RU167692U1

RU167692U1 - Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь

Info

Publication number: RU167692U1
Application number: RU2016126329U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Косяков; Сергей Владимирович Кулигин; Александр Дмитриевич Ишков; Андрей Владимирович Благов; Евгений Павлович Сальников; Вадим Витальевич Рововой
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сферастек"
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2017-01-10

Abstract

Предложенное решение относится к технологии варки стекла и может быть использовано в стекольной и строительной промышленности, а также в промышленности строительных материалов и других отраслях. Гранулят-сырец поступает в зону дисперсионной варки камеры 1 через горелку 2 и движется снизу вверх - в путном потоке с поднимающимися от горелки 2 дымовыми газами. Центральная часть камеры 1, в которой гранулят-сырец перемещается снизу вверх, является зоной дисперсионной варки. Дисперсионная варка производится во взвешенном состоянии, создаваемом восходящим потоком дымовых газов. Гранулят-сырец подвергается дисперсионной варке за счет теплового воздействия дымовыми газами с температурой, обеспечивающей протекание в гранулах процессов силикатообразования и стеклообразования, а также частичной дегазации (осветления) и гомогенизации. Восходящим потоком дымовых газов гранулы выносятся в зону осаждения 5, где за счет гравитационной и/или центробежной сепарации оседают на стенках камеры 1, образуя стекающую вниз пленку. Периферийная часть камеры 1 (поверхность внутренних стенок камеры 1) является зоной пленочной варки. В ходе стекания пленки стекла вниз по стенкам камеры 1 в расплаве стекла завершаются процессы дегазации и гомогенизации. Пленка стекла из камеры 1 через выходное окно 3 поступает на кольцевой лоток 9 и отводится. Технический результат предложенного решения заключается в сокращении времени варки стекла, повышении производительности и энергоэффективности процесса варки стекла.

Description

Предложенное решение относится к технологии варки стекла и может быть использовано в стекольной и строительной промышленности, а также в промышленности строительных материалов и других отраслях.

Известна циклонная стекловаренная печь (а.с. СССР №258541, МПК С03В, 1966 г.), включающая вертикальную цилиндрическую камеру с тангенциