa liquida, sono previsti opportuni bruciatori (20) di tipo nojto e, pertanto non descritti in dettaglio. La massa liquida del vetro, attraverso l'apertura di uscita (23), transita naturalmente (eventualmente con l'ausilio di una leggera pendenza) dalla stazione di fusione (2) ad una stazione di affinaggio (3), dove pu? essere previsto un bruciatore (30) di tipo noto per mantenere la massa del vetro temperatura desiderata all'interno della stazione di affinaggio (3).

La stazione di affinaggio (3) presenta due uscite (34) che la collegano a due rispettivi canali di trasporto (4) adducenti a due stazioni di prelievo o fuoriuscita (5) e (5'). Ovviamente, le uscite della stazione di affinaggio (3) possono essere in numero differente; alcuni possibili esempi sono illustrati nelle Figg.7-10.

In particolare, nell'esempio di Fig. 1 , con (5) ? stata contrassegnata una stazione di fuoriuscita del tipo con bocca di colata o spout, mentre con (5') ? stata contrass?gnata una bocca di levata o baia. La bocca di colata (5) ? rappresentata anche in Fig. 2, dove si pu? notare il foro (59) di fuoriuscita attraverso il quale la massa fluida del vetro, una volta pervenuta nella parte terminale (58), viene fatta uscire dall'impianto per le lavorazioni successive. In corrispondenza del foro, in modo di per s? noto, pu? essere previsto un punzone (non illustrato) che, muovendosi alternativamente in verticale, dosa la quantit? di massa di vetro necessaria al tipo di produzione che si sta eseguendo.

Come detto ih precedenza, per mantenere la massa liquida del vetro alla viscosit? opportuna, ? necessario disporre dei riscaldatori lungo le varie parti deirimpianto.

In un impianto realizzato secondo il presente trovato, al posto di almeno una parte dei bruciatori di tipo tradizionale, sono presenti dei bruciatori ad ossigeno, cio? dei bruciatori che utilizzano come combustibile un gas combustibile (ad esempio metano o propano) e come comburente solamente ossigeno.

Nei disegni allegati, in particolare in Fig. 1 , l'impianto (1) ? provvisto dei bruciatori ad Ossigeno (6) lungo i canali di trasporto (4) e nella stazione di fuoriuscita (5) i bruciatori (6) possono essere previsti anche in altre zone dell'impianto da mantenere ad un determinata temperatura. Ad esempio, al posto dei bruciatori di tipo convenzionale (30, 50, 20) rappresentati in Fig.1 possono esserle utilizzati i bruciatori ad ossigeno, come, ad esempio, in Fig.11 , dove sia la stazione di fuoriuscita del tipo a bocca di colata o spout (5) che la stazione di pr?l?evo del tipo a bocca di levata o baia (5') sono provviste dei bruciatori ad ossigeno (6).

Con riferimento particolare alle Figg. 2, 3 e 6A, i bruciatori sono disposti all'interno di una. apposita sede (70) prevista su relativi blocchetti (7). I blocchetti (7) sono realizzati in un conveniente materiale refrattario e vengono disposti sulla porzione superiore dei canali (4) e della stazione (5), al di sopra del livello (L) raggiunto dalla massa di vetro all'interno del forno (1). Il canale (4) ? in appoggio su una base (44) ed ? provvisto di una struttura esterna (42), all'interno della quale ? contenuta una struttura canaliforme (41) in materiale refrattario che definisce il vero e proprio canale di trasporto per la massa fluida di vetro. La struttura canaliforme (41 ) ? superiormente chiusa da una porzione a coperchio (43) la quale ? longitudinalmente sovrapposta ad una pluralit? di blocchetti (7) disposti lungo i due lati del canale.

Un possibile esempio di un bruciatore in accordo con il presente trovato ? meglio illustrato nelle Figg. 4, 5 e 6. Il bruciatore (6), che ? fissabile mediante due staffe (67), pu? essere realizzato in acciaio e presenta un corpo internamente Suddiviso in due camere (65, 66). Ad una prima (65) camera ? fissato, per esempio saldato, un primo condotto (61) destinato al passaggio dell'ossigeno, mentre alla seconda camera (66) ? fissato un secondo condotto (62) per il gas combustibile. All'interno della camera (65) pu? essere previsto un diffusore (68) per convogliare meglio l'ossigeno. Nella parte anteriore del bruciatore (6), cio? quella destinata ad essere rivolta verso l'interno del canale (4), ? prevista una serie di doppi ugelli (63, 64), disposti a due a due uno coassialmente all'interno dell'altro. L'ugello esterno (63) ? collegato alla prima camera (65) ed ? quindi attraversato dall'ossigeno, mentre l'ugello interno (64) ? collegato all? seconda camera (66), quella del gas combustibile. I bruciatori risulteranno collegati con tubazioni separate per il gas combustibile e per l'ossigeno. In Questo modo, la miscelazione tra ossigeno e gas avviene all'interno della sede (70) in corrispondenza dell'uscita dei blocchetti (7), con la conseguenza che la combustione avverr? all'interno del canale.

