ES2957328T3

ES2957328T3 - Sistema de horno

Info

Publication number: ES2957328T3
Application number: ES19703853T
Authority: ES
Inventors: Witold Mastek; Bruce Gunner; Jeff Alexander; Michele Furlan
Original assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Current assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2024-01-17
Anticipated expiration: 2039-01-16
Also published as: PL3743386T3; HUE063949T2; US20190225526A1; US10836668B2; CN111971256B; CA3088993A1; PT3743386T; BR112020015164A2; CO2020009067A2; CN111971256A; BR112020015164B1; EP3743386B1; ZA202004512B; ECSP20043515A; AU2019212037A1; MX2020007826A; PE20200884A1; MY202732A; WO2019147447A1; CL2020001950A1

Abstract

Un sistema de horno (12) incluye una cámara de mezcla (17) que recibe corrientes separadas de materia prima y mezcla de vidrio desecho y descarga una corriente combinada. La cámara de mezcla se estrecha desde un extremo de entrada (24) hasta un extremo de salida (26). Una entrada (36, 38) en el extremo de entrada está configurada para recibir uno del material y la mezcla y está alineada con una salida (40) en el extremo de salida a lo largo de un eje vertical (42). Otra entrada (36, 38) está configurada para recibir el resto del material y la mezcla y está desplazada de la salida con respecto al eje vertical de manera que el material o la mezcla se deposita en una pared lateral de la cámara cónica antes de llegar a la salida. Un cargador (18) recibe la corriente combinada de la cámara de mezcla y descarga la mezcla en un baño fundido en un horno (12). Se puede usar un sistema de conductos (20) para mezclar el escape del horno con el escape de la cámara de mezcla y el cargador. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de horno

Antecedentes

a. Campo técnico

Esta descripción se refiere a sistemas de horno. En particular, la descripción se refiere a un sistema para mezclar materia prima y polvo de vidrio antes de suministrarlo a un horno y mecanismos para manejar el escape de un cargador y otros componentes del sistema.

b. Antecedentes de la técnica

En un sistema de horno de fusión de vidrio, se utiliza un cargador para introducir materias primas en el horno para fundir. La construcción del cargador es importante porque tiene una influencia significativa en el proceso de fusión. Por ejemplo, la construcción del cargador determina la constitución y forma de los materiales no fundidos descargados en el horno y, por lo tanto, la velocidad de fusión de esos materiales en el horno. Las diferencias en la velocidad de fusión pueden afectar el funcionamiento y la vida del horno y la calidad del vidrio producido en el horno.

El material introducido en el cargador a menudo se calienta ya sea dentro del cargador en sí mismo o en un precalentador. Por ejemplo, se utiliza a menudo un precalentador para precalentar el polvo de vidrio (vidrio roto reciclado) antes de que el polvo de vidrio se introduzca en el cargador y posteriormente en el horno. Debido a que el polvo de vidrio y las materias primas dentro del cargador típicamente tienen algo de contenido de agua, la mezcla calentada puede generar vapor. Se requiere un medio eficiente para extraer este vapor, y para mantener el vapor a una temperatura suficiente para evitar la condensación, para evitar daños provenientes del deterioro de los componentes del sistema y de obstruir el sistema cuando el vapor condensado se combina con polvo y otras partículas.

La patente US-2013167587 A1 enseña un sistema de horno que comprende un horno de vidrio y una cámara de mezcla con paredes laterales inclinadas por lo que una primera salida de lote es cargar una mezcla de lotes en la cámara de mezcla por encima de la salida de la cámara de mezcla y una segunda salida de lote en el lado de la misma. Los lotes combinados se introducen en el horno por medio de un alimentador de tornillo.

La patente US-2017066672 A1 describe un sistema de horno de vidrio que incluye dos cámaras de mezcla con paredes laterales cónicas y cargadores que alimentan el lote al horno, por lo que una cámara de mezcla tiene un conducto de ventilación para mezclar los gases de escape del horno con los de la cámara de mezcla.

Los inventores de la presente memoria han reconocido la necesidad de un sistema de horno que minimice y/o elimine una o más de las deficiencias identificadas anteriormente.

Breve resumen de la descripción

Esta descripción se refiere a sistemas de horno. En particular, la descripción se refiere a un sistema para mezclar material por lotes (materia prima, [p. ej., arena de sílice, ceniza de sosa —carbonato de sodio— y piedra caliza] y polvo de vidrio) antes de echarlo a un horno y mecanismos para manejar el escape del cargador y otros componentes del sistema.

