WO2009024209A1 - Messeinrichtung und verfahren zur analyse von gemischen aus gasförmigen brennstoffen und luft - Google Patents

Messeinrichtung und verfahren zur analyse von gemischen aus gasförmigen brennstoffen und luft Download PDF

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WO2009024209A1
WO2009024209A1 PCT/EP2008/005344 EP2008005344W WO2009024209A1 WO 2009024209 A1 WO2009024209 A1 WO 2009024209A1 EP 2008005344 W EP2008005344 W EP 2008005344W WO 2009024209 A1 WO2009024209 A1 WO 2009024209A1
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combustion chamber
glass
measuring device
container
mixture
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PCT/EP2008/005344
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Jürgen Biemüller
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Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/24—Automatically regulating the melting process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B7/00—Distributors for the molten glass; Means for taking-off charges of molten glass; Producing the gob, e.g. controlling the gob shape, weight or delivery tact
    • C03B7/02—Forehearths, i.e. feeder channels
    • C03B7/06—Means for thermal conditioning or controlling the temperature of the glass
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    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
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    • F27D2019/0006—Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
    • F27D2019/0012—Monitoring the composition of the atmosphere or of one of their components

Definitions

  • the invention relates to a measuring device for the analysis of mixtures of gaseous fuels and air for the supply of burners for containers of glass melting and treatment plants, wherein a portion of this mixture withdrawn as analysis gas from a leading to the burners mixture line and to determine a reference value for the Oxygen content is introduced into a combustion chamber and burned therein, and wherein the combustion gas is analyzed by an oxygen sensor.
  • the invention is specifically concerned with the control of burners for the surface heating of molten glass, if necessary also in combination with immersion electrodes
  • the invention is based on the object to provide a measuring device and a measuring method, with which it is possible to carry out the combustion process in a very narrow and constant temperature range and without remote ignition and flame monitoring, and retrofit existing supply systems for burners in glass plants in a simple manner to be able to.
  • the solution of the task is carried out in the above-mentioned measuring device according to the invention characterized in that the combustion chamber a) is disposed within a wall of the container for the molten glass, b) is in heat-conducting connection with the contents of the container, c) relative to the container for the molten glass is closed, and d) is connected via an exhaust pipe to the oxygen sensor.
  • the object is achieved in an advantageous manner. This makes it possible to carry out the combustion process in a very narrow and constant temperature range and without remote ignition and flame monitoring and to retrofit existing supply systems for burners in glass plants in a simple and cost-effective manner.
  • the new control can be installed without structural changes to the existing system.
  • a permanent display of the burner setting in the container, eg in the forehearth or feeder, is possible.
  • Inaccuracies in the mixing system can be recorded and displayed in a process control system.
  • fault messages can be generated.
  • Optimization work on the gas / air ratio, which has a positive effect on the energy consumption and the quality of the end products (eg hollow glass and flat glass), is facilitated.
  • the trim of the oxygen content can be switched off and switched on at any time. description
  • the output signal of the oxygen sensor is connected to a regulator for the amount of air for the burners, which has a device for comparing the actual value of the oxygen fraction with a desired value for this,
  • control device is arranged in a by-pass line to the air line
  • the burners are arranged in at least one horizontal row arrangement perpendicular to a likewise horizontal mixture line, and if the combustion chamber for the analysis gas is likewise connected to this mixture line in the region of the burners,
  • the combustion chamber is arranged above the level of the molten glass in the wall of the container,
  • the combustion chamber is arranged below the mirror of the glass melt in the wall of the container and is in contact with the glass melt by heat conduction,
  • the combustion chamber consists of a ceramic material resistant to glass
  • the combustion chamber consists of a metallic material resistant to glass
  • the combustion chamber has a cylindrical wall which is closed by a concave spherical surface.
  • the invention also relates to a method for analyzing mixtures of gaseous fuels and air for the supply of burners for containers of glass melting and treatment plants, wherein a portion of this mixture is withdrawn as analysis gas from a mixture line leading to the burners and to determine a reference value for the oxygen content in a combustion chamber is burned and analyzed by an oxygen sensor.
  • this method is characterized in that a) the combustion chamber is held in heat-conducting connection with the glass-carrying container, b) the volume of the combustion chamber is kept closed relative to the glass-carrying container, and that c) the Exhaust gas from the combustion chamber is fed to an oxygen sensor.
