TW524782B - Conditioning apparatus for molten glass with optimized electrical heating and improved thermal homogeneity of the glass - Google Patents

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Description

524782 五、發明說明(1) 用途: 調節溶 下述性能: a) 冷卻由 於200k ,成 常好, b) 玻璃熱 c) 可選擇 量及幾何形 d) 不分解 拌,玻璃化 e) 為了隨 既有技術 為了滿 由多個構件 1 * 儲槽作 具有環形、 過程中,其 2 ·儲槽作 要求非常高 3 ·儲槽作 拌裝置,咸 4要’尚可加 館槽作 化破螭裝置,或冷卻熔化玻璃裝置至少應具備 '溶體儲槽或前 型需要之溫度 均勻性已佳化 之連續性或不 狀之玻璃流體 ’例如由於蒸 學均勻化, 即成型,準備 足這些要求, 組成,以達成 為一總概念, 橢圓形或近似 平均溫度降大 為一總概念, )之理解。 為一總概念, 破璃之種類及 設多個連續或 為一總概念, 熔爐出來 ,裝置出 之玻璃,溫度在〇k至高 口處玻璃之熱均勻性非 連續性、 已準備好 發,破鴇 具有一定單位容積流通 流動較易,例如由於授 好中間無水泡等的玻璃。 調整裂置 不同之任 例如,& 矩形截面 多維持不 特別是對 特別是對 產品彳丨起 平行之攪 特別是對 可依追求之功能範圍, 務。 卻槽/進料槽,該等槽 ,這樣,在製造破螭的 變或接近不變。 淨化槽(關於無氣泡之 化學及熱均勻化用 的攪 之其他要求認為有此必 拌槽。 定量(比例)槽之理解( 524782 五、發明說明(2)
例如造成柱塞槽) 係用於設計計算玻璃程式交付玻璃線 5 · 儲槽作為一總概念 及在柱基槽下面之喷嘴 ’特別是對具有孔口之流出口部件 或其他流出口部件設計計算之理解 所明熱均勻性足夠佳, 送料器係用陶兗材料製成, 方式’可使玻璃之熱均勻性 若干情況,如儲槽坡璃,則 多數稍加熱之玻璃與邊緣玻 少 〇 應視設定之目標而定,傳統之 極佳之設計計算與最佳化操作 下降約1 0 k或更多一點。即在 足夠。有此差別(在主流中大 璃之間),在主流中邊緣玻璃 關於品質極高^ΙΑ , I «S3 社> & 之玻璃’如先學玻璃、水晶玻璃或高價 值技術早位用玻璃製儀器’則玻璃之熱不均勻性不得超過 lk,通吊超過,但仍可依成型方法,達到高準確度之目的 。:寺定成型方如丹奈氏或外樓氏管拉製法、吹製法及 拉▲法或拉製平板玻璃1要求成型部件玻璃體具有高準 確度。而且不同形狀玻璃產品所要求之幾何公差,在狹窄 之限度内,僅可能使玻璃熔體熱均句。 熱不均勻性,通常不易理解。常常由於陶瓷送料器使 用之方法,如在送料器頭部或在距離不遠處安裝不同高度 之熱偶元件(3x3熱偶元件),即提供容器玻璃製造廠一好 的例證。溫度差自大於1 〇 k,而且尚可以證明,量測上之 少許誤差,會導致惨重之後果。此誤差係"由量測之重複準 確性及其他因素造成。 524782 五、發明說明(3) 槽壁附近之玻璃之溫度無法控制。此大多由於壁附近 之玻璃停留之時間短於主流中之玻璃之停留時間。 對於光學玻璃、水晶玻璃或高價值技術單位用之玻璃 儀器,化學及熱均勻性之要求特別高(玻璃之溫度差〈丨k ) ’通常先作到玻璃密度分布之計量技術管制,或對產品其 他幾何方面之量測,充分證明具有所期望之均勻性。量測 溫度差通常不可能作到要求之準確度。
