Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 20.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 29.03.1975 73603 KI. 32a, 5/06 MKP C03b 5/06 CZYTELNIA Urzedu Patentowego Pittlij bure 'i trmi Twórca wynalazku: Maciej Wilgocki Uprawniony z patentu tymczasowego: Centralne Laboratorium Optyki, Warszawa (Polska) Sposób i urzadzenie do ogrzewania pieców szklarskich paliwem cieklym lub gazowym Przedmiotem wynalazku jest sposób oraz urza¬ dzenie do ogrzewania szklarskich pieców donico¬ wych paliwem cieklym lub gazowym przy pro¬ dukcji szkla optycznego, szkla krysztalowego, filt¬ rów optycznych, przeciwslonecznychitp. 5 Znane sposoby ogrzewania pieców donicowych paliwem cieklym lub gazowym, polegaja najczes¬ ciej na bezposrednim spalaniu paliwa w komorze topliwnej, przy czym w regeneracyjnym ukladzie odzysku cfepla, w jednej polowie pieca nastepuje 10 spalanie paliwa, a w drugiej odprowadzenie pow¬ stalych z tego procesu spalin. Kierunek przeplywu paliwa i spalin zmieniany jest periodycznie. W rekuperacyjnym systemie odzysku ciepla kierunek przeplywu paliwa i spalin jest staly. Niekiedy 15 stosuje sie równiez bardziej doskonale przeponowe ogrzewanie komory pieca przez spalanie paliwa w przestrzeni otaczajacej te komore, przy czym odzysk ciepla moze odbywac sie zarówno regeneracyjnie jak i rekuperacyjnie. 20 Zasadnicza wada tych znanych sposobów nie¬ zaleznie od systemu odzysku ciepla jest fakt, ze w komorze pieca nie mozna uzyskac równomier¬ nej temperatury. W systemie regeneracyjnym na¬ stepuje periodyczna zmiana kierunku przeplywu 25 paliwa i spalin co powoduje chwilowe przechlo- dzenie pewnych czesci pieca i przegrzanie innych.W systemie rekuperacyjnym, skutkiem niezmien¬ nego kierunku przeplywu paliwa i spalin, powo¬ duje sie nierównomierna temperature temperatur, której gradient zalezny jest od rozkladu plomie¬ nia w piecu w wyniku czego w komorze powstaja ustalone obszary przechlodzone lub przegrzane.Przy ogrzewaniu przeponowym wystepuja identycz¬ ne wady stosowane nieco ekranujacym dzialaniem przepony, która staje sie emiterem promieniowa¬ nia cieplnego, o natezeniu odpowiednim do roz¬ kladu natezenia promieniowania plomienia.Skutkiem tego dzialania, bardzo duze gradienty temperatury, wystepujace przy bezposrednim spa¬ laniu paliwa w komorze pieca, zostaja nieco ogra¬ niczone. Powyzsze wady ogrzewania pieca szklar¬ skiego utrudniaja, a nieraz wrecz uniemozliwiaja uzyskanie masy szklanej o wysokiej jednorodnosci nie zawierajacej pecherzy. W szkle bowiem, roz¬ puszczalnosc gazów maleje ze wzrostem tempera¬ tury, co przy nierównomiernej temperaturze w obszarach przechlodzonych powoduje resorpcje pe¬ cherzy gazowych, zas w obszarach przegrzanych powoduje ich ponowne wydzielanie. Zaznaczyc przy tym nalezy, ze predkosc wydzielania gazów ze sto¬ pu jest co najmniej o rzad wieksza od ich resorp- cji.Ponadto przy bezposrednim spalaniu paliwa w komorze pieca wydzielanie pecherzy gazowych ze stapianego szkla jest uzaleznione od cisnien parcjal¬ nych gazów powstalych ze spalanego paliwa. Za¬ tem, aby uzyskac szklo zawierajace minimalna ilosc pecherzy, cisnienia parcjalne gazów spali¬ nowych musza byc stabilne/ Osiaga sie to przez 73 60373 603 automatyczna regulacje takich parametrów spa¬ lania jak wartosc opalowi paliwa, cisnienie po¬ wietrza i paliwa w palnikach, podcisnienia od¬ ciagu oraz temperatury. Stosowanie tak skompliko¬ wanej regulacji niezmiernie podraza koszt wytwa¬ rzania szkla.Celem wynalazku jest umozliwienie osiagniecia równomiernej temperatury w komorze pieca oraz odizolowanie wytapianego szkla od dzialania ak¬ tywnych spalin.Cel ten osiagnieto przez równoczesne spalanie paliwa w rzedzie oddzielnych kanalów spalania, okrazajacych komore pieca, przy czym kierunek pfzeply;wu spaffiu vT kazdyeh dwóch sasiednich ka¬ nalach jest przeciwny, a spalanie odbywa sie na calej dlugosci tych kanalów spalania. Spalanie re¬ gulowane jest wylacznie predkoscia przeplywu spa¬ lin w kanalach spalania poprzez regulacje cisnie¬ nia paliwa i" powietrza dostarczonego do spalania oraz przez podcisnienie odciagu spalin.Izotermiczny rozklad temperatury w komorze pieca uzyskuje sie przez regulacje temperatury, osobno w kazdym z kanalów spalania za pomoca dowolnych stosunków paliwa i powietrza.Dzieki temu przestrzen spalania paliwa jest od¬ dzielona hermetycznie od komory pieca, w której dokonuje sie procesu wytopu szkla i jest ogrzewa¬ na strumieniami goracych gazów spalinowych, prze¬ plywajacych wzgledem siebie w przeciwpradzie, przy czym kazdy ze strumieni spalin ma regulo¬ wana temperature, co pozwala na osiagniecie rów¬ nomiernej temperatury, niezaleznie od systemu odzysku ciepla.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku stanowi piec szklarski, którego komora oto¬ czona jest rzedem oddzielnych kanalów spalania, wyposazonych w palniki i odciagi usytuowane przemiennie w kazdym z dwóch sasiadujacych z soba kanalach, przy czym palnik i odciag w kaz¬ dym kanale spalania sterowany jest samodziel¬ nym ukladem regulacji z czujnikiem zainstalowa¬ nym w komorze pieca na osi sciany rozdzielaja¬ cej dwa sasiednie kanaly.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urzadzenie do izotermicznego ogrzewania pieców szklarskich w rekuperacyjnym systemie odzysku ciepla, w przekroju pionowym wzdluz linii lama¬ nej CC na fig. 2, fig. 2 — to samo urzadzenie w przekroju pionowym linii AA na fig. 1, a fig. 3 urzadzenie w pólprzekroju poziomym wzdluz linii BB na fig. 2.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku przedstawione na rysunku (fig. 1 do 3), stanowi komora topliwna 1, otoczona rzedem od¬ dzielnych kanalów spalania 2, z których kazdy wyposazony jest w palnik 3 i odciag 4, przy czym w dwóch sasiadujacych ze soba kanalach 2 palni¬ ki 3 i odciagi 4 leza naprzemianlegle.Wszystkie palniki 3 zaopatrzone sa w zawory 5, regulujace doplyw paliwa oraz w zawory 6, regu¬ lujace doplyw dostarczanego do spalania powietrza, 10 ii 20 25 30 35 40 55 60 a odciagi 4 regulowane sa zaworami 7 do stero¬ wania predkosci spalin odlotowych. W sklepie¬ niu 8 komory topliwnej 1, na os^ scianek 10, od¬ dzielajacych kanaly spalania 2, umieszczone sa czujniki 11, wprowadzane do wnetrza komory top¬ liwnej 1 poprzez otwory 9, usytuowane na osi sklepienia pieca.Dzialanie wyzej opisanego urzadzenia do izoter¬ micznego ogrzewania pieców szklarskich jest na¬ stepujace.W celu uruchomienia pieca otwarte zostaja za¬ wory 7 odciagów spalin 4 we wszystkich kanalach spalania 2, nastepnie w kazdym z kanalów spalarnia 2 kolejno otwierany jest zawór paliwowy. 5, a pa¬ liwo wydobywajace sie podpalano. Równoczesnie do palnika 3 kieruje sie. doplyw powietrza przez otwarcie zaworu powietrznego 6. Po zapaleniu wszystkich palników 3, w kazdym kanale 2 regulu¬ je sie osobno predkosc przeplywu gazów za pomo¬ ca zaworów 5, 6*7, tak, aby spalanie paliwa odby¬ walo sie na calej dlugosci kanalu spalania 2. W momencie ustalenia sie wewnatrz komory topliw¬ nej 1 ukladu temperatur zblizonego do zadanego, wlaczone zostaja uklady automatycznej regulacji, które poprzez czujnik 11 sterujac zaworami 5 i 6 reguluja temperature osobno w kazdym kanale spalania 2. Dzieki temu szybko maleja róznice temperatur pomiedzy róznymi obszarami komory topliwnej 1 i ostatecznie ustala sie rozklad zblizony do izotermicznego rozkladu temperatury.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku moze byc stosowane w produkcji szkla optycznego, szkla krysztalowego, filtrów optycznych i przeciwslo¬ necznych itp. PL