  • At least one inner partial surface of the combustion chamber is kept at a temperature above the ignition temperature of the gas mixture by the thermal influence of the glass-conducting container,
  • the at least one inner part surface of the combustion chamber is kept at a temperature of at least 900 ° C.
  • FIG. 1 shows a partial vertical section transverse to the flow direction through a container with a molten glass
  • FIG. 2 shows a greatly enlarged detailed detail from FIG. 1 looking in the direction of the arrow I I in FIG. 1 and FIG.
  • FIG. 3 shows an overall view of the control arrangement, including a reduction of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a container 1 in the form of a feeder channel or "feeder” with a molten glass 2 flowing perpendicular to the plane of the drawing, which is at least thermally in contact with a wall surface 3 of the container 1.
  • the container 1 has an inner wall 4 of glass-resistant minerals, which is surrounded by a thermal insulation 5. This results in a steep drop in temperature only within the insulation 5. This arrangement is surrounded by a metallic shell 6.
  • combustion chamber 8 On the top 7 of this arrangement is a combustion chamber 8 in the outer shape of a cuboid with a projecting roof pitch, as is known from nozzle blocks for burners ago. Such combustion chambers 8 alternate on the top 7 in integer ratios with burners 22, which will be explained in more detail with reference to FIG 2.
  • combustion chambers 8 and the burner 22 are a furnace roof 9 made of heat-resistant mineral blocks, surrounded by Dämmstoffblöcken 10 and 11.
  • a combustion chamber 12 is formed above the molten glass 2, in which a complex and very hot gas description
  • the combustion chamber 8 is arranged above the mirror of the molten glass 2 and has a combustion chamber 12 closed towards the cavity 13, which is bounded by a cylindrical wall and a concave spherical surface
  • This cavity 13 is closed by a flange 14 by means of an unnumbered seal through which A mixture line 15 for the gas mixture to be analyzed in the cavity 13 is passed through the relevant mixture of fuel gas and oxidizing gas is removed via a hose 16 a mixture line 17 to which the adjacent burner 22 are connected, and at the same time as a support structure for these burners FIG.
  • FIG. 1 also shows that the gas mixture combusted in the cavity 13 flows off as exhaust gas via a further line 19, which is inserted into the flange 14, and flows through it external oxygen sensor 20 with measured value lines 21 z
  • the arrangement according to FIG. 1 can be imagined as being replicated in mirror image on the other side of the container 1.
  • Oxygen sensors are preferably so-called lambda probes which are commercially available and with which the air-fuel ratio, the so-called lambda number, is measured can be
  • FIG. 2 parts according to FIG. 1 are given the same reference numbers.
  • the mixture line 17 and the transport direction of the molten glass 2 run parallel to the plane of the drawing, and a group of equidistantly distributed burners 22 connected to the mixture line 17 are perpendicular to the burners 22 and the middle between two of the burner 22 arranged connection element 18 are held by clamping plates 23.
  • the mixture of fuel gas and combustion air is the mixture line 17 via a connecting line 24, respectively description
  • the fuel gas is fed in the direction of arrow 26, the combustion air in the direction of arrow 27.
  • Predosing is carried out via a differential pressure controller 28.
  • a differential pressure controller 28 located at the entrance of a mixing chamber 29, a fixed orifice plate 30 for measuring a pressure difference PL in the air flow over the air line 31 is supplied.
  • a gas line 32 located at the entrance of a mixing chamber 29, a fixed orifice plate 30 for measuring a pressure difference PL in the air flow over the air line 31 is supplied.
  • a gas line 32 for the gas supply is a gas line 32, in which a control valve 33 and an adjustable orifice 34 are located.
  • a pressure difference PG in the gas flow is determined.
  • the pressure differences PL and PG are processed in the differential pressure regulator 28, and the control signal is transmitted to the control valve 33 via a servomotor 28a.
  • the control valve 33 is a so-called "internal" control valve, which operates completely self-sufficient, i. no control signal
  • the gas line 31, the mixing chamber 28 and the outgoing therefrom connecting line 24 are bridged by a by-pass line 40.
  • a control valve 41 which receives its control signals from the oxygen sensor 20 via the measured value line (s) 21, the oxygen regulator 42, the control line 43 and the actuator 44.
  • the control valve is still a control element 45, the pressure value PGL of the gas-air mixture on the other side of the mixing chamber 29 and the control valve 41 is supplied via a gas line 46 yet.
  • cavities 13 for the oxygen analysis can optionally or additionally also be arranged as a cavity 13a in the furnace roof 9 or as a cavity 13b below the mirror of the glass melt 2 in the vessel 1.
  • the combustion chambers 8, 8a and 8b are formed by the specified building materials, which surround the illustrated cavities 13, 13a and 13b.
  • the cavities 13a and 13b and their Einsteckdon are then, however, still in the manner um- equip and connect as the cavity 13. In all cases, the cavities 13, 13a and 13b in intensive and extremely constant thermal contact with the media within the container. 1 ,

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung und ein Verfahren zur Analyse von Gemischen aus gasförmigen Brennstoffen und Luft für die Versorgung von Brennern für Behälter (1) von Glasschmelz- und -behandlungsanlagen, wobei ein Anteil dieses Gemischs als Analysengas aus einer zu den Brennern führenden Gemischleitung (17) abgezogen und zur Bestimmung eines Referenzwerts für den Sauerstoffgehalt in eine Brennkammer (8. 8a, 8b) eingeführt und darin verbrannt wird, und wobei das Verbrennungsgas durch einen Sauerstoffsensor (20) analysiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (8, 8a, 8b) a) innnerhalb einer Wandung des Behälters (1 ) für die Glasschmelze (2) angeordnet ist, b) in wärmeleitender Verbindung mit dem Inhalt des Behälters (1 ) steht, c) gegenüber dem Behälter (1) für die Glasschmelze (2) geschlossen ist, und d) über eine Abgasleitung (19) mit dem Sauerstoffsensor (20) verbunden ist.

Description

Beschreibung
Messeinrichtuπg und Verfahren zur Analyse von Gemischen aus gasförmigen
Brennstoffen und Luft
Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zur Analyse von Gemischen aus gasförmigen Brennstoffen und Luft für die Versorgung von Brennern für Behälter von Glasschmelz- und -behandlungsanlagen, wobei ein Anteil dieses Gemischs als Analysengas aus einer zu den Brennern führenden Gemischleitung abgezogen und zur Bestimmung eines Referenzwerts für den Sauerstoffgehalt in eine Brennkammer eingeführt und darin verbrannt wird, und wobei das Verbrennungsgas durch einen Sauerstoffsensor analysiert wird.
Die Regelung der zahlreichen Betriebsparameter beim Erschmelzen von mineralischen Gläsern und bei deren Weiterverarbeitung enthält eine ganze Reihe \/on Problemkreisen, die sich teilweise wechselseitig beeinflussen oder sogar stören. Hinzu kommt auch die Regelung von vor- und nachgeschalteten Anlagenkomponenten, zu denen auch die der Schmelzwanne nachgeschalteten Speiserkanäle oder "Feeder" gehören, die zu den Entnahmestellen für die Glasschmelze führen. Besonders störend sind hierbei Inhomogenitäten in der Glasschmelze und in der die Glasschmelze umgebenden Ofenatmosphäre. Die Schwierigkeiten sind zum grossen Teil auf die hohe Viskosität und die niedrige Wärmeleitfähigkeit der Glasschmelze zurückzuführen. Fehlerhafte Brennereinstellungen können erhebliche negative Auswirkungen auf die Produktqualität haben, z.B. Dunkelfärbungen und/oder Trübungen von Weissglas. Beschreibung
Die Erfindung befasst sich speziell mit der Regelung von Brennern für die Oberflächen-Beheizung von Glasschmelzen, ggf auch in Kombination mit Tauchelektroden
Durch die US 4,358,305 B ist es bekannt, durch Kanäle in den Seiten- wanden der Verbrennungskammer eines Glasschmelzofens kontinuierlich Proben der Ofenatmosphare abzuziehen und in einem Analysengerat auf den Sauerstoffgehalt zu untersuchen Die Genauigkeit der Messung ist jedoch stark abhangig von der örtlichen Zusammensetzung der Ofenatmosphare, in der bekanntlich Stromungsschlieren auftreten, die auch auf zugesetzte Kuhlluft zurückzuführen sind, wie dies z B in Speiserkanalen zum Zwecke einer Homogenisierung der Temperatur innerhalb des Stromungsprofils des Glases durchgeführt wird Das Analysengerat besitzt ein Gehäuse, das durch Beheizung je nach der zu analysierenden Gasart auf Temperaturen zwischen 770 und 812 0C gehalten werden muss Im Innern des Gehäuses, in dem keine Gasverbrennung stattfindet, ist ein Sauerstoff-Sensor angeordnet Für die konkrete Beeinflussung der Brenner-Regelungen finden sich jedoch keine Angaben
