TWI759446B - 玻璃產品製造設備 - Google Patents
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Abstract
提供一種玻璃產品製造設備。該玻璃產品製造設備包括熔爐、第一熱交換模組及泵,該熔爐包含氣體加熱區和電加熱區,該第一熱交換模組經配置回收來自從該熔爐的熱,該泵經配置驅動通過該第一熱交換模組的傳熱介質流體的流,其中該第一熱交換模組的至少一部分與該電加熱區的外表面的至少一部分熱耦合。玻璃產品製造設備可降低缺陷率,同時展現高能量效率。
Description
本申請案依專利法主張於2017年3月20日提出申請的韓國專利申請案第10-2017-0034757號之優先權權益,本申請案之參考整體上結合以上韓國專利申請案之揭露。
本揭示案係關於一種玻璃產品製造設備,且更具體言之,係關於一種能夠降低缺陷率並提高能源效率的玻璃產品製造設備。
在玻璃產品的製造中,增加能量效率並降低製造過程的缺陷率可以是有利的。
根據本揭示案的實施例,提供了一種玻璃產品製造設備,包括:熔爐、第一熱交換模組及泵,該熔爐包含氣體加熱區和電加熱區,該第一熱交換模組經配置回收來自從該熔爐的熱,該泵經配置驅動通過該第一熱交換模組的傳熱介質流體的流,其中該第一熱交換模組的至少一部分與該電加熱區的外表面的至少一部分熱耦合。
玻璃產品製造設備可進一步包括:玻璃產品處理器,該玻璃產品處理器經配置供應用於處理該玻璃產品的一處理流體;及第二熱交換模組,該第二熱交換模組經配置加熱該處理流體,其中該第二熱交換模組可經配置將來自該傳熱介質流體的熱傳遞到該處理流體。
氣體加熱區相較於該熔爐內的玻璃熔體的最高水平面(level)可在較高的水平面,以及該電加熱區相較於該熔爐內的該玻璃熔體的最高水平面可在一較低的水平面。
第一熱交換模組的至少一部分可與電加熱區的外表面有表面接觸。
第一熱交換模組可經由固定構件黏接於電加熱區的外表面。
第一熱交換模組與電加熱區的外表面之間的表面接觸面積為熔爐外壁的整個面積的約15%至約60%範圍。
第一熱交換模組可與熔爐的外表面間隔開。
面向熔爐外表面之第一熱交換模組的表面可與熔爐的外表面實質平行。
根據本揭示案的實施例,提供一種玻璃產品製造設備,包括:熔爐,該熔爐包含氣體加熱區和電加熱區;玻璃產品處理器,該玻璃產品處理器經配置供應用於處理玻璃產品的處理流體;及熱交換裝置,其中該熱交換裝置包含:第一熱交換模組,該第一熱交換模組經配置回收來自熔爐的熱;第二熱交換模組,該第二熱交換模組經配置加熱該處理流體;傳熱介質流體,該傳熱介質流體在該第一熱交換模組和該第二熱交換模組之間循環;及泵,該泵經配置驅動該傳熱介質流體的流。
第一熱交換模組可包括在橫向方向上彼此間隔開的三個區段。
傳熱介質流體可以是水。
第一熱交換模組可經配置將傳熱介質流體的溫度升高約7℃至約15℃。
第二熱交換模組可經配置將處理流體的溫度升高約3℃至約8℃。
玻璃產品製造設備可進一步包括第一槽,該第一槽經配置儲存供應給第一熱交換模組的傳熱介質流體,其中從第一熱交換模組排出的傳熱介質流體可經配置在第一槽中再循環(recycle)。
玻璃產品製造設備可進一步包括第二槽,該第二槽經配置儲存從第二熱交換模組排出的傳熱介質流體。
熔爐可包括第一側壁和一第二側壁,該第一側壁與用於供應原料的供應裝置耦接,玻璃熔體出口安裝在該第二側壁中,以及該第一熱交換模組直接接觸該第一側壁。
本揭示案現在將參照示範實施例示於其中的所附圖示而有更全面的描述。然而,本揭示案的發明標的可以以許多不同的形式來體現,且不應視為限於在此闡述的示例性實施例;相反地,提供這些實施例使得本揭示案將向本發明所屬領域中具有通常知識者傳達本發明標的。在圖式中,為了清楚起見,層和區域的厚度可能被誇大。在可能的情況下,圖式中的相同的數字編號表示相同的元件。因此,本揭示案並不受限於附圖中所示的相對尺寸或間距。