於美國1940年5月4日之US 2, 310, 715專利即說明直接 電加熱玻璃流過之金屬槽。對該金屬槽壁直接電加熱,以 後的幾十年間使用該基礎性方法者日益增多,如U s 5, 776,221 、EP 0722907 、DE 3045603 及WO 81/00403 。 被直接 伸喷嘴,其 者,扮演特 別好之可能 本效益關係 先決條件。 ,即說明製 。尚述及部 不需另外冷 空氣),依 已充分冷卻 相應之成本 對與容許之 電加熱 壁由貴 殊角色 性,然 為自不 如專利 造多層 分直接 卻。依 本發明 〇 而且 必然高 玻璃溫 金屬、貴 。此類裝 而由於使 同觀點依 文獻,EP 玻璃使用 電加熱金 此可知或 ’所用之 使用熱負 。這種建 度範圍有 這槽或柱 金屬合金 置,對解 用貴金屬 既定目標 0722907 之調節玻 屬槽及管 可推測, 操作溫度 載及電負 造方式, 關之供電 塞槽、流 或其他金 決特定問 ’成本南 ,最佳化 A2 及US 璃流體之 。由凸緣 該凸緣由 ,藉輻射 載均1¾之 如果少用 範圍具有 出邵件及拉 屬材料製成 題,提供特 ’良好之成 廠房設備之 5, 92 5, 1 6 1 方法及裝置 供電,凸緣 於其周圍( 及自由對流 金屬材料, 貴金屬,則 限制作用。
524782 五、發明說明(4) 主如因供電凸緣之材料厚度及直徑而使用較一 之貴金屬’則可提高該溫度限制。如主 量(供電凸緣之直經小),則深恐靠近供!::: 度非常尚,該建築即無法再如預期般有效運作。 接接頭容許之操作溫度及特別是電接觸面(連 纜連接)不可過高及過大。電母線(或電纜)徑向 璃越遠’溫度條件相同者則越少。 專利文獻,EP Q157162 B1、£p 0054125 A1 3045603、DE 350 7852 A1、〇821 7463 JA A 直接 屬槽,希望在拉製玻璃帶、玻璃薄片、玻璃纖維 持溫度在理想範圍内。尤其是並未述及冷卻電連 措施。 此一方式,調節裝置(攪拌槽、柱塞槽等)意 之熱’由供應金屬槽壁之電能予以補充,並非自 想之玻璃高熱均勻性。 如加熱僅在馬馬虎虎地補充喪失之能,則於 ,例如,在電流截面中間平面玻璃比核玻璃熱。 不利之情況下,基於貴金屬電阻係數之正溫度係 凸緣附近本來就冷之部分可能被少加熱,而本來 分被多加熱之強度可按百分比計算。在此種情形 熱均勻性在此範圍内惡化。 熔化玻璃用之電加熱喷嘴,PS DE 4336046 τ 明。條狀電線終端夾係由合金,最好是鉑、PtRh 或Pd·, 與母線連接。針對此種同途,並無特別; 般凸緣多 金屬使用 之玻璃溫 凸緣之焊 母線或電 離開熱坡 、DE 加熱貴金 等時,保 接凸緣之 外地喪失 動提供理 特定情況 同樣,在 數,供電 就熱的部 ,玻璃之 夂有所說 、Ir 及/ $予冷卻 524782 五、發明說明(5) 措施。情形與PS DE G 72 29 0 7近似。 PS WO 8 1 /00403說明用電加熱噴嘴製造坡璃 係由貴金屬製成,藉尺寸夠大之供電凸緣,直接 針對此用途’並無特別另予加熱措施。此種情形 0 7229 0 7近似。大尺寸供電凸緣,造成對可承受^ 負載之材料特性上相應之消耗。 又 專利文獻,DE 3 1 1 3 5 0 5說明控制加熱及冷卻 通過之槽、送料器及送料器頭部之裝置。此裝 加強水冷卻密切結合。 ,、、' % tb 如果不用特殊結 之熱均勻性及/ 即用廠房設備特 廠房設備内分布 構性解決問題之 條件,捨棄此種 力求之玻璃極高 達成。玻璃溫度 下,其所處環境 響。可能發生之 ’效纟兄明如次: 強有力冷卻邊緣玻續有 時間,t卜斟t分+尤’有下述結果,主要4 比對方核玻璃被強有力 ^ ^ + X另刀冷部之接觸時們 纖維。其 電加熱。 與PS EP 各熱及電 炫化玻璃 與變量及 最佳化操 之發生, 此問題可 在廠房設 之大小糾 多貴金屬 用範圍受 部力求之 在各種不 受不受歡 利之操作 緣之邊 構性造 或提高 殊之大 溫度之 變通方 措施, 之均勻 範圍之 顯示何 問題a) 型阻止此問 電能之消費 小,尤其是 供電凸緣特 式,大多以 廠房設備之 性,無法在 數學模擬, 時熱均勻性 及b ) ’會在 作條件下, 會危害玻璃 根本解決, 備内或部分 正。這種結 部件為交換 到限制,或 操作條件下 同操作條件 迎之方式影 條件下出發 問題a): 於其接觸 質上長得
524782 五、發明說明(6) 多,在槽中間附近之破璃,由於該處流速高,少得$。特 別是,在熱核破璃與冷邊緣玻璃之間出現較大溫差时則 由於邊緣玻璃之黏度顯著上升,總通量不變,此缓慢流速 ’猶若純拋物線型速度分布。因此邊緣玻璃停留時間拉長 ’乃導致更強有力冷卻。此冷卻,由於玻璃使用之槽不太 長’所以僅偶而對,在通量不變之情況下,顯著快速運動 之核玻璃起作用。結果,冷邊緣玻璃與熱核玻璃間之高溫 差,由於不利之技術條件,對快速在先之熱核玻璃有利。 意即玻璃之熱均勻性惡化。
此問題,可用根本改變之流源,或用對玻璃流體中溫 度分布具明確影響力之附加材料成本,在附加在後面的廠 房設備内實施熱均勻化,予以解決。 問題b): 藉被電加熱之管壁,供應熱給玻璃。如果邊緣玻璃面 對核玻璃適恰在供電凸緣附近,在一定技術條件下,可能 冷卻會太強有力,僅接著走較短路或用較短時間内再強有 力加熱,則有下述危險:引起熱重沸。此重沸問題,送料 器’在普通溫度,大多無法糾正,所以結果是品質低落。 此問題b ),基本上,用改變設計及特別是加長廠房設備部 分之施工糾正之。 再要求提高貴金屬等使用量。 任意降低水之冷卻作用,依已公開之發明,尚屬不可 能。除非冒險從事不法營業,否則冷卻槽之大小,例如管 之直徑及通量,均不能任意降低或減少。如無軟化或非常
第9頁 524782 五、發明說明(7) - 一一"' 一~' 乾淨的水可用及不能定期控制堆放物,延長冷卻時間,壁 /亏染或壁上有堆放物會使截面縮小。這樣會降低冷卻作用 ’乃至不起冷卻作用。以由液態溫度到蒸汽態三次方式, 提高水之需要量。突然開始之蒸發,應擔心水槽炸裂。要 注意不斷超量供水,這種危險,當然要防止。意即,通過 冷卻槽以後,水溫仍然必須明顯低於1 0 0 °c。因此乃發生 下述現象:調節裝置内邊緣線承受之冷卻作用高於必須之, 冷卻強度。
於另一專利文獻,如U S 5,7 7 6,2 2 1 ’無特別冷卻,關 於操作溫度,裝置之經費受到限制。超過容許之操作溫度 ’由於過渡電阻過高,會造成電連接之熱超載,腐姓接觸 部位、妨礙廠房設備之穩定操作。如該處亦需用貴金屬, 或原來之電連接範圍内之供電凸緣直徑之附加材料成本增 加,要注意溫度夠低。 本發明之任務 一種解決問題之方案,尚保證在不同技術條件下,玻 璃之熱均勻性非常好,必須考慮到所研究之廠房設備範圍 内之溫度比及電流比,及因應局部(如攪拌槽之上部或具 有喷嘴之流出口範圍)需要,設定加熱及冷卻目標管制。
\ 首先審慎考慮溫度範圍之偶合與速度範圍之偶合電加°熱 相應之設計與計算,使玻璃之熱均勻性非常好· = Π二 ’亚在各種 不同之操作(溫度範圍、通量、玻璃種類等),建到貴金屬 及電能的用費最小的目的。 、、 本發明之任務,&改進設言"周節裝置需要之各種不同
第10頁 524782 五、發明說明(8) 附加部件。此種附加部件與下述者有關: -玻璃種類/黏度曲線/輻射傳導性 -溫度粑圍(例如富鉛玻璃與硼矽酸玻璃各 -可達到之溫度降 卜相同) -最低與最高物料通過量 -可供調節裝置使用之建築物長度(基於空 知數據) j万面已 解決問題之方案應精心制定,使凸緣上原來之兩 現 '或其他材料),在設定之操作條件下,無未准之:熱出 綱節裝置之目的: I ,節裝置出口處玻璃之熱均勻性,便宜之貴金屬部件 高於lk(玻璃之溫差) •該裝置或提供主要之冷卻或溫度滿足鄰近廠房設備部 分需要成型機(冷卻槽或進料器等)之需要或 為柱塞槽、攪拌槽或淨化槽最佳化操作提供必要之溫 度剖面圖。 3 • 薇房設備亦可主動改善玻璃之熱均勻性及/或玻璃化 學均勻性,或綠保一自方法技術觀點認為重要之溫度 分布,如防止脫玻璃化作用或確保關鍵性位置。 襄置之特徵: • 廢房設備是一方面為溶體儲槽或前溶槽與另一方面為 造型設備之結合。 2· 其係依模型建造者,至少部分為具有貴金屬、金屬或
第11頁 524782 五、發明說明(9) 其合金製之壁之儲槽,並用 加熱壁。 通過壁之方式直接電 3.該設備可由各種不同部件,如 淨化槽、柱塞槽、攪拌槽、八:^槽、進(送)料器、 任務達成: 刀_器或流出口,製成。 第一圖示想像中可能達成任務 實施例,該綜合具體實施例由若 ^配置的綜合具體 方案。同樣地,上述全面配置亦可^ ^成,乃粗略的 的柱塞槽或其他水溝組成。 僅由冷卻槽及後面 第一圖所示之實施例旨在矣 與調節裝置之每一部件密切s人、明所採取之措施應 型之最佳效果密切==:廠;;:;璃均勻性與造 貴金屬之消耗儘可能少。為礙房设傷彈性較高’最後 〃溶化玻璃流入在炫體儲槽或前溶爐⑴出口上方 節裝置。電源凸緣(2)第號在第一圖中為F1M7。= 緣=數目視低(電)壓之數額而定。加熱電路從僅為一個加 熱電路貳起,兩個鄰接的加熱電路參等。圖中並未示廠房 水溝的陶瓷絕熱裝置。 第二圖為一個電源凸緣(2)之示意圖,以下將用下述 符號標示。 總稱貴金屬’材料a (位於最核心之徑向地帶) 此材料概念應為縮寫之鉑、姥、鈀等,其合金,有使分散 穩定之麵(FKS、ZGS、DVS、ODS)及使分散穩定之鉑合金。 總稱金屬,材料b (位於中間之徑向地帶)
524782 五、發明說明(10) 此材料概 其合金,亦有 鉻、銅等組成 銹鋼合金及其 總稱金屬,材 該材料概 金屬,序數22 塗敷金屬或合 直徑D1代 塞槽(5)等]之 D1與D2間之徑 分,基本上由 D2與D3間 部分,依買賣 其他高熱負載 D3與D4間 側部分,由導 此地帶3 (1 1 ) 時,可依一定 電流通過 凸緣π (2)標示 液不得過分激 充分耐蝕性強 金屬如始、把 心應為貴金屬縮寫’包括如麵、錢、把等, 非貴金屬,其他種合金,部分由非貴金屬如 ’部分由熱負載高、導電性佳及耐腐餘之不 他特殊合金組成。 料c (位於最外邊之徑向地帶) 念為非貴金屬,包括週期系第四週期之非責 至29及合金,部分為此等非貴金屬,及表面 金’如鑛鉻之銅。 表儲槽(7)[作為攪拌槽(3)或冷卻管(4)或板 外(直)径,炫化之玻璃(8 )則流過該儲槽。 向地帶1(9),相當於電源凸緣(2)最核心部 貴金屬π材料an製成。 之徑向地帶200),相當於電源凸緣(2)中 雙f當事人約定條件,用貴金屬(材料㈧ 及高電負載金屬材料(材料b )製成。 之徑向地帶3(11),相當於電源凸緣(2)之 電佳、充分耐腐蝕金屬材料(材料〇製 ,於地帶200)有關尺寸確定並承擔上述任 附加條件予以拆除。 才务 凸緣形金屬部分,以下α "電源凸 之。此部分必須導電佳,在該裝置内之破: 烈冷卻且設定之操作π痒、/ α 1下/皿度必須以該裝置1古 度及機械穩定度為先+ 罝/、有 也人π ~无决條件。因此,特殃主 、貴金屬合金如鉑鈕人么^從4 ,竹珠貝 ㈡姥合金及播散穩定之貴