Durch die EP 0 893 414 B1 ist es bekannt, der Gemischleitung für Verbrennungsluft und Brenngas zu einem Glasfeeder eine Teilmenge des Gasgemischs zu entnehmen und mittels eines Gasbrenners in einem vom Glasfeeder unabhängigen Referenzofen zu verbrennen und den verbleibenden Sauerstoff einer Sauerstoffsonde zuzuführen, die in einer Wand des Referenzofens angeordnet ist Hierbei wird ausschhesslich die Menge des Verbrennungsgases geregelt Die Temperatur in dem Referenzofen schwankt mit der Verbrennungsleistung und damit wiederum die Messgenauigkeit Dem externen Referenzofen ist notwendigerweise eine ganze Reihe von Stromungselementen vorgeschaltet wie z B ein Kugelhahπ, ein Magnetventil, ein Gasdruckregler und ein Druckwachter zur Erzeugung eines definierten Betriebsdrucks Vor allem aber muss der Refereπzofen extern gezündet werden und nach DIN DVGW mit einer Flammenuber- wachungseinπchtung ausgestattet sein Dadurch ist das bekannte System für den Erwerber und Betreiber extrem teuer Beschreibung
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Messeinrichtung und ein Messverfahren anzugeben, mit denen es möglich ist, den Verbrennungsvorgang in einem möglichst engen und konstanten Temperaturbereich und ohne Fernzündung und Flammenüberwachung durchführen zu können, und bestehende Versorgungssysteme für Brenner in Glasanlagen auf einfache Weise nachrüsten zu können.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs angegebenen Messeinrichtung erfindungsgemäss dadurch, dass die Brennkammer a) innnerhalb einer Wandung des Behälters für die Glasschmelze angeordnet ist, b) in wärmeleitender Verbindung mit dem Inhalt des Behälters steht, c) gegenüber dem Behälter für die Glasschmelze geschlossen ist, und d) über eine Abgasleitung mit dem Sauerstoffsensor verbunden ist.
Durch diese Mittel wird die gestellte Aufgabe in vorteilhafter Weise gelöst. Dadurch ist es nämlich möglich, den Verbrennungsvorgang in einem möglichst engen und konstanten Temperaturbereich und ohne Fernzündung und Flammenüberwachung durchzuführen und bestehende Versorgungssysteme für Brenner in Glasanlagen auf einfache und kostengünstige Weise nachzurüsten.
Diese Vorteile sind von weiteren Vorteilen begleitet: Die neue Regelung kann ohne bauliche Veränderungen des bestehenden Systems angebaut werden. Eine ständige Anzeige der Brennereinstellung im Behälter, z.B. im Vorherd oder Feeder, ist möglich. Ungeπauigkeiten im Mischsystem können erfasst und in einem Prozessleitsystem dargestellt werden. Bei über- oder Unterschreiten eines vorgebbaren Bereich für den Sauerstoffgehalt können Störungsmeldungen erzeugt werden. Optimierungsarbeiten am Gas-/Luftverhältnis, die sich positiv auf den Energieverbrauch und die Qualität der Endprodukte (z.B. Hohlglas und Flachglas) auswirken, werden erleichtert. Es erfolgt eine erhebliche Entlastung des Bedienungspersonals durch den Wegfall periodischer Einstellarbeiten. Die Trimmung des Sauerstoffgehalts ist jederzeit abschaltbar und zuschaltbar. Beschreibung
Es ist im Zuge weiterer Ausgestaltungen der erfindungsgemässeπ Messeinrichtung besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination - :
* das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors einer Regeleinrichtung für die Luftmenge für die Brenner aufgeschaltet ist, die eine Einrichtung für den Vergleich des Istwerts des Sauerstoffanteils mit einem Sollwert hierfür aufweist,
* für die Regelung des Gemischs mindestens eine Messblende für die Messung einer Druckdifferenz vorhanden ist,
* die Regeleinrichtung in einer By-pass-Leitung zur Luftleitung angeordnet ist,
* die Brenner in mindestens einer waagrechten Reihenanordnung senkrecht zur einer ebenfalls waagrechten Gemischleitung angeordnet sind, und wenn die Brennkammer für das Analysengas gleichfalls an diese Gemischleitung im Bereich der Brenner angeschlossen ist,
* die Brennkammer oberhalb des Spiegels der Glasschmelze in der Wandung des Behälters angeordnet ist,
* die Brennkammer unterhalb des Spiegels der Glasschmelze in der Wandung des Behälters angeordnet ist und durch Wärmeleitung mit der Glasschmelze in Berührung steht,
* die Brennkammer aus einem gegen Glas resistenten keramischen Werkstoff besteht,
* die Brennkammer aus einem gegen Glas resistenten metallischen Werkstoff besteht,
* bei Vorherden mit mehreren Zonen jeder Zone eine Brennkammer zugeordnet ist, und/oder, wenn Beschreibung
* die Brennkammer eine zylindrische Wandung aufweist, die durch eine konkave Kugelfläche abgeschlossen ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Analyse von Gemischen aus gasförmigen Brennstoffen und Luft für die Versorgung von Brennern für Behälter von Glasschmelz- und -behandlungsanlagen, wobei ein Anteil dieses Gemischs als Analysengas aus einer zu den Brennern führenden Gemischleitung abgezogen und zur Bestimmung eines Referenzwerts für den Sauerstoffgehalt in einer Brennkammer verbrannt und durch einen Sauerstoffsensor analysiert wird.
Zu Lösung der gleichen Aufgabe und Erzielung der gleichen Vorteile ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass a) die Brennkammer in wärmeleitender Verbindung mit dem glasführenden Behälter gehalten wird, b) das Volumen der Brennkammer gegenüber dem glasführenden Behälter geschlossen gehalten wird, und dass c) das Abgas aus der Brennkammer einem Sauerstoffsensor zugeleitet wird.
Es ist im Zuge weiterer Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination - :
* mindestens eine innere Teilfläche der Brennkammer durch den thermischen Einfluss des glasführenden Behälters auf einer Temperatur oberhalb der Zündtemperatur des Gasgemischs gehalten wird,
* die mindestens eine innere Teilfläche der Brennkammer auf einer Temperatur von mindestens 900 0C gehalten wird,
* über den gesamten Druckbereich ein gleichprozentiger Anteil an Luft- überschuss erzeugt wird, und/oder, wenn
* das gewünschte Mischungsverhältnis über die Regelung der Luftmenge eingestellt wird. Beschreibung
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und deren Wirkungsweisen und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen teilweisen Vertikalschnitt quer zur Strömungsrichtung durch einen Behälter mit einer Glasschmelze ,
Figur 2 einen stark vergrösserten Detail-Ausschnitt aus Figur 1 mit Blickrichtung in Richtung des Pfeils I I in Figur 1 und,
Figur 3 eine Gesamtdarstellung der Regelanordnung unter Einbeziehung einer Verkleinerung der Figur 1.
In Figur 1 ist ein Behälter 1 in Form eines Speiserkanals oder "Feeders" mit einer senkrecht zur Zeichenebene strömenden Glasschmelze 2 gezeigt, die zumindest thermisch mit einer Wandfläche 3 des Behälters 1 in Berührung steht. Der Behälter 1 besitzt eine Innenwand 4 aus glasresi- stenten Mineralstoffen, die von einer thermischen Isolierung 5 umgeben ist. Dadurch ergibt sich ein steiler Temperaturabfall nur innerhalb der Isolierung 5. Diese Anordnung ist von einem metallischen Mantel 6 umgeben.
Auf der Oberseite 7 dieser Anordnung befindet sich eine Brennkammer 8 in der äusseren Form eines Quaders mit einer oben abstehenden Dachschräge, wie dies von Düsensteinen für Brenner her bekannt ist. Derartige Brennkammern 8 wechseln sich auf der Oberseite 7 in ganzzahligen Verhältnissen mit Brennern 22 ab, was anhand von Figur 2 noch näher erläutert wird.