儘管可使用如「第一」、「第二」等術語來描述各種部件,但是這樣的部件不受限於以上術語。以上術語僅用於部件間彼此區別。例如,第一部件可以係指第二部件或者第二部件可以係指第一部件而沒有衝突。
本說明書中各種示例性實施例中使用的術語僅用於描述示例性實施例,且不視為限制各種額外的實施例。除非上下文中另有定義,否則單數表達式亦包括複數表達式。本文在各種示例性實施例中使用的術語「包括」或「可包括」可表示對應功能、操作或部件的存在,且不限制一個或多個額外的功能、操作或部件。將進一步理解的是,當在本說明書中使用術語「包括」和/或「包含」,術語「包括」和/或「包含」可用於指定所述特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但是可不排除一個或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或增加。
當可不同地實行某個實施例時,可以以與所述順序不同的特定的處理順序施行。例如,可實質上同時施行兩個連續描述的過程,或者以與所描述的順序相反的順序施行兩個連續描述的過程。
預期將有由於例如製造技術和/或公差造成的圖示形狀的變化。因此,本揭示案的實施例不應視為受限於本說明書中所示區域的特定形狀,而是包括例如由製造引起的形狀偏差。 如本文所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。
圖1是根據一些實施例的玻璃產品製造設備的方框圖。
參考圖1,玻璃產品製造設備1包括熔爐12和第一熱交換模組110。
在一些實施例中,第一熱交換模組110可設置在熔爐12的外表面上。此處,設置在熔爐12的「外表面」上的第一熱交換模組110可表示第一熱交換模組110物理接觸熔爐12的外表面或者第一熱交換模組110與熔爐12的外表面以一預定的間距分隔開。
在一些實施例中,第一熱交換模組110可直接設置在熔爐12的外表面上。此處,「直接設置在熔爐12的外表面上」的第一熱交換模組110可表示第一熱交換模組110與熔爐12的外表面有物理接觸。
在一些其他實施例中,第一熱交換模組110可與熔爐12的外表面以一預定距離分隔開。該預定距離可例如為約5mm至約30mm。
第一熱交換模組110可經設置透過傳導、對流和/或輻射傳遞來自熔爐12的熱,且這將在後面詳細描述。
第一熱交換模組110可使用傳熱介質流體來作熱交換。傳熱介質流體可以是例如水、油、惰性氣體等,但不限於這些。在一些實施例中,傳熱介質流體可以是水。因為傳熱介質流體吸收來自熔爐12的熱,所以在傳熱介質流體通過第一熱交換模組110期間,傳熱介質流體的溫度上升。
詳細來說,在第一入口110_in處與在第一出口110_out處的溫度之間的差可以為例如約7℃至約15℃,傳熱介質流體通過第一入口110_in被引入第一熱交換模組110,傳熱介質流體通過第一出口110_out自第一熱交換模組110排出。例如,通過第一入口110_in引入的傳熱介質流體的溫度可以為約65℃至約75℃。此外,通過第一出口110_out排出的傳熱介質流體的溫度可以為例如約75℃至約85℃。
傳熱介質流體可儲存在第一槽131中,且可藉由泵133供應到第一熱交換模組110。在圖1中,所示第一槽131為儲存液體,但是本發明所屬領域中具有通常知識者將會理解,氣體可儲存在第一槽131中。
玻璃產品製造設備1可進一步包括玻璃產品處理器70和第二熱交換模組120。