第13頁 524782 五、發明說明 、FSK、DVS)及其形成之貴金屬合金為適格之 在$〜。卩分。由於成本的考量,本發明裝置之特定部分, 之合ϋ作溫度容許範園Θ,最好用非貴金屬或其形成 好之主及使用熱負載與耐腐蝕性均非常高且導電性足夠 J <貝鋼。 屬儲H上’電源凸緣(2)係由多個部件組成。其與貴金 焊曰(7)例如冷卻管(4)或攪拌槽(3)緊密連接(焊接或 止破’所以電動流可能好’恰巧在該處實施電加熱,防 。坡f從電源凸緣(2)與熔體儲槽或前熔爐(1)出口間出來 散$第一環狀部件(9),與儲槽(7)同心,由材料3(鉑、播 多部彳二播散強化或正常鉑合金或其他責金屬)製成。 連 调即裝置(總稱)總是兩個部件在凸緣(2)上面相互 流出來以適當之溫度分布形態,防止玻璃從接觸部件之間 (9)同第cTH部件(⑷,在外面與在裡面㈣-環狀部件 化或正常:Λ或焊接,亦…、播散強化鈾、播散強 材料=或工作溫度不太高·,亦可用他種金屬 或特殊合金製成。 钩蝕之貝鋼 a 之電儲槽(7)或容器部件’内壁(範圍) 、甩机山度應偟可能平均分布。此可由選用相去 ς適之結構(直徑、材料比重等)達成。比電流密产二八 更重要的是電源凸緣溫度分布之完美對稱。1X1又" 但此處焦耳熱量應適度成長。熱量成長太大,廠房設 524782 五、發明說明(12) ----— 備之而:久性即降低。過份大量去除熱量,視情況而定,會 使玻璃熱均勻性無法達到極佳境界。 第三徑向地帶(11),位於第二徑向地帶(1〇)外面,為 狀部件,特別是用於連接母線(17)或電力電纜。 特別疋來自電源凸緣(2)徑向地帶2(12)之熱傳導,至少透 $電流,對該地帶明確加熱溫高以電連接(13)材料容許者 齡溫度過高’則會過份增加電阻損失(基於電阻之溫 2方ί;接部件因腐钱或氧化所導致之暫態阻抗)。 k 具有足夠耐腐蝕性與導電性佳之材料,如 =2 ΐ金屬合金或其*金或其他適合之合金,另一 限度。;=卻而使腐蝕及電阻均逾越預定之 可承受之電及‘負# :負載特別高,如材料C對預定結構 b。 ..... 句不夠,則第三徑向地帶必須用材料 好採i:!源Ξί:冷卻,最好是氣冷。電源凸緣(2)最 (第三圖及第:圖?1之金屬雙管道(1W冷卻之方式 施例,可視預定用、if三圖及第四圖或其他變形所示之實 _ 量夠多、空以:!適當之選擇。管道(12)内空氣之數 卻作用即足夠。Γϊ 則與之聯結之滿流所形成之冷 施例風!:卩可==之尺寸拾當,最佳實 應依下述方法測d ^: j: 5為2公尺/秒。氣流 如考慮到水蒸汽應佔部;
第15頁 524782 五、發明說明(13) —— 效果。 電源凸緣(2)之氣管(12)最好位於調節裝置陶i絕緣 部件外面,散熱可向周圍輻射並與周圍對流,一定要成對 配置’所以一對之兩個管,總是與氣流對流,避免發生熱 不對稱情形。於氣冷卻管之後面,空氣管線,裝一&壓^ 端,但並非絕對必要者,其作用可藉其他降低聲音枰扩二 振動阻尼式通風導管及安裝氣量控制二 裝反射聲消聲器等。 常4:;二用水冷卻,但於大多數情况並不需要,常 ▽卩作用太強。只是在玻璃之工作溫度 要,而且必須依昭指定之作法,虛目女丁⑴间%有此必 管(16)僅間接藉助其與徑向地 =徵.水冷卻 冷卻(第五圖)。由於* π ♦、s 間之金屬橋(15)輔助 源裝置之溫度不會逾越設定之限声緣(2)之特殊結構,電 成’而且要有足夠大小(直徑&材一項由適當材料裝 1:)或曰電纜之電連接範圍β無腐蝕或不二)’ %此在母線( ,別疋電連接(13)本身必須能對也谷5之電阻升尚。 夠之熱量。 子",L與輻射對周圍散發足 本發明具有下述優點: 破璃之熱均勻改善 貝金屬之消耗量降低 一需要之電能降低 —冷卻之水費降低 本發明之詳細說明:
524782 五、發明說明(14) 本發明之特徵如下 1.審慎選擇電源凸緣(2)冷卻效(功)座^ 地帶(9)、(10)及(11)之凸緣材料,力湘,卻不同徑向 性’但冷卻之目的並非冷卻槽内之玻璃電傳…耐腐妈 玻璃之氣冷卻最好在操作溫度約丨丨〇〇 t 之結構係由兩條氣冷卻管道與矩形或環形(橫)截面在ϋ 凸緣(2)表面上形成,而且藉對流而向外輻射。散發之執原 量,先後經過管道及/或軟管及擴散器,致而對廠^設備 並無難以控制之負面影響。上述溫度限制自約丨丨〇〇它起, 可藉特殊構型明顯提昇。氣流強度,可藉電源凸緣兩 冷卻管道分別設定。 在电源凸緣(2 )範圍内’玻璃溫度超過約1 2 〇 〇 °c時, 最好用氣冷卻,或氣與水蒸汽混合,或以其他流體取代空 氣,如水或其他液體冷卻。在本發明,電源凸緣(2 )裝有 特種冷卻水管(1 6 ),致而對玻璃(8 )之冷卻作用,僅到達 容許之強度。空氣或含水蒸汽之空氣,設定理想冷卻作用 值容易,例如藉助鼓風機轉數隨時調整,及每一氣槽各裝 | 一閥。 ; 分配水蒸汽給冷卻氣,在儲水器内實施,該儲水器位 於鼓風機(或他種氣壓源)與空氣冷卻之電源凸緣之間。藉 調整此儲水器,使水位始終保持不變。儲水器内之水溫, !可設定,而且可藉加熱隨時調整,冷卻空氣中水蒸汽部分
I !壓力(水蒸汽部分),亦可設定,而且可隨時調整。冷卻空 524782 五、發明說明(15) 氣流流過水平面上面足夠大之水蒸汽活動範圍。把水蒸汽 攜走,加強冷卻力度。配水可藉助儲水器上部多個噴& \ 噴水形成之水霧或附加之建築構件加強。 2.如用水作冷卻介質,依照本發明,降低冷卻作用有兩 種可能之方式: a )流體管(1 6 )(凸緣之水冷卻管)不直接,而間接透過金 屬,(15) =接於電源凸緣(2)上(第五圖)。此金屬橋(15) 之厚度、南度及所用材料以對玻璃冷卻作用不過大為度, =電連接(13)之溫度,在約定之條件下,應保持在追求之 二度内,並且在電源凸緣三個地帶全部都達到追求之溫度 :f。電源來自裝在外面之母線(1 7 ),通過一撓性管線, :藉由導電性佳之材料,如銅或其他非貴金屬或此種及他 金屬之合金製成三個螺絲擰緊之大而平之托盤,保證接 b)面(或表^面層)非常光滑而且無氧化物。 依照第六圖,在電源凸緣(2)周圍只有四個電連接部 说_稱配置,藉密接之短流體管(1 9 )用水冷卻。並不在電 =凸緣(2)周圍全部加強冷卻。可以偏離第六圖,僅對供 f之三個對稱安裝之連接部件加強冷卻。 +、、審慎配置自儲槽(7 )或冷卻管起各個不同徑向地帶内 二源凸緣,位於最核心的地帶1 ( 9 )基本上係由貴金屬(材 於^製成。任務之特徵為導電夠好,但於某些情況,如位 埶?節t置末端之加熱噴嘴,產生明確加熱部分補償散失 热蕙之作用。 下個向外緊接著的地帶2(10)亦可由貴金屬或貴金
524782 五、發明說明(16) 屬合金製《,但在此範圍内玻璃之操作溫度不太高,故亦 可由週期糸第四週期(序數22至29)之其他金屬或合金[在 此溫度(材料b)具有符合要戈 敍备并 σ胥衣之熱負載性、咼導電性及機 械穩定性]製成。 廠房設備下述部分最佳建造形式最好選擇玻璃之工作 溫度最高為約1 loot而且該地帶不需使用貴金屬:内地帶 1與向外次一地帶2之間(直徑D2),此界限(範圍),依本發 明’依&施工工程範圍内可藉模擬計算(有限差分法/或有限 兀*法)异出建築物之最佳形式。結果是下述問題獲得答案 i聯結玻璃流體、自玻璃(8)至電源凸緣(2)之外圍徑向溫 度走向加熱之局部熱功率恆等。 如電源凸緣(2)附近玻璃操作溫度超過約12〇〇它,此 地帶2(10)最好用貴金屬(材料a)製成。 位於外侧最廣闊的徑向地帶3( 1 1 ),原則上由非貴金 命(材料c )製成。其任務為通電。基本上冷卻到仍能保持 龟連接(13)之金屬或合金不腐姓及其電阻不超過限度。 氣官這(12),或單面,如第三圖所示,或雙面安裝在 夕側徑向地帶3 (1 1 )之面上。若外侧徑向地帶3 (丨丨)具有之 |金屬%位於氣管道(12)壁之中心,則徑向地帶3(11)外面 之熱即藉輻射而與周圍之空氣對流。氣管道之尺寸應以冷 部所需之空氣通量不會使壓力升高為度。通過流速(對較7 】、戴面)亦會產生不需要之噪音。 中間徑向地帶2 ( 1 0 )與外圍徑向地帶3 (1 1 )間之範圍 (直獲D3)之選擇,應以地帶3(11)不使用非貴金屬(材料c)
524782 ~ 五、發明說明(17) 為g的。八依本發,’ &施工工程範圍内,可藉模擬計算 (有限差勿法 或有限元法)算出該範圍。 ^ 於特殊突發狀況,如徨 町拆除地帶3(11)。 八丁對應,則 各裣向,之壁厚,圖式中所顯示者,僅 比例並不正確。必彡f i目彳®办+ 不思圖’ 比彳幻I个^ 肩視個案情況及買賣雙方當事人人立 條件作不同之選擇。原則上,内徑向地區】之材料/:之 比另二地帶2及3薄得多。 材科尽度, 4·調節裝置最重要之熱及流動技術細節之施工 擬計算應包括電源凸緣在内。應規/之模 要求之溫度降等,度曲線、熱邊緣狀況、 思考的合適尺寸,如建特殊狀況各種不同經過審慎 熱之強度。 物大小、财火材料之絕熱及電加 電源凸緣之施工規書彳, 溫度分布而有所改變。於特^ 固廠房設備較小範圍之 之喷嘴,為部分補償熱輻射失^如加熱調^置端部 部分之截面/材料厚度之方的可用1當選擇有關 脫玻璃化作用之危險。 ’精此則可以應付 調節裝置之特徵亦為,在 信賴調節裝置可以保證玻璃之:之::條件下,應 研究範圍内溫度比& ^ > b,、:一 考慮到廠房設備 到加熱目的而對其他部位(例如對授而要猎^工方法達 樘研九及取佳化,基於相互依賴金屬f^显度比及 524782 五、發明說明(18) 電流密度比系統 到目的的。首先 依據數學模型與 應之運轉,然後 性,而且是在各 璃之種類等)下 〇 藉助模擬計 端部送進成型裝 璃拉製機、具有 玻璃技術廠 技術。本發明與 及電源凸緣之造 耐火絕緣之整個 本發明之調節裝 一在該 - 貴金 -使用 - 管壁 整個調節裝置, 別尚包括與熱及 化有關之許多構 一標準各有其特 準之處理各不相 之非線性,不 審慎考慮溫度 模擬的結果確 才能獲得極佳 種不同的運轉 。模擬計算可 是用簡單的計 範圍與速度範 定符合要求的 的成果,即破 條件(溫度範 用有限差分法 算方法能夠達 圍之配合,並 大小及開始相 螭的極佳均勻 圍、通量、坡 、有限元法等 算最佳化後,直接電加熱,確保在 置(鼓風機、壓床、拉製管裝置、、之 球形關閉件之送料器或手冊編寫)。 房設備直接電加熱,已屬公開多年的 最佳化溫度導向裝置、直接電加熱金屬 型施工規劃有關,如此,則最佳化了包= 系統。 匕括 置之最佳化與下述者有關: 裝置出口玻璃之熱非均勻性〈1K 屬部件最少 期間長(穩固耐用性高) 周圍電流密度分布儘可能的均句 作為一系統,對應之構圖與設計計算,特 電已達到最佳狀態之電源凸緣(2 )之最佳' 圖與設計計算標準,為達成既定使命,每 定功能,整體解決問題方案對個別不同標 同,如以公斤計之貴金屬部件,並不—^

Claims (1)

  1. 524782 六、申請專利範圍 之穩定高溫加熱,或製造易受結晶作用影響玻璃用品之平 板玻璃之穩定高溫加熱,至於脫玻璃固化作用之危險,可 降低或避免。 4. 如申請專利範圍第1或2項之調節裝置,其中徑向地帶 2 (1 0 )之位置,徑向稍向外,視所用貴金屬或其他金屬或 其合金(材料b)之操作溫度,對於地帶1 (9)與地帶3(1 1 )之 結合及金屬管(7)周圍電流密度(儘可能)分布之均勻性, 及適宜材料厚度及地帶寬度設計與計算有不同程度之幫助 〇 V 5. 如申請專利範圍第1或2項之調節裝置,其中 a) 地帶3(11),基本上,由非貴金屬製成;其主要任務 為接通電源,使電流密度分布均勻化及 b) 用成雙之冷卻管或其他同大小冷卻裝置冷卻,使電連 接(13)之金屬或合金及接觸面永遠不腐蝕及電阻始終在規 定之限度内 c ) 地帶3 (1 1 ),用流過之冷卻流體冷卻地帶全部,或僅 冷卻供電部分, d) 地帶3之材料厚度至少大於地帶1之材料厚度6倍,最 好1 2倍。 6. 如申請專利範圍第1或2項之調節裝置,其中 I· a) 三個徑向地帶之構型,特別是材料之選擇、寬度、材 料厚度,及追求之操作條件,利用模擬計算(有限差分法 及有限元法)依據數學模型最佳化貴金屬及電能消耗量,及 b ) 模擬計算,應考量下述因素:
    第25頁 524782 六、申請專利範圍 •玻璃之溫度範圍及邊緣條件與其範圍 備之耐火隔離, •玻璃流之速度分布,及 •調節裝置之電加熱, 此模擬計算係供最佳化操作條件之用及 内徑向地帶1所用材料之壁厚,基本上 緣其他徑向地帶所用材料之壁厚。 如申請專利範圍第1項之調節裝置,其中 2卻玻璃及供電凸緣(2 )最好以空氣,含水蒸气之* " 如水,作為冷卻介質為限。 一' 二 b)在徑向地帶3之空氣槽(12),特別是電連 窃 Γ:於:隔離部分以外之部分,可透過對二 章田射 向周圍散熱, c ) 、了力(放)率可藉助流體在冷卻氣管(1 2 )及/或適應 冷卻需求冷卻氣中所含水蒸汽部分調整或設定, d)同心延伸之空氣槽(12), 伸至徑向地帶2 (1 〇 )之邊界, e ) 空氣槽(1 2 ),X A、德μ $ 不成雙汉置,而兩個總是設置在與空氣 或流體流向相反之方^,?氣ΐ;溫控槽到儲槽輸送,將水蒸汽混 扣虛廿?豹士+ 疋、加過,皿之水上面有一與空氣流通量 相應亚足夠大之装欢日日分丄 ^ ………々圍:7項之中調舍备嬙ri9、 、 丨衣夏,其T 侧在一平面上,或兩側分別在外徑向地 包括廠房設 C)d) 小於供電凸 a) 氣或其他流 8. a) 空氣槽(12) 徑向地帶3(11)内一直延
    第26頁 524782 六、申請專利範圍 帶(π)之上面及下面,但不成雙, b)外徑向地帶(11)之金屬環&辟或 表面C上及下侧)透過輪射及對、☆ 中有 工氣槽(1 2),外 9 ·如申請專利範圍第1或2項向周圍散熱。 a) 一具有具有一定熱傳阻力之2節裝置,其中 緣(2 )外緣冷卻水管(丨6 ),與产“屬橋(1 5 ),靠近供電凸 或 供電凸緣之表面有關, b )僅在1、2、3或4可能並最好 (1 8 ),該部位在狹小之供;電办、稱設置之電連接部位 (19)冷卻,此與a)相;内,此電連接用流體管 _ “申請專利範圍 範圍第θ項内】:或=接部位之寬度與數量)如申請專利 均句分布在供電&缝闲六圖所示’將電流密度儘可能好好 及 "%凸、、彖周圍並加熱玻璃熔體通過之槽(了), b ) 本發明_TL m之π :严利範圍第1或2項之調節裝置,其甲供電凸1 體儲:或前帶内之冷卻及溫度分布之造型,應使連接熔 〇 r.y.、各爐(ι)與供電凸緣(2)間之接觸面之溫度低^ 足以封堵坡璃外流。 :種調節裝置,其特徵為 化之調用〃 ί學模擬法(有限差分法與有限元法),熱已最佳 部分能與(對Λ Λ電連接,向外移置到最好全部,至少 Π 如φ a "L,、輻射)冷卻範圍接觸之部位。 (η利範圍第1或2項之調節裝置,其中供電凸緣 以)H向地帶内夕厶細n、m丄、1…Α β,丨.皤伟遠垃、h
    第27頁 524782 六、申請專利範圍 緣(2 ),適應需求,依既定目標,控制調節裝置由對玻璃 之冷卻,相應與待完成之任務(溫度影響之範圍及程度)而 使用最少貴金屬部件,及 b) 最佳化以下述條件前提: •調節裝置出口處玻璃之熱不均勻性< 1 k •供電凸緣中貴金屬部件最少 •使用壽命長(而f用性強) •管壁周圍上電流密度儘可能均勻分布 •調節裝置對能源之需要,應考量玻璃最低與最高通 過量,及 供電凸緣(2 )與整個調節裝置設計上之解釋應使其造型, 不僅將整個廠房設備視為一系統,而且尚對部分廠房設備 之小範圍之溫度剖面圖有所改善。
    第28頁
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