Un sistema de horno según una realización de las presentes enseñanzas como se define en la reivindicación 1 incluye un horno. El sistema incluye además una cámara de mezcla que define un extremo de entrada configurado para recibir corrientes separadas de materia prima y mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida separado del extremo de entrada y configurado para descargar una corriente combinada de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado. La cámara de mezcla se estrecha desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida. La cámara de mezcla define una primera y una segunda paredes laterales opuestas que se acercan entre sí desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida. La cámara de mezcla define además una primera entrada en el extremo de entrada configurado para recibir una de la materia prima o la mezcla de polvo de vidrio precalentado. La primera entrada está alineada con una salida en el extremo de salida a lo largo de un eje vertical. La cámara de mezcla define además una segunda entrada en el extremo de entrada configurado para recibir la otra de la materia prima o la mezcla de polvo de vidrio precalentado. La segunda entrada está desplazada de la salida con respecto al eje vertical de manera que la otra de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado se deposita en la primera pared lateral antes de alcanzar la salida. El sistema incluye además un cargador que tiene un extremo de entrada acoplado al extremo de salida de la cámara de mezcla y configurado para recibir la corriente combinada de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida por medio del cual se descarga una mezcla de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado del cargador a un baño fundido en un horno.

Un sistema de horno según otra realización de las presentes enseñanzas como se define en la reivindicación 10 incluye un horno. El sistema incluye además una cámara de mezcla que define un extremo de entrada configurado para recibir corrientes separadas de materia prima y mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida separado del extremo de entrada y configurado para descargar una corriente combinada de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado. La cámara de mezcla se estrecha desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida. La cámara de mezcla define además una primera entrada en el extremo de entrada configurado para recibir una de la materia prima o la mezcla de polvo de vidrio precalentado. La cámara de mezcla define además una segunda entrada en el extremo de entrada configurado para recibir la otra de la materia prima o la mezcla de polvo de vidrio precalentado. El sistema incluye además un cargador que tiene un extremo de entrada acoplado al extremo de salida de la cámara de mezcla y configurado para recibir la corriente combinada de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida por medio del cual se descarga una mezcla de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado del cargador a un baño fundido en un horno. El sistema de horno incluye además un sistema de conductos. El sistema de conductos incluye un conducto de escape en comunicación de fluidos con una salida de fluido de escape del horno y configurado para ventilar el fluido expulsado del horno y al menos uno de un conducto de escape de la cámara de mezcla en comunicación de fluidos con la cámara de mezcla y configurado para ventilar el fluido expulsado de la cámara de mezcla y/o un conducto de escape del cargador en comunicación de fluidos con el cargador y configurarse para ventilar el fluido expulsado del cargador. El conducto de escape de la cámara de mezcla y/o el conducto de escape del cargador también están en comunicación de fluidos con el conducto de escape y el fluido expulsado de la cámara de mezcla y/o el cargador se mezcla con una parte del fluido expulsado del horno.

Un sistema de horno según las presentes enseñanzas es ventajoso en relación con los sistemas de horno convencionales. En particular, la disposición de la cámara de mezcla facilita una constitución beneficiosa para la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio antes de entrar en el horno. La mezcla de escape del horno con fluido de escape de la cámara de mezcla y cargador mantiene una temperatura elevada para el fluido de escape y evita la condensación.

Los aspectos anteriores y otros aspectos, características, detalles, utilidades y ventajas del sistema descrito serán evidentes a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada y las reivindicaciones, y de revisar los dibujos adjuntos que ilustran características de este sistema a modo de ejemplo.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un dibujo esquemático de un sistema de horno según una realización de las presentes enseñanzas.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de una porción de un sistema de horno según una realización de las presentes enseñanzas.

La Figura 3 es un dibujo esquemático y en sección transversal de una porción del sistema de horno de las Figuras 1 2.

Descripción detallada

Con referencia ahora a los dibujos en donde se utilizan números de referencia similares para identificar componentes idénticos en las diversas vistas, la Figura 1 ilustra un sistema de horno 10 según una realización de las presentes enseñanzas. El sistema 10 se proporciona para fundir materias primas para su utilización en la formación de objetos o productos. El sistema 10 puede comprender, por ejemplo, un sistema de horno de fusión de vidrio para usar en la fusión de materias primas tales como arena de sílice, ceniza de sosa (carbonato de sodio) y piedra caliza y polvo de vidrio (vidrio roto reciclado) y convertirlas en vidrio fundido. El sistema 10 puede incluir un horno 12, un alimentador de tornillo 14 de lote, un precalentador 16, una cámara de mezcla 17, un cargador 18, un sistema de conducto 20 y un ventilador 22.

El horno 12 se proporciona para fundir materiales por lotes. Como se ha indicado anteriormente, en una realización el horno 12 puede comprender un horno de fusión de vidrio que funde materias primas tales como arena de sílice, carbonato de sodio y/o piedra caliza y polvo de vidrio y convertirlas en vidrio fundido. El horno 12 puede tener una temperatura de funcionamiento de aproximadamente 1565 grados Celsius (2850 grados Fahrenheit). El horno 12 puede generar calor utilizando gas natural y aire de combustión precalentado. El horno 12 también puede aumentar el calor utilizando un sistema de refuerzo eléctrico. El exceso de calor puede ser expulsado del horno 12 a través del sistema de conductos 20.