Sui condotti di entrata del gas combustibile e dell'ossigeno sono previste delle valvole (non illustrate) che possono, vantaggiosamente, essere pilotate da un programma di elaborazione elettronica previsto su un elaboratore o PC. All'elaboratore possono essere collegati dei rilevatori di temperatura (anch'essi non illustrati) disposti nelle varie zone da monitorare e che possono essere costituiti, ad es?mpio, da termocoppie o da pirometri ottici. E' possibile variare il rapporto gas/ossigeno in modo automatico, tramite programma in funzione di variabili relative al tipo di vetro, alle temperature rilevate, alla portata del canale di trasporto, ecc.. Ovviamente, in caso di anomalie il comando automatico potrt? essere escluso per utilizzare un comando manuale.

Come gi? espr?sso in precedenza, la totale eliminazione delle elettroventole utilizzate dalla tecnica nota comporta una notevole riduzione dell'inquinamento acustico, con conseguente miglioramento delle condizioni di lavoro. L'assenza delle ventole, inoltre, elimina la presenza delle turbolenze che possono sollevare quell? particelle incombuste che devono essere filtrate da parte del relativo impianto, con la conseguenza di richiedere abbattitori di fumi di dimensioni minori.

Inoltre, l'utilizzazione di ossigeno (sostanzialmente) puro invece dell'aria, richiede un apporto complessivo di volume di comburente sensibilmente minore (a titolo di esempio, si passa da un rapporto gas combustibile/aria pari a 10,5:1 della tecnica nota ad un rapporto gas combustibile/ossigeno di 2:1). Questo determina, in uscita dall'impianto, un volume complessivo minore da sottoporre a filtraggio.

Ovviamente, gli esempi di impianto (1) illustrati nelle Figg. 1 ed 11, cos? come quelli delle Figg.7710 non sono limitativi; inoltre, i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione dogli elementi, natura dei materiali impiegati, senza peraltro uscire dall'ambito del concetto innovativo adottato e perci? restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto per modello industriale di utilit?.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto per la produzione del vetro, del tipo comprendente una stazione di fusione (2), nella quale si ha il passaggio allo stato liquido dei vari componenti che devono formare il vetro, una o pi? stazioni di fuoriuscita o prelievo (5, 5'), alle quali perviene la massa fluida del vetro ottenuta nella detta stazione di fusione (2), e mezzi di condizionamento atti a mantenere detta massa fluida ad una temperatura prestabilita per consentirne il trasferimento e/o la lavorazione successiva, impianto (1) caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di condizionamento comprendono uno o pi? bruciatori ad ossigeno (6), ovvero dei bruciatori che utilizzano come combustibile un gas combustibile e come comburente ossigeno sostanzialmente puro.
2. 2. Impianto sec?ndo la rivendicazione 1 , in cui detta stazione di fusione (2) ? collegata a dette una o pi? stazioni di fuoriuscita e/o prelievo (5, 5') mediante uno o pi? canali di trasporto (4), caratterizzato dal fatto che detti bruciatori ad ossigeno (6) sono disposti ed agenti su detti canali di trasporto (4).
3. 3. Impianto secondo le rivendicazione 1 o 2, in cui detta stazione di fusione (2) ? collegata a d?tte una o pi? stazioni di fuoriuscita e/o prelievo (5, 5') mediante uno o pi? canali di trasporto (4), caratterizzato dal fatto che detti bruciatori ad ossigeno (6) sono disposti ed agenti su dette una o pi? stazioni di fuoriuscita e/o prelievo (5, :5').
4. 4. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette una o pi? stazioni di fuoriuscita e/o prelievo (5, 5') ? una stazione del tipo a bocca di colata o spout (5).
5. 5. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette una o pi? stazioni di fuoriuscita e/o prelievo (5, 5') ? una stazione del tipo a bocca di levata o baia (5').
6. 6. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, con una stazione di affinaggio (3) prevista tra detta stazione di fusione (2) e dette una o pi? stazioni di fuoriuscita e/o prelievo (5, 5'), caratterizzato dal fatto che detti bruciatori ad ossigeno (6) sono disposti ed agenti su detta stazione di affinaggio (3).
7. 7. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti bruciatori ad ossigeno (6) sono costituiti da un corpo internamente suddiviso in una prima camera (65) ed una seconda camera (66), detta prima camera essendo collegata, in entrata, ad un primo condotto (61) per l'ossigeno ed, in uscita, ad almeno un primo ugello (63), e detta seconda camera (66) essendo collegata, in entrata ad un secondo condotto (62) per un gas combustibile ed, in uscita, ad almeno un secondo ugello (64) coassiale a detto primo ugello (63).
8. 8. Impianto secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di blocchetti (7) presentanti rispettive sedi (70) per l'accogliemento stabile di detti bruciatori (6).
9. 9. Impianto secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti blocchetti (7) sono realizzati in materiale refrattario.