玻璃產品處理器70可施行一個或多個單元處理(如拉伸、切斷、清洗、漂洗(rinsing)等),以用於藉由熔爐12中產生的玻璃熔體來製造玻璃產品。在這樣的單元處理中,具有升高溫度的流體(如水、油、惰性氣體等)可以是有利的。例如,具有升高溫度的處理流體可有助於在清洗處理中從玻璃表面去除污物、雜質等。或者,具有升高溫度的處理流體可利於漂洗處理中從玻璃表面去除清洗液。如上所述,可藉由第二熱交換模組120來達到升高處理流體的溫度。
第二熱交換模組120可升高玻璃產品處理器70中使用的處理流體的溫度。可將傳熱介質流體(其溫度在第一熱交換模組110中增加)供應到第二熱交換模組120。此外,傳熱介質流體在通過第二熱交換模組120的同時將熱傳遞給處理流體,以升高處理流體的溫度。在一些實施例中,從第一熱交換模組110排出的傳熱介質流體可至少部分地再循環到第一槽131。
詳細來說,在第二入口121_in處與在第二出口121_out處的溫度之間的差可以為例如約15℃至約25℃,傳熱介質流體通過第二入口121_in被引入第二熱交換模組120,傳熱介質流體通過第二出口121_out自第二熱交換模組120排出。例如,通過第二入口121_in引入的傳熱介質流體的溫度可以為約74℃至約84℃。此外,通過第二出口121_out排出的傳熱介質流體的溫度可以為例如約55℃至約65℃。
此外,在第三入口127_in處與在第三出口127_out處的溫度之間的差可以為例如約3℃至約8℃,處理流體通過第三入口127_in被引入第二熱交換模組120,處理流體通過第三出口127_out自第二熱交換模組120排出。例如,通過第三入口127_in引入的處理流體的溫度可以為約47℃至約53℃。此外,通過第三出口127_out排出的處理流體的溫度可以為例如約52℃至約58℃。
藉由將熱傳遞至處理流體而已經被冷卻的傳熱介質流體可被傳送到第二槽141並儲存在第二槽141中。圖1繪示第二槽141儲存液體,但是本發明所屬領域中具有通常知識者將會理解,第二槽141可儲存氣體。
第二槽141中的傳熱介質流體可直接被輸送至第一槽131或者在通過第一冷卻單元151之後被輸送至第一槽131。另外,傳熱介質流體可在通過第一冷卻單元151之後再循環到第二槽141。
第一冷卻單元151可包含玻璃產品的製造處理或其他實用處理中的至少一個,且在第一冷卻單元151的出口處的溫度可以為例如約60℃至約75℃。
此外,第二槽141中的傳熱介質流體可在通過第二冷卻單元153(拉製機)之後再循環到第二槽141。
如上所述,熔爐12和玻璃產品處理器70可經由第一熱交換模組110、第二熱交換模組120、傳熱介質流體以及泵133和143而彼此熱連接。此處,第一熱交換模組110、第二熱交換模組120、傳熱介質流體以及泵133和143可以被定義為熱交換裝置100。
圖2是根據一個實施例的第一熱交換模組110和熔爐12的分解透視圖。
參考圖2,熔爐12可包括氣體加熱區12g和電加熱區12e。氣體加熱區12g通常位於電加熱區12e的上方。
氣體加熱區12g可藉由使用將氣體作為燃料使用的燃燒器12ga而將能量供應到熔爐12中。電加熱區12e可藉由使用電極12ea將能量供應到熔爐12中。
電極12ea可浸入熔爐12中的玻璃熔體中。此外,熔爐12中的玻璃熔體的液體水平面可位在燃燒器12ga和電極12ea的水平面之間。也就是說,燃燒器12ga可位在比玻璃熔體的最高水平面更高的位置,以及電極12ea可位於比玻璃熔體的最高水平面更低的位置。在一些實施例中,氣體加熱區12g可位於比玻璃熔體的最高水平面更高的位置,以及電加熱區12e可位於比玻璃熔體的最高水平面更低的位置。
電極12ea和燃燒器12ga各自可設置在熔爐12的彼此面對的相對側壁12sw上。