El alimentador de tornillo 14 discontinuo se proporciona para dirigir la materia prima (p. ej., arena de sílice, carbonato de sodio y piedra caliza) en la cámara de mezcla 17. Aunque se muestra un alimentador de tornillo 14 en la realización ilustrada, debe entenderse que se puede usar una variedad de mecanismos que incluyen canales, transportadores y otras estructuras además de, o como alternativa a, el alimentador de tornillo 14 para suministrar materia prima a partir de uno o más silos (no mostrados) a la cámara de mezcla 17. El alimentador de tornillo 14 y/u otros componentes del sistema de suministro por lotes pueden controlarse usando controles electromecánicos convencionales que regulan la cantidad de materia prima proporcionada a la cámara de mezcla 17 en base a señales de retroalimentación de sensores utilizados para controlar diversas condiciones del horno 10, la cámara de mezcla 17 u otras estructuras en el sistema 10.

El calentador 16 se proporciona a materiales precalentados antes de que se introduzcan en el horno 12 para mejorar la eficiencia operativa del horno 12. En el sistema de horno de fusión de vidrio mencionado anteriormente, el precalentador 16 comprende un precalentador de polvo de vidrio que se utiliza para precalentar la mezcla de polvo de vidrio antes de que la mezcla de polvo de vidrio se proporcione al horno 12. La mezcla de polvo de vidrio puede contener solo polvo de vidrio o, alternativamente, puede contener una mezcla de polvo de vidrio y uno o más tipos de materias primas (p. ej., polvo de vidrio y arena de sílice). El precalentador 16 puede comprender un precalentador de contraflujo de lecho de contacto directo en el que se introduce la mezcla de polvo de vidrio en un extremo del precalentador y fluye a través del precalentador alrededor de las placas deflectoras bajo fuerzas gravitacionales mientras se introduce calor en el extremo opuesto del precalentador y fluye en la dirección opuesta a la mezcla de polvo de vidrio. Sin embargo, debe entenderse que otras formas convencionales de precalentadores 16, para la mezcla de polvo de vidrio, materias primas o similares pueden utilizarse alternativamente en sistemas de hornos de fusión de vidrio.

La cámara de mezcla 17 se proporciona para combinar corrientes de materia prima desde el alimentador de tornillo 14 y la mezcla de polvo de vidrio del precalentador 16 y para dirigir la corriente combinada al cargador 18. La cámara de mezcla 17 define un extremo de entrada 24 y un extremo de salida 26. El extremo de entrada 24 se configura para recibir los flujos separados de materia prima y la mezcla de polvo de vidrio del alimentador de tornillo 14 y el precalentador 16. El extremo de salida 26 está separado del extremo de entrada 24 y se configura para descargar una corriente combinada de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio en el cargador 18. La cámara de mezcla 17 se estrecha desde el extremo de entrada 24 hasta el extremo de salida 26. La cámara de mezcla 17 incluye dos pares de paredes laterales opuestas 28, 30 y 32, 34. Las paredes laterales 28, 30 son generalmente trapezoidales en forma, estrechándose desde el extremo de entrada 24 de la cámara de mezcla 17 al extremo de salida 26. Las paredes laterales 32, 34 son generalmente de forma rectangular y se unen con las paredes laterales 28, 30. Las paredes laterales 32, 34 se aproximan entre sí moviéndose desde el extremo de entrada 24 de la cámara de mezcla 17 hasta el extremo de salida 26. El ángulo de las paredes laterales 32, 34 puede variar dependiendo de los materiales del lote que se utilizan y, por ejemplo, puede estar entre treinta grados y ochenta grados de la horizontal. Con referencia a la Figura 2, la cámara de mezcla 17 puede definir múltiples entradas en el extremo de entrada 24 que incluyen las entradas 36, 38. La entrada 36 se configura para recibir la materia prima del alimentador de tornillo 14. Con referencia a la Figura 3, la entrada 36 puede alinearse con una salida 40 formada en el extremo de salida 26 a lo largo de un eje vertical 42. La entrada 38 se configura para recibir la mezcla de polvo de vidrio del precalentador 16. La entrada 38, sin embargo, puede desplazarse de la salida 40 con relación al eje 42 de manera que la mezcla de polvo de vidrio que ingresa a la cámara de mezcla 17 a través de la entrada 38 se deposita en una de las paredes laterales 32, 34 antes de alcanzar la salida 40. La configuración de las entradas ayuda a facilitar una composición y mezcla mejoradas de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio. En una realización alternativa, la entrada 38 puede alinearse con la salida 40 formada en el extremo de salida 26 a lo largo del eje vertical 42 mientras que la entrada 36 está desplazada de la salida 40 con respecto al eje 42 de manera que la materia prima que entra en la cámara de mezcla 17 a través de la entrada 36 se deposita en una de las paredes laterales 32, 34 antes de alcanzar la salida 40.

El cargador 18 se proporciona para alimentar una mezcla de materias primas y mezclar polvo de vidrio en el horno 12. Con referencia a las Figuras 1 y 3, el cargador 18 puede incluir una tolva 44 y un alimentador 46. La tolva 44 se proporciona para recibir materia prima mezclada y mezcla de polvo de vidrio de la cámara de mezcla 17 y proporcionar la mezcla al alimentador 46 para su suministro al horno 12. La tolva 44 tiene un extremo de entrada acoplado al extremo de salida 26 de la cámara de mezcla 17. El extremo de entrada se configura para recibir la corriente combinada de materia prima y de la mezcla de polvo de vidrio de la cámara de mezcla 17. El alimentador 46 tiene un extremo de salida a través del cual la mezcla de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio se descarga del cargador 18 a un baño fundido en el horno 12. Según un aspecto de la realización ilustrada, al menos una parte del cargador 18, tal como la tolva 44, puede configurarse para girar alrededor de un eje tal como el eje 42 para facilitar la mezcla de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio. En particular, la tolva 44 puede oscilar alrededor del eje 42. Se puede disponer un sello 47 entre el extremo de salida 26 de la cámara de mezcla 17 y el extremo de entrada de la tolva 44 del cargador 18 para evitar que se escape vapor.

El sistema de conductos 20 se proporciona para enrutar fluidos entre el horno 12, el precalentador 16, la cámara de mezcla 17, el cargador 18 y otros componentes (no mostrados) del sistema 10, así como la atmósfera (para la entrada de aire y el escape de subproductos). El sistema 20 está hecho de materiales suficientes para resistir las temperaturas de funcionamiento anticipadas de los componentes del sistema 10 y puede estar hecho de acero en algunas realizaciones. Se pueden disponer válvulas controladas mecánica o eléctricamente (no se muestran) dentro del sistema de conductos 20 para controlar la cantidad de fluido que fluye hacia y desde diversos componentes del sistema 12 de horno. Con referencia a las Figuras 1-2, el sistema 20 puede incluir un conducto de escape 48, un conducto de admisión de cargador 50, un conducto de escape del cargador 52, un conducto de escape de cámara de mezcla 54 y un conducto de retorno 56. Sin embargo, debe entenderse que los conductos adicionales pueden formar parte del sistema de conductos 20.

El conducto de escape 48 se configura para ventilar el fluido expulsado del horno 12. En la realización ilustrada, el conducto de escape 48 se configura además para dirigir porciones del fluido expulsado del horno 12 a otros componentes del sistema 10 para usar en materiales de precalentamiento antes de su introducción en el horno 12. Con referencia a la Figura 2, en la realización ilustrada, el conducto de escape 48 puede comprender varios elementos que incluyen un elemento del conducto primario 58 y uno o más elementos del conducto secundario 60 que se ramifican a partir del elemento del conducto primario 58.

El elemento del conducto primario 58 puede ser relativamente ancho (y puede ser más ancho que los elementos del conducto secundarios 60) y define una entrada de fluido (no mostrada) en la comunicación de fluidos con una salida de fluido de escape en el horno 12. En la realización ilustrada, el elemento 58 está acoplado al precalentador 16 y define una salida de fluido en comunicación de fluidos con una entrada de fluido del precalentador 16 a través del cual una parte del fluido expulsado del horno 12 se dirige al precalentador 16 para su utilización en el calentamiento de la mezcla de polvo de vidrio en el precalentador 16. El elemento del conducto primario 58 también puede definir entradas o salidas de fluido adicionales configuradas para recibir fluido de otras fuentes o fluido directo a otros destinos. Por ejemplo, el elemento 58 puede definir una entrada de fluido en comunicación con una fuente de fluido que tiene una temperatura más baja que el fluido expulsado por el horno 12 para reducir o diluir la temperatura del fluido expulsado por el horno 12. Una entrada puede, por ejemplo, suministrar fluido de escape desde el precalentador 16 al elemento del conducto primario 58. En la realización ilustrada, el elemento de conducto primario 58 incluye una entrada 62 situada encima del precalentador 16 que está configurada para recibir fluido del conducto de retorno 56 como se describe con mayor detalle a continuación. Una salida 64 ubicada incluso más arriba está conectada a un elemento del conducto secundario 60.

Los elementos del conducto secundario 60 enrutan porciones del fluido de escape que fluye a través del elemento del conducto primario 58 a varias ubicaciones del sistema 10. Por ejemplo, un elemento del conducto secundario (no se muestra) puede ventilar una parte del fluido expulsado del horno 12 a la atmósfera. Según un aspecto de la realización ilustrada, un elemento de conducto secundario 60 tiene una entrada de fluido en la comunicación de fluidos con la salida del fluido 64 del elemento de conducto primario 58 y se ramifica en sí misma para formar un par de salidas de fluido 66, 68 utilizadas para suministrar partes del fluido de escape a la tolva 44 del cargador 18 y al conducto de retorno 56. En particular, el elemento 60 se configura para suministrar una porción del fluido de escape del horno al conducto de admisión 50 del cargador para usar en el calentamiento de la mezcla de materia prima y la mezcla de polvo de vidrio en el cargador 18. El elemento 60 también se configura para suministrar otra porción del fluido de escape del horno al conducto de retorno 56 para usar en el calentamiento del fluido expulsado de la cámara de mezcla 17 y el cargador 18 para mantener esos fluidos por encima de una temperatura predeterminada e impedir la condensación.

El conducto de admisión del cargador 50 se proporciona para dirigir una porción del fluido que sale del horno 12 a la tolva 44 del cargador 18 para usar en el precalentamiento de la mezcla de materia prima y la mezcla de polvo de vidrio en el cargador 18 y/o manteniendo la temperatura de la mezcla. El conducto 50 incluye un extremo de entrada con una entrada en comunicación de fluidos con el conducto de escape 48 (y, en particular, la salida 66 del elemento del conducto secundario 60 del conducto de escape 48) y un extremo de salida con una salida en comunicación de fluidos con la tolva 44. Por lo tanto, el conducto 50 suministra una parte del fluido que sale del horno 12 al cargador 18. En algunas realizaciones, al menos una parte del conducto 50 puede comprender una manguera flexible de manera que el extremo de salida esté configurado para moverse con respecto al extremo de entrada tras la rotación u otro movimiento del cargador 18. El conducto de escape 48, el conducto de admisión de cargador 50, o una rama del mismo, pueden suministrar adicionalmente una parte del fluido que sale del horno 12 a la cámara de mezcla 17 para calentar aún más la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado antes de la introducción de los materiales en el horno 12. Dicho calentamiento adicional de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio en la cámara de mezcla 17 puede producirse mediante la introducción directa de fluido expulsado del horno 12 a la cámara de mezcla 17. Alternativamente, dicho calentamiento podría producirse encaminando el fluido expulsado del horno 12 alrededor del exterior de la cámara de mezcla 17 calentando de este modo la cámara de mezcla 17 y, por lo tanto, la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio contenida en el mismo desde el exterior. Los expertos en la técnica reconocerán que calentar el contenido del precalentador 16, la cámara de mezcla 17 y/o el cargador 18 pueden aumentarse con, o calentarse completamente por, fuentes de calentamiento separadas del fluido expulsado por el horno 12, tales como fuentes de calentamiento eléctricas. Dichas fuentes de calentamiento eléctricas pueden incluir dispositivos de rastreo de calor (descritos con mayor detalle a continuación) que están dispuestos contra una parte o todo el precalentador 16, la cámara de mezcla 17 y/o el cargador 18, incluyendo las paredes exteriores del precalentador 16, la cámara de mezcla 17 y/o el cargador 18.

El conducto de escape del cargador 52 y el conducto de escape de la cámara de mezcla 54 se proporcionan para ventilar el fluido expulsado desde la tolva 44 del cargador 18 y desde la cámara de mezcla 17, respectivamente. El conducto de escape del cargador 52 incluye un extremo de entrada con una entrada en comunicación de fluidos con una salida de la tolva 44 del cargador 18 y un extremo de salida con una salida en comunicación de fluidos con una entrada del conducto de retorno 56. De forma similar al conducto de admisión del cargador 50, al menos una parte del conducto de escape del cargador 52 puede comprender una manguera flexible de manera que el extremo de entrada esté configurado para moverse con respecto al extremo de salida tras la rotación u otro movimiento del cargador 18. El conducto de escape de la cámara de mezcla 54 incluye un extremo de entrada con una entrada en comunicación de fluidos con una salida de la cámara de mezcla 17 y un extremo de salida con una salida en comunicación de fluidos con otra entrada del conducto de retorno 56. El fluido expulsado del cargador 18 y la cámara de mezcla 17 se enfría a medida que se aleja del cargador 18 y la cámara de mezcla 17. Debido a que la mezcla de polvo de vidrio y las materias primas en el cargador 18 y la cámara de mezcla 17 tienen algún contenido de agua, el fluido de escape o vapor puede condensarse si la temperatura del fluido cae por debajo de una temperatura predeterminada a medida que se enfría. Según un aspecto del sistema ilustrado, el fluido de escape del horno 12 se combina con el fluido de escape del cargador 18 y la cámara de mezcla 17 para mantener la temperatura de la mezcla de fluidos por encima de una temperatura predeterminada en el conducto de retorno e impedir la condensación. Como resultado, el sistema evita el desgaste y la obstrucción de los componentes del sistema que resultan cuando la condensación se mezcla con polvo y otras partículas. La cantidad de fluido de escape del horno 12 que se mezcla con el fluido de escape del cargador 18 y la cámara de mezcla 17 puede variar con el tiempo mediante el uso de válvulas en el elemento del conducto secundario 60 que se controlan electrónicamente por un controlador programable que actúa en respuesta a las señales generadas por los sensores que controlan varias condiciones asociadas con el flujo de fluido de la mezcla, tal como la temperatura del flujo de fluido.

Además, o como alternativa, para combinar una parte del fluido de escape del horno con la cámara de mezcla y/o el fluido de escape de la tolva, el sistema de horno 10 puede incluir además un dispositivo de rastreo 70 de calor dispuesto contra una parte o la totalidad de uno o ambos del conducto de escape del cargador 52 y el conducto de escape de la cámara de mezcla 54. El dispositivo 70 puede además estar dispuesto contra una parte o la totalidad del conducto de retorno 56. El dispositivo 70 puede comprender un cable o un cable conductor de alta resistencia que genera calor como resultado de la resistencia al flujo de la corriente. Alternativamente, el dispositivo 70 puede comprender un cable o cable conductor de baja resistencia que transmite corriente a elementos de calentamiento eléctricos separados a lo largo de la longitud del cable o cable. El dispositivo 70 puede autorregularse porque varía la salida de calor basándose en los requisitos del sistema (p. ej., por retroalimentación de los sensores de temperatura) o puede producir una salida de calor constante. El aislamiento puede superponerse al dispositivo 70 para dirigir el calor generado hacia dentro, hacia los conductos 52, 54, 56. El dispositivo 70 puede enrollarse alrededor de una parte de algunos o todos los conductos 52, 54, 56 y transfiere calor a través de las paredes de los conductos 52, 54, 56 que están hechos de materiales térmicamente conductores. De esta manera, el dispositivo 70 mantiene una temperatura del fluido expulsado desde el cargador 18 y la cámara de mezcla 17 por encima de una temperatura predeterminada para evitar la condensación. Como se ha indicado anteriormente, pueden añadirse dispositivos de rastreo de calor similares a las paredes exteriores del precalentador 16, la cámara de mezcla 17 y/o el cargador 18 para ayudar adicionalmente en el calentamiento de la materia prima y/o la mezcla de polvo de vidrio y/o el mantenimiento de la temperatura en el sistema 10 para evitar la condensación.

El conducto de retorno 56 se proporciona para enrutar el fluido de escape desde el cargador 18 y la cámara de mezcla 17 de vuelta al conducto de escape 48. El conducto de retorno 56 tiene un extremo de entrada con entradas acopladas al elemento de conducto secundario 60 del conducto de escape 48, conducto de escape del cargador 52 y conducto de escape de cámara de mezcla 54 y se configura para recibir el fluido expulsado desde el cargador 18 y la cámara de mezcla 17 y mezclar ese fluido con una parte del fluido expulsado del horno 12. El conducto de retorno 56 tiene además un extremo de salida con una salida en comunicación de fluidos con una entrada 62 del conducto de escape 48 y a través del cual la mezcla de fluidos del elemento secundario del conducto 60 del conducto de escape 48, el conducto de escape del cargador 52 y el conducto de escape de la cámara de mezcla 54 se proporcionan al elemento de conducto primario 58 del conducto de escape 48.

El ventilador 22 se proporciona para extraer la mezcla de fluido en el conducto de retorno 56 en el elemento de conducto primario 58 del conducto de escape 48. En la realización ilustrada, el ventilador 22 está montado en el elemento de conducto primario 58 próximo al extremo de salida del conducto de retorno 56 del sistema de conductos 20.

Un sistema de horno 10 según las presentes enseñanzas es ventajoso en relación con los sistemas de horno convencionales. En particular, la disposición de la cámara de mezcla 17 facilita una constitución beneficiosa para la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio antes de entrar en el horno 12. La mezcla de escape del horno con el fluido de escape desde la tolva 44 del cargador y la cámara de mezcla 17 mantiene una temperatura elevada para el fluido de escape y evita la condensación.

La descripción se ha presentado junto con varias realizaciones ilustrativas, y se han expuesto modificaciones y variaciones adicionales. Otras modificaciones y variaciones se les ocurrirán fácilmente a los expertos en la técnica en vista de la exposición anterior.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de horno, que comprende:

un horno; y,

una cámara de mezcla que define un extremo de entrada configurado para recibir corrientes separadas de materia prima y de mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida separado del extremo de entrada y configurado para descargar una corriente combinada de materia prima y de mezcla de polvo de vidrio precalentado; la cámara de mezcla se estrecha desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida y define una primera y una segunda paredes laterales opuestas que se aproximan entre sí desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida, la cámara de mezcla define una primera entrada en el extremo de entrada configurada para recibir una de las materias primas o la mezcla de polvo de vidrio precalentado, la primera entrada alineada con una salida en el extremo de salida a lo largo de un eje vertical, la cámara de mezcla define además una segunda entrada en el extremo de entrada configurada para recibir la otra de las materias primas o la mezcla de polvo de vidrio precalentado, la segunda entrada desplazada con respecto a la salida en relación con el eje vertical de manera que la otra de las materias primas y la mezcla de polvo de vidrio precalentado se deposita en la primera pared lateral antes de alcanzar la salida; y, un cargador que tiene un extremo de entrada acoplado al extremo de salida de la cámara de mezcla y configurado para recibir la corriente combinada de la materia prima y de la mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida por medio del cual una mezcla de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado se descarga del cargador a un baño fundido en un horno.

2. El sistema de horno de la reivindicación 1, en donde el cargador se configura para girar alrededor del eje vertical, en donde preferiblemente el cargador se configura para oscilar alrededor del eje vertical.

3. El sistema de horno de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de conductos que incluye

un conducto de escape en comunicación de fluidos con una salida de fluido de escape del horno y configurado para ventilar el fluido expulsado del horno, y,

un conducto de admisión del cargador en comunicación de fluidos con el cargador y el conducto de escape y configurado para conducir una porción del fluido expulsado del horno al cargador, en donde preferiblemente el conducto de admisión del cargador comprende una manguera flexible que tiene un extremo de entrada acoplado al conducto de escape y un extremo de salida acoplado al cargador, el extremo de salida configurado para moverse con respecto al extremo de entrada tras la rotación del cargador.

4. El sistema de horno de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de conductos que incluye

un conducto de escape del cargador en comunicación de fluidos con el cargador y configurado para ventilar el fluido expulsado del cargador, el conducto de escape del cargador también en comunicación de fluidos con el conducto de escape en donde el fluido expulsado del cargador se mezcla con una porción del fluido expulsado del horno.

5. El sistema de horno de la reivindicación 4, en donde el conducto de escape del cargador comprende una manguera flexible que tiene un extremo de entrada acoplado al cargador y un extremo de salida, el extremo de entrada configurado para moverse con respecto al extremo de salida tras la rotación del cargador, o en donde el sistema de conductos incluye además un conducto de retorno que tiene un extremo de entrada acoplado al conducto de escape y el conducto de escape del cargador y configurado para recibir el fluido expulsado del cargador y otra porción del fluido expulsado del horno y un extremo de salida acoplado al conducto de escape y configurado para devolver una mezcla del fluido expulsado del cargador y la otra porción del fluido expulsado del horno al conducto de escape.

6. El sistema de horno de la reivindicación 1, que comprende además

un sistema de conductos que incluye un conducto de escape del cargador en comunicación de fluidos con el cargador y configurado para ventilar el fluido expulsado del cargador; y, un dispositivo de rastreo de calor dispuesto contra una porción del conducto de escape del cargador y configurado para mantener la temperatura del fluido expulsado desde el cargador por encima de una temperatura predeterminada,

en donde preferiblemente el dispositivo de rastreo de calor se enrolla alrededor del conducto de escape del cargador.

7. El sistema de horno de la reivindicación 1, que comprende además un sistema de conductos que incluye un conducto de escape en comunicación de fluidos con una salida de fluido de escape del horno y configurado para ventilar el fluido expulsado del horno, y,

un conducto de escape de la cámara de mezcla en comunicación de fluidos con la cámara de mezcla y configurado para ventilar el fluido expulsado de la cámara de mezcla, el conducto de escape de la cámara de mezcla también en comunicación de fluidos con el conducto de escape, en donde el fluido expulsado de la cámara de mezcla se mezcla con una parte del fluido expulsado del horno, en donde preferiblemente el sistema de conductos incluye además un conducto de retorno que tiene un extremo de entrada acoplado al conducto de escape y el conducto de escape de la cámara de mezcla y configurado para recibir el fluido expulsado de la cámara de mezcla y otra parte del fluido expulsado del horno y un extremo de salida acoplado al conducto de escape y configurado para devolver una mezcla del fluido expulsado de la cámara de mezcla y la otra parte de fluido expulsado del horno al conducto de escape.

8. El sistema de horno de la reivindicación 1, que comprende además

un sistema de conductos que incluye un conducto de escape de la cámara de mezcla en comunicación de fluidos con la cámara de mezcla y configurado para ventilar el fluido expulsado de la cámara de mezcla; y,

un dispositivo de rastreo de calor dispuesto contra una parte del conducto de escape de la cámara de mezcla y configurado para mantener una temperatura del fluido expulsado de la cámara de mezcla por encima de una temperatura predeterminada,

en donde preferiblemente el dispositivo de rastreo de calor se enrolla alrededor del conducto de escape de la cámara de mezcla.

9. El sistema de horno de la reivindicación 1, que comprende además:

un alimentador de tornillo para dirigir la materia prima a la cámara de mezcla, en el extremo de entrada de la cámara de mezcla; y

un precalentador para precalentar el polvo de vidrio y configurado para depositar polvo de vidrio en la primera pared lateral de la cámara de mezcla;

en donde el cargador está ubicado debajo de la cámara de mezcla.

10. Un sistema de horno, que comprende:

un horno;

una cámara de mezcla que define un extremo de entrada configurado para recibir corrientes separadas de materia prima y de mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida separado del extremo de entrada y configurado para descargar una corriente combinada de materia prima y de mezcla de polvo de vidrio precalentado; la cámara de mezcla se estrecha desde el extremo de entrada hasta el extremo de salida, la cámara de mezcla define una primera entrada en el extremo de entrada configurada para recibir una de las materias primas o la mezcla de polvo de vidrio precalentado; la cámara de mezcla define además una segunda entrada en el extremo de entrada configurada para recibir la otra de las materias primas o la mezcla de polvo de vidrio precalentado;

un cargador que tiene un extremo de entrada acoplado al extremo de salida de la cámara de mezcla y configurado para recibir la corriente combinada de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado y un extremo de salida por medio del cual se descarga una mezcla de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado del cargador a un baño fundido en un horno; y, un sistema de conductos que comprende

un conducto de escape en comunicación de fluidos con una salida de fluido de escape del horno y configurado para ventilar el fluido expulsado del horno,

al menos uno de un conducto de escape de la cámara de mezcla en comunicación de fluidos con la cámara de mezcla y configurado para ventilar el fluido expulsado de la cámara de mezcla y/o un conducto de escape de cargador en comunicación de fluidos con el cargador y configurado para ventilar el fluido expulsado del cargador,

en donde el conducto de escape de la cámara de mezcla y/o el conducto de escape del cargador también están en comunicación de fluidos con el conducto de escape y el fluido expulsado de la cámara de mezcla y/o el cargador se mezcla con una porción del fluido expulsado del horno.

11. El sistema de horno de la reivindicación 10, en donde la primera entrada está alineada con una salida en el extremo de salida a lo largo de un eje vertical y la segunda entrada está desplazada de la salida con respecto al eje vertical de manera que la otra de la materia prima y la mezcla de polvo de vidrio precalentado se deposita en una primera pared lateral de la cámara de mezcla antes de alcanzar la salida.

12. El sistema de horno de la reivindicación 10, en donde el sistema de conductos comprende además un conducto de retorno que tiene un extremo de entrada acoplado al conducto de escape y uno o ambos del conducto de escape de la cámara de mezcla y el conducto de escape de cargador y configurados para recibir la parte del fluido expulsado del horno y el fluido expulsado desde la cámara de mezcla y/o el fluido expulsado desde el cargador y un extremo de salida acoplado al conducto de escape y configurado para devolver una mezcla de la parte del fluido expulsado del horno y el fluido expulsado de la cámara de mezcla y/o el fluido expulsado del cargador al conducto de escape,

preferiblemente que comprende además un precalentador para la mezcla de polvo de vidrio precalentado que tiene una salida acoplada a la cámara de mezcla, incluyendo el precalentador una entrada de fluido acoplada al conducto de escape y configurada para recibir la mezcla desde el conducto de retorno.

13. El sistema de horno de la reivindicación 10, en donde el sistema de conductos incluye además un conducto de admisión del cargador en comunicación de fluidos con el cargador y el conducto de escape y configurado para suministrar una porción del fluido que sale del horno al cargador.

14. El sistema de horno de la reivindicación 10, en donde el cargador se configura para girar alrededor del eje vertical,

en donde preferiblemente el conducto de escape del cargador comprende una manguera flexible que tiene un extremo de entrada acoplado al cargador y un extremo de salida, el extremo de entrada configurado para moverse con respecto al extremo de salida tras la rotación del cargador.

15. El sistema de horno de la reivindicación 10, en donde el conducto de admisión del cargador está en comunicación de fluidos con el conducto de escape y configurado para suministrar una porción del fluido expulsado del horno al cargador; en donde el conducto de escape del cargador está en comunicación de fluidos con el conducto de escape donde el fluido expulsado del cargador se mezcla con una porción del fluido expulsado del horno; y en donde el conducto de escape de la cámara de mezcla está en comunicación de fluidos con el conducto de escape donde el fluido expulsado de la cámara de mezcla se mezcla con una parte del fluido expulsado del horno.