Oberhalb der Brennkammern 8 und der Brenner 22 befindet sich eine Ofendecke 9 aus hitzebeständigen mineralischen Blöcken, umgeben von Dämmstoffblöcken 10 und 11. Dadurch wird über der Glasschmelze 2 ein Brennraum 12 gebildet, in dem sich eine komplexe und sehr heisse Gas- Beschreibung
atmosphare befindet, die sehr inhomogen sein kann und aus Flammen- schheren, Brenngasen und ggf eingebrachter Kuhlluft besteht, und die in thermischen und chemischen Wechselwirkungen mit den mineralischen Werkstoffen und der Glasschmelze und insbesondere auch mit der geschlossenen Stirnwand 8d der Brennkammer 8 steht So kann man bei einem Einblick in die geöffnete Brennkammer 8 sehen, dass die Stirnwand 8d innen in Rotglut leuchtet
Die Brennkammer 8 ist oberhalb des Spiegels der Glasschmelze 2 angeordnet und besitzt einen zum Brennraum 12 hin geschlossenen Hohlraum 13, der von einer zylindrischen Wandung und einer konkaven Kugelflache begrenzt ist Dieser Hohlraum 13 ist durch einen Flansch 14 mitttels einer nicht bezifferte Dichtung abgeschlossen, durch den eine Gemischleitung 15 für das zu analysierende Gasgemisch in den Hohlraum 13 hindurch gefuhrt ist Das betreffende Gemisch aus Brenngas und Oxidationsgas wird über einen Schlauch 16 einer Gemischleitung 17 entnommen, an die auch die benachbarten Brenner 22 angeschlossen sind, und die gleichzeitig als Tragstruktur für diese Brenner 22 und die Brennkammer 8 bzw für deren Anschlusselemente 18 dient, was aus Figur 2 deutlicher hervorgeht Die Figur 1 zeigt noch, dass das im Hohlraum 13 verbrannte Gasgemisch als Abgas über eine weitere Leitung 19, die in den Flansch 14 eingesetzt ist, abströmt und einem externen Sauerstoffsensor 20 mit Messwertleitun- gen 21 zugeführt wird Man kann sich die Anordnung nach Figur 1 spiegelbildlich ergänzt auf die andere Seite des Behalters 1 übertragen vorstellen Als Sauerstoffsensoren werden bevorzugt sogenannte Lambda- Sonden verwendet die im Handel erhältlich sind und mit denen das Luft- Brennstoffverhaltnis, die sog Lambda-Zahl, gemessen werden kann
In Figur 2 sind Teile gemass Figur 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen Hier verlaufen die Gemischleitung 17 und die Transportrichtung der Glasschmelze 2 parallel zur Zeichenebene, und eine Gruppe von aquidistant verteilten und mit der Gemischleitung 17 verbundenen Brennern 22 senkrecht hierzu Die Brenner 22 sowie das mittig zwischen zwei der Brenner 22 angeordnete Anschlusselement 18 werden durch Klemmplatten 23 gehalten Das Gemisch von Brenngas und Verbrennungsluft wird der Gemischleitung 17 über eine Anschlussleitung 24 zugeführt Beschreibung
In Figur 3 sind Einzelheiten der Regelanordnung dargestellt. Innerhalb der gestrichelten Umrandung 25 befinden sich die herkömmlichen Regelelemente. Das Brenngas wird in Richtung des Pfeils 26 zugeführt, die Verbrennungsluft in Richtung des Pfeils 27. Eine Vordosierung erfolgt über einen Differenzdruckregler 28. Hierzu befindet sich am Eingang einer Mischkammer 29 eine feste Messblende 30 für die Messung einer Druckdifferenz PL in der Luftströmung, die über die Luftleitung 31 zugeführt wird. Für die Gaszufuhr dient eine Gasleitung 32, in der sich ein Regelventil 33 und eine einstellbare Messblende 34 befinden. Hierdurch wird eine Druckdifferenz PG in der Gasströmung ermittelt. Die Druckdifferenzen PL und PG werden im Differenzdruckregler 28 verarbeitet, und das Stellsignal wird über einen Stellmotor 28a auf das Regelventil 33 übertragen. Es ist von Bedeutung, dass das Regelventil 33 ein sogenanntes "internes" Regelventil ist, das vollkommen autark arbeitet, d.h. es wird kein Stellsignal von aussen benötigt, sondern der Differenzdruckregler 28 wird einmal eingestellt und sorgt dann für die Menge der Zufuhr des Brenngases.
In der Luftleitung 31 zur Mischkammer 29 befindet sich ein weiteres Stellventil 35, das seine Stellsignale von einem Temperatursensor 36 über einen Temperaturregler 37, die Leitung 38 und einen Stellmotor 39 erhält. Der Temperatursensor 36 befindet sich (hier nicht gezeigt) im Brennraum 12. Die Anschlussleitung 24 (Figur 2) erhält somit ein bereits vordosiertes Brenngasgemisch aus der Mischkammer 29.
Hier beginnt nun die Zusatzregelung gemäss der Erfindung. Die Gasleitung 31 , die Mischkammer 28 und die davon ausgehende Anschlussleitung 24 sind durch eine By-pass-Leitung 40 überbrückt. In dieser befindet sich ein Regelventil 41 , das seine Stellsignale ausgehend vom Sauerstoffsensor 20 über die Messwertleitung (en) 21 , den Sauerstoff regier 42, die Steuerleitung 43 und den Stellantrieb 44 erhält. Zwischen diesem und dem Regelventil befindet sich noch ein Regelglied 45, dem über eine Gasleitung 46 noch der Druckwert PGL des Gas-Luft-Gemischs jenseits der Mischkammer 29 und des Regelventils 41 zugeleitet wird. Beschreibung
Aus dieser Darstellung geht hervor, dass sich eine übliche Gemischregelung - innerhalb der Umrandung 25 - auf sehr einfache und wirksame Weise, ggf. auch nachträglich, durch den Erfindungsgegenstand mit einer Luftmengenregelung ergänzen und verbessern lässt.
Der Figur 1 ist noch zu entnehmen, dass solche Hohlräume 13 für die Sauerstoffanalyse wahlweise oder additiv auch als Hohlraum 13a in der Ofendecke 9 oder auch als Hohlraum 13b unterhalb des Spiegels der Glasschmelze 2 in dem Behälter 1 angeordnet sein können. Die Brennkammern 8, 8a und 8b werden durch die angegebenen Baustoffe gebildet, die die dargestellten Hohlräume 13, 13a und 13b umschliessen. Die Hohlräume 13a und 13b und ihre Einsteckseiten sind dann allerdings noch in der Weise um- und auszurüsten sowie anzuschliessen wie der Hohlraum 13. In allen Fällen stehen die Hohlräume 13, 13a und 13b in intensivem und extrem konstantem Wärmekontakt mit den Medien innerhalb des Behälters 1.
Bezuqszeichenliste:
1 Behälter
2 Glasschmelze
3 Wand fläche
4 Innenwand
5 Isolierung
6 Mantel
7 Oberseite
8 Brennkammer
8a Brennkammer
8b Brennkammer
8d Stirnwand
9 Ofendecke
10 Dämmstoffblock
11 Dämmstoffblock
12 Brennraum
13 Hohlraum
13a Hohlraum Beschreibung
13b Hohlraum
14 Flansch
15 Gemischleitung
16 Schlauch
17 Gemischleitung
18 Anschlusselemente
19 Leitung
20 Sauerstoffsensor
21 Messwertleitungen
22 Brenner
23 Klemmplatten
24 Anschlussleitung
25 Umrandung
26 Pfeil/Gas
27 Pfeil/Luft
28 Differenzd ruckregier
28a Stellmotor
29 Mischkammer
30 Messblende
31 Luftleitung
32 Gasleitung
33 Regelventil
34 Messblende
35 Stellventil
36 Temperatursensor
37 Temperaturregler
38 Leitung
39 Stellmotor
40 By-pass-Leitung
41 Regelventil
42 Sauerstoffregler
43 Steuerleitung
44 Stellantrieb
45 Regelglied
46 Gasleitung Beschreibung
PG Druckdifferenz/Gas PGL Druckwert/Gas/Luft PL Druckdifferenz/Luft

Claims

PatentansprüchePatentansprüche:
1. Messeiπrichtung zur Analyse von Gemischen aus gasförmigen Brennstoffen und Luft für die Versorgung von Brennern (22) für Behälter (1 ) von Glasschmelz- und -behandlungsanlagen, wobei ein Anteil dieses Gemischs als Analysengas aus einer zu den Brennern (22) führenden Gemischleitung (17) abgezogen und zur Bestimmung eines Referenzwerts für den Sauerstoffgehalt in eine Brennkammer (8, 8a, 8b) eingeführt und darin verbrannt wird, und wobei das Verbrennungsgas durch einen Sauerstoffsensor (20) analysiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (8, 8a, 8b) a) innnerhalb einer Wandung des Behälters (1 ) für die Glasschmelze (2) angeordnet ist, b) in wärmeleitender Verbindung mit dem Inhalt des Behälters (1) steht, c) gegenüber dem Behälter (1 ) für die Glasschmelze (2) geschlossen ist, und d) über eine Abgasleitung (19) mit dem Sauerstoffsensor (20) verbunden ist.
2. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors (20) einer Regeleinrichtung für die Luftmenge für die Brenner (22) aufgeschaltet ist, die eine Einrichtung für den Vergleich des Istwerts des Sauerstoffanteils mit einem Sollwert hierfür aufweist.
3. Messeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Regelung des Gemischs mindestens eine Messblende (30, 34) für die Messung einer Druckdifferenz vorhanden ist. Patentansprüche
4. Messeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung in einer By-pass-Leitung (40) zur Luftleitung (31 ) angeordnet ist.
5. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brenner (22) in mindestens einer waagrechten Reihenanordnung senkrecht zur einer ebenfalls waagrechten Gemischleitung (17) angeordnet sind, und dass die Brennkammer (8, 8a, 8b) für das Analysengas gleichfalls an diese Gemischleitung (17) im Bereich der Brenner (22) angeschlossen ist.
6. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (8, 8a) oberhalb des Spiegels der Glasschmelze (2) in der Wandung des Behälters (1 ) angeordnet ist.
7. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (8b) unterhalb des Spiegels der Glasschmelze (2) in der Wandung des Behälters (1 ) angeordnet ist und unmittelbar mit der Glasschmelze (2) in Berührung steht.
8. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (8, 8a, 8b) aus einem gegen Glas resistenten keramischen Werkstoff besteht.
9. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer aus einem gegen Glas resistenten metallischen Werkstoff besteht.
10. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorherden mit mehreren Zonen jeder Zone eine Brennkammer (22) zugeordnet ist.
11. Messeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (8, 8a, 8b) eine zylindrische Wandung aufweist, die durch eine konkave Kugelfläche abgeschlossen ist. Patentansprüche
12. Verfahren zur Analyse von Gemischen aus gasförmigen Brennstoffen und Luft für die Versorgung von Brennern (22) für Behälter (1 ) von Glasschmelz- und -behandlungsanlagen, wobei ein Anteil dieses Gemischs als Analysengas aus einer zu den Brennern (22) führenden Gemischleitung (17) abgezogen und zur Bestimmung eines Referenzwerts für den Sauerstoffgehalt in einer Brennkammer (8, 8a, 8b) verbrannt und durch einen Sauerstoffsensor (20) analysiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Brennkammer (8, 8a, 8b) in wärmeleitender Verbindung mit dem glasführenden Behälter (1 ) gehalten wird, b) das Volumen der Brennkammer (8, 8a, 8b) gegenüber dem glasführenden Behälter (1 ) geschlossen gehalten wird, und dass c) das Abgas aus der Brennkammer (8, 8a, 8b) einem Sauerstoffsensor (20) zugeleitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine innere Teilfläche der Brennkammer (8, 8a, 8b) durch den thermischen Einfluss des glasführenden Behälters (1 ) auf einer Temperatur oberhalb der Zündtemperatur des Gasgemischs gehalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine innere Teilfläche der Brennkammer (8, 8a, 8b) auf einer Temperatur von mindestens 900 0C gehalten wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass über den gesamten Druckbereich ein gleichprozentiger Anteil an Luft- überschuss erzeugt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das gewünschte Mischungsverhältnis über die Regelung der Luftmenge eingestellt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2437018A1 (de) * 2010-10-04 2012-04-04 Frank Orlowski Tunnelbrennofen und Brenner zur Feuerung von Ziegelsteinen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4338117A (en) * 1981-01-21 1982-07-06 Ppg Industries, Inc. Atmosphere sensing device for a furnace
US4358305A (en) * 1981-09-23 1982-11-09 Ppg Industries, Inc. Method of and apparatus for analyzing atmosphere of a combustion chamber
EP0893414A1 (de) * 1997-07-14 1999-01-27 Ernst Vieler Verfahren zur 02 - Regelung der Feederbeheizung bei der Glasherstellung
US20040182133A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-23 Staphanos Stephen J. Oxygen analyzer with enhanced calibration and blow-back

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4338117A (en) * 1981-01-21 1982-07-06 Ppg Industries, Inc. Atmosphere sensing device for a furnace
US4358305A (en) * 1981-09-23 1982-11-09 Ppg Industries, Inc. Method of and apparatus for analyzing atmosphere of a combustion chamber
EP0893414A1 (de) * 1997-07-14 1999-01-27 Ernst Vieler Verfahren zur 02 - Regelung der Feederbeheizung bei der Glasherstellung
US20040182133A1 (en) * 2003-03-20 2004-09-23 Staphanos Stephen J. Oxygen analyzer with enhanced calibration and blow-back

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016110259A1 (de) 2016-06-02 2017-12-07 Eurox Sauerstoff Mess-Systeme GmbH Verfahren zur Überprüfung und/oder Kalibrierung eines Messelements eines Messsystems für den Sauerstoffgehalt in einem Gasgemisch und Messsystem

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