另外,第一熱交換模組110可設置在熔爐12的後壁12bw上。用於供應玻璃熔體的原料的饋送開口12fh可形成在熔爐12的後壁12bw中。在熔爐12中產生的玻璃熔體可通過與後壁12bw相對的壁供應到用於製造玻璃產品的處理。
第一熱交換模組110可經設置與電加熱區12e至少部分地重疊。在一些實施例中,第一熱交換模組110的至少一部分可經設置與電加熱區12e的至少一部分重疊。在一些實施例中,第一熱交換模組110可經設置與電加熱區12e完全重疊。在一些實施例中,第一熱交換模組110可與電加熱區12e部分重疊且與氣體加熱區12g部分重疊。此處,與電加熱區12e「重疊」可表示為,當第一熱交換模組110的外周投影到熔爐12的外表面上時,第一熱交換模組110的周邊與電氣加熱區12e重疊。
第一熱交換模組110可藉由固定構件112固定在熔爐12上。固定構件112可以是可將第一熱交換模組110固定到熔爐12(但不限於此)的任何耦接構件。固定構件112可以是例如柵(grating)、棒、線等。
第一熱交換模組110可與熔爐12的外表面接觸或者可與熔爐12的外表面間隔一預定距離。
圖3A是根據一個實施例的設置在熔爐12後壁12bw上的第一熱交換模組110的前視圖。圖3B是根據一個實施例的形成第一熱交換模組110的每個管的透視圖。
參照圖3A和3B,第一熱交換模組110可包括彼此連接的複數個管110b。複數個管110tb可彼此並聯和/或串聯。在一些實施例中,複數個管110tb可各自包括在橫向方向上彼此間隔開的三個區段。
每個管110tb可包括在其相對側具有開口的管主體110bd,用於與管主體110bd一起界定管主體110bd的內部空間的管桿110br,以及用於將管主體110bd固定到框的管板110pl。在圖3B中,可單獨形成管主體110bd和管桿110br,但是本發明所屬領域中具有通常知識者將會理解,管主體110bd和管桿110br可與彼此一體地或整體地形成。此外,在圖3B中,管主體110bd具有矩形形狀的橫截面,但是本發明所屬領域中具有通常知識者將會理解,管主體110bd可具有除矩形之外的其他形狀的橫截面。
在一些實施例中,從管110tb的外表面之中,面向熔爐12的表面可以是平坦的。具體言之,第一熱交換模組110可經形成使得平坦表面可與熔爐12的外表面實質平行。
如上所述,第一熱交換模組110可經安裝成與熔爐12的外表面接觸,或者可經安裝成與熔爐12的外表面分隔一預定的距離。當第一熱交換模組110經安裝成與熔爐12的外表面接觸時,管主體110bd表面中的一個表面可與外表面有表面接觸,以便於經由傳導接收來自熔爐12的熱。
此處,第一熱交換模組110與熔爐12的外表面之間的表面接觸面積可以是第一熱交換模組110所安裝的外壁(這裡為熔爐12的後壁12bw)的(從熔爐12的外壁中)整個面積的約15%至約60%。如果表面接觸面積的比率太低,則通過傳導的熱傳遞可能不足。如果表面接觸面積的比率太高,則可能發生與熔爐12中包含的其他部件的干擾。
此外,如果管主體110bd的面向熔爐12的表面是平坦表面,則來自熔爐12的熱輻射可被有效地反射回熔爐12。具體而言,如果管主體110bd包括可有效地反射熱輻射的材料(例如金屬),則來自熔爐12的熱輻射可被有效地反射回熔爐12。
圖4A至圖4C是概念性地表示管110tb與熔爐12之間的接觸之實施例的側截面圖。
參考圖4A,管110tb經由導管110cn彼此連接,且每個管110tb的表面黏接於熔爐12的後壁12bw上。即,管110tb和後壁12bw彼此表面接觸。可藉由固定構件112強化經由表面接觸的黏接。
具體言之,管110tb的矩形橫截面具有長度L1和L2(L1> L2)的邊,且第一熱交換模組110可經配置使得長邊可面向後壁12bw。在這種情況下,經由傳導的熱傳遞可能增加。換句話說,經由傳導的熱傳遞相對於總熱傳遞量的比率可增加。
參考圖4B,管110tb可經由導管110cn彼此連接,且每個管110tb的表面黏接於熔爐12的後壁12bw上。即,管110tb和後壁12tw彼此有表面接觸。
與圖4A所示的實例不同,在圖4B中所示的第一熱交換模組110可經配置使得管110tb的較短邊可面向後壁12bw。在這種情況下,透過傳導的熱傳遞相對於總熱傳遞量的比率可低於參考圖4A所示的實例的熱傳遞比率。換句話說,透過輻射或對流的熱傳遞相對於總熱傳遞量的比率可大於參考圖4A所示的實例的熱傳遞比率。
參考圖4C,管110tb經由導管110cn彼此連接,且管110tb與後壁12bw分開距離d。這種情況可能旨在防止透過管110tb和後壁12bw之間的傳導的熱傳遞,因為透過傳導的熱傳遞可能引起針對根據各式處理條件(如後壁12bw的表面溫度、第一熱交換模組110的熱傳遞能力、外部溫度等)的某些情況下在能量效率方面的缺點。
與參照圖4A和圖4B所示的實例不同,因為每個管110tb沒有直接接觸後壁12bw,所以不會發生透過傳導的熱傳遞。因此,熱可透過對流和/或輻射(但沒有透過傳導)在管110tb和後壁12bw之間傳遞。透過傳導的熱傳遞可能不利地增加透過熔爐12的側壁的能量損失到一定程度。因此,當透過傳導的熱傳遞被阻斷時,可改善熔爐12的能量效率。
距離d可以為例如約5mm至約30mm。如果距離d太小,則可能由於管110tb和後壁12bw之間的無意接觸,而發生透過傳導的熱傳遞。如果距離d太大,透過輻射的傳熱效率可能迅速降低。
若需要,可在管110tb和後壁12bw之間設置間隔件,以防止管110tb直接接觸後壁12bw。此處,間隔件可包括絕熱材料。
另外,如參照圖4C所示,在管110tb不一定接觸後壁12bw的情況下,管110tb可具有各種類型的橫截面。例如,管110tb可具有圓形橫截面、橢圓形橫截面、半圓形橫截面、多邊形橫截面等。
圖5是當根據本實施例的第一熱交換模組110應用於熔爐12的後壁12bw時,電加熱區12e中功率消耗的曲線圖。
在圖5中,橫軸表示操作時間,以及縱軸表示用於維持設定溫度的電加熱區12e的功率消耗。
時間點A
包括三個區段的第一熱交換模組應用於熔爐的後壁上。一個區段包括十一個管,且在每個區段中,每個管的矩形橫截面的較長邊直接接觸後壁,如參照圖4A所示。長方形的較長邊具有40mm的長度。
在安裝第一熱交換模組時,電加熱區的功率消耗迅速下降。這可能是因為相對大量的熱藉由第一熱交換模組的熱輻射反射而返回到熔爐,即使傳導促成部分熱損失。
時間點B
在熔爐的一些外部空間上加強絕熱器,然後,電加熱區的功率消耗略微下降。
時間點B'
升高熔爐中溫度的設定點。相應地,電加熱區的功率消耗增加。然後熔爐穩定了一段時間。
時間點C
此處第一熱交換模組經配置成與時間點A的第一熱交換模組相同,除了每個管中的矩形橫截面的較短邊直接接觸後壁之外,如參考圖4B所示。
儘管在時間點A的功率消耗沒有顯著下降,但是確定顯示了功率消耗的降低。因為該接觸面積小於在時間點A的接觸面積,所以第一熱交換模組的輻射熱反射效果降低。
時間點D
根據熔爐內溫度設定點的變化,電加熱區的功率消耗持續增加。在那之後,在時間點D,用與在時間點A所使用的第一熱交換模組相同(除了熱交換模組的一個區段包括八個管而不是十一個管)的第一熱交換模組來替換第一熱交換模組。
如此一來,在時間點D的功率消耗的減少量小於在時間點A的功率消耗的減少量,但是大於在時間點C的功率消耗的減少量。
時間點D'
升高熔爐中溫度的設定點。相應地,電加熱區的功率消耗增加。然後熔爐穩定一段時間。
時間點E
沒有替換第一熱交換模組,但第一個熱交換模組與後壁相隔一英吋(=2.54cm)。
如此一來,電加熱區的功率消耗被確定為持續下降。據信功率消耗的降低是由於防止熱透過傳導而傳遞到第一熱交換模組。
時間點F
此處條件與時間點E的條件相同,除了第一熱交換模組和後壁之間的距離改變為1/2英吋(=1.27cm)之外。
由於第一熱交換模組與後壁之間的距離減小使得第一熱交換模組的熱輻射反射增加,所以電加熱區的功率消耗進一步降低。
時間點G
此處條件與時間點F的條件相同,除了第一熱交換模組和後壁之間的距離減少到1/4英吋(=0.635cm)之外。
由於第一熱交換模組與後壁之間的距離減少使得第一熱交換模組的熱輻射反射進一步增加,所以電加熱區的功率消耗進一步降低。
時間點H
此處條件與在時間點G的條件相同,但第一熱交換模組與後壁接觸。
因此,由於第一熱交換模組和熔爐之間的接觸導致傳導而排出熱,所以電加熱區的功率消耗增加。
如上所述,可藉由包括根據實施例的第一熱交換模組的玻璃產品製造設備以較低的成本來製造玻璃產品。具體言之,根據實施例的玻璃產品製造設備可有助於減少電能。
圖6是繪示根據實施例的玻璃產品製造設備1中的熔爐12和玻璃產品處理器70之間的處理階段的工序圖。
參考圖6,玻璃產品製造設備1可包括能夠將批次材料57饋送到熔爐12的批次輸送裝置11。批次材料57可藉由馬達13驅動的批次輸送裝置11引入到熔化容器12中。如箭頭17所示,控制器15可控制馬達13,使得所需量的批次材料57可被引入到熔化容器12中。玻璃水位探測器19量測立管23中的玻璃熔體21的水平面,且可與控制器15通信以經由通信線路25發送量測水平面資訊。
玻璃產品製造設備10可包括澄清容器27(如澄清管),澄清容器27相對於熔融玻璃流位於熔化容器12的下游且經由第一連接管29與熔化容器12流體連通。另外,混合容器31(如攪拌腔室)可位於澄清容器27的下游,且輸送容器33可位於混合容器31的下游。如圖所示,第二連接管35可將澄清容器27連接到混合容器31,以及第三連接管37可將混合容器31連接到輸送容器33。出口導管39可經定位以將玻璃熔體21從輸送容器33輸送到成型設備43的入口管41。如圖所示,熔化容器12、澄清容器27、混合容器31、輸送容器33和成型設備43是可沿著玻璃產品製造設備10串聯定位的玻璃熔體台的實例。
熔化容器12通常由耐火材料製成,如耐火材料(如陶瓷)磚。玻璃產品製造設備10可進一步包括通常由鉑或含鉑的金屬製成的部件,如鉑-銠、鉑-銥及其組合,但也可包括如耐火金屬,如鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢、釕、鋨、鋯及其合金和/或二氧化鋯。含鉑部件可包括以下各者中的一個或多個:第一連接管29、澄清容器27(如澄清管(finer tube))、第二連接管35、立管23、混合容器31(如攪拌腔室)、第三連接管37、輸送容器33(如槽池(bowl))、出口導管39和入口41。成形容器43也由耐火材料製成且經設計以形成玻璃帶。
熔爐12的至少一部分(例如熔爐12內壁的至少一部分)可包括耐火製品,如熔融氧化鋯(FZ)。第一熱交換模組110的應用亦可減少耐火製品中產生裂紋,因此,相信其減少作為缺陷的耐火材料的顆粒掉入玻璃溶體及其餘問題(如石擊(stoning))。
圖1的玻璃產品處理器70可以是成型裝置43,或者可以是用於額外地處理成型裝置43下游的玻璃產品的階段之一,如邊緣切割、清洗、漂洗等。因此,熔爐12和玻璃產品處理器70被單獨地提供在圖1中,但它們可以是一個連續處理流程中的兩個部分。
圖7是繪示在應用第一熱交換模組110的情況下(II)以及沒有應用第一熱交換模組110的情況下(I、III、IV、V與 VI)缺陷率變化的曲線圖。
參考圖7,當應用第一熱交換模組110(II)時的缺陷率(約0.86%)明顯低於沒有應用第一熱交換模組110的情況下的缺陷率(I、III、IV、V與 VI)。
此處,缺陷率被定義為總產品中缺陷產品的百分比,其中缺陷係由於氧化鋯損失(zirconia loss)。
雖然已經參照本揭示案的示例性實施例具體表示及描述了本揭示案,但應該理解,在不背離以下專利申請範圍的精神和範圍下,可在形式和細節上作各種變化。
1‧‧‧玻璃產品製造設備11‧‧‧輸送裝置12‧‧‧熔爐12bw‧‧‧後壁12g‧‧‧氣體加熱區12e‧‧‧電加熱區12fh‧‧‧饋送開口12sw‧‧‧側壁12tw‧‧‧後壁12ga‧‧‧燃燒器12ea‧‧‧電極13‧‧‧馬達15‧‧‧控制器17‧‧‧箭頭19‧‧‧玻璃水位探測器21‧‧‧玻璃熔體23‧‧‧立管25‧‧‧通信線路27‧‧‧澄清容器29‧‧‧第一連接管31‧‧‧混合容器33‧‧‧輸送容器35‧‧‧第二連接管37‧‧‧第三連接管39‧‧‧出口導管41‧‧‧入口43‧‧‧成型裝置57‧‧‧批次材料70‧‧‧玻璃產品處理器100‧‧‧熱交換裝置110‧‧‧第一熱交換模組110bd‧‧‧管主體110br‧‧‧管桿110cn‧‧‧導管110pl‧‧‧管板110tb‧‧‧管110_in‧‧‧第一入口110_out‧‧‧第一出口112‧‧‧固定構件120‧‧‧第二熱交換模組121_in‧‧‧第二入口121_out‧‧‧第二出口127_in‧‧‧第三入口127_out‧‧‧第三出口131‧‧‧第一槽133‧‧‧泵141‧‧‧第二槽143‧‧‧泵151‧‧‧第一冷卻單元153‧‧‧第二冷卻單元
圖1是根據一些實施例的玻璃產品製造設備的方框圖;
圖2是根據一個實施例的第一熱交換模組和熔爐的分解透視圖;
圖3A是根據一個實施例的安裝在熔爐後壁上的第一熱交換模組的前視圖;
圖3B是根據一個實施例的第一熱交換模組中的管的透視圖;
圖4A至圖4C是概念性地表示根據實施例的管與熔爐之間的接觸狀況的側截面圖;
圖5是當根據本實施例的第一熱交換模組應用於熔爐的後壁時,電加熱區中功率消耗的曲線圖;
圖6是繪示根據實施例的玻璃產品製造設備中的熔爐和玻璃產品處理器之間的詳細處理階段的工序圖;
圖7是繪示在應用第一熱交換模組的情況下以及沒有應用第一熱交換模組的情況下缺陷率變化的曲線圖。
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國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
1‧‧‧玻璃產品製造設備
12‧‧‧熔爐
70‧‧‧玻璃產品處理器
100‧‧‧熱交換裝置
110_in‧‧‧第一入口
110_out‧‧‧第一出口
120
121_in‧‧‧第二入口
121_out‧‧‧第二出口
127_in‧‧‧第三入口
127_out‧‧‧第三出口
131‧‧‧第一槽
133‧‧‧泵
141‧‧‧第二槽
143‧‧‧泵
151‧‧‧第一冷卻單元
153‧‧‧第二冷卻單元
Claims (16)
- 一種玻璃產品製造設備(1),包括:一熔爐(12),該熔爐(12)包含一氣體加熱區(12g)和一電加熱區(12e);及一第一熱交換模組(110),該第一熱交換模組(110)經配置回收來自從該熔爐(12)的熱;及其特徵在於該玻璃產品製造設備(1)進一步包含一泵(133),該泵(133)配置成驅動一傳熱介質流體的流通過該第一熱交換模組(110);且其特徵在於該第一熱交換模組(110)的至少一部分與該電加熱區(12e)的一外表面的至少一部分熱耦合。
- 如請求項1所述之玻璃產品製造設備(1),進一步包括:一玻璃產品處理器(70),該玻璃產品處理器(70)經配置供應用於處理該玻璃產品的一處理流體;及一第二熱交換模組(120),該第二熱交換模組(120)經配置加熱該處理流體,其中該第二熱交換模組(120)經配置將來自該傳熱介質流體的熱傳遞到該處理流體。
- 如請求項1所述之玻璃產品製造設備(1),其中該氣體加熱區(12g)相較於該熔爐(12)內的玻璃熔體的一最高水平面(level)在一較高的水平面, 以及該電加熱區(12e)相較於該熔爐(12)內的該玻璃熔體的該最高水平面在一較低的水平面。
- 如請求項3所述之玻璃產品製造設備(1),其中該第一熱交換模組(110)的至少一部分與該電加熱區(12e)的一外表面有表面接觸。
- 如請求項4所述之玻璃產品製造設備(1),其中該第一熱交換模組(110)經由一固定構件(112)黏接於該電加熱區(12e)的該外表面。
- 如請求項4所述之玻璃產品製造設備(1),其中該第一熱交換模組(110)與該電加熱區(12e)的該外表面之間的一表面接觸面積為一外壁的一整個面積的約15%至約60%範圍,該第一熱交換模組(110)設置在該外壁上。
- 如請求項1所述之玻璃產品製造設備(1),其中該第一熱交換模組(110)與該熔爐(12)的該外表面間隔開。
- 如請求項7所述之玻璃產品製造設備(1),其中面向該熔爐(12)的該外表面之該第一熱交換模組(110)的一表面與該熔爐(12)的該外表面實質平行。
- 一種玻璃產品製造設備(1),包括:一熔爐(12),該熔爐(12)包含一氣體加熱區(12g) 和一電加熱區(12e);一玻璃產品處理器(70);及一熱交換裝置(100),其中該熱交換裝置(100)包含:一第一熱交換模組(110),該第一熱交換模(110)組經配置回收來自從該熔爐(12)的熱;一第二熱交換模組(120);一傳熱介質流體,該傳熱介質流體在該第一熱交換模組(110)和該第二熱交換模組(120)之間循環;及一泵(133),該泵經配置驅動該傳熱介質流體的一流,其特徵在於該玻璃產品處理器(70)配置成供應一處理流體用於處理該玻璃產品,且其特徵在於該第二熱交換模組(120)配置成加熱該處理流體。
- 如請求項9所述之玻璃產品製造設備(1),其中該第一熱交換模組(110)包括在一橫向方向上彼此間隔開的三個區段。
- 如請求項9所述之玻璃產品製造設備(1),其中該傳熱介質流體是水。
- 如請求項9所述之玻璃產品製造設備(1),其中該第一熱交換模組(110)經配置將該傳熱介質 流體的一溫度升高約7℃至約15℃。
- 如請求項12所述之玻璃產品製造設備(1),其中該第二熱交換模組(120)經配置將該處理流體的一溫度升高約3℃至約8℃。
- 如請求項9所述之玻璃產品製造設備(1),其中該玻璃產品製造設備進一步包括一第一槽(131),該第一槽(131)經配置儲存供應給該第一熱交換模組(110)的該傳熱介質流體,其中從該第一熱交換模組(110)排出的該傳熱介質流體經配置再循環到該第一槽(131)。
- 如請求項14所述之玻璃產品製造設備(1),進一步包括一第二槽(141),該第二槽(141)經配置儲存從該第二熱交換模組(120)排出的該傳熱介質流體。
- 如請求項9所述之玻璃產品製造設備(1),其中該熔爐(12)包括一第一側壁和一第二側壁,該第一側壁與用於供應一原料的一供應裝置耦接,一玻璃熔體出口安裝在該第二側壁中,以及該第一熱交換模組(110)直接接觸該第一側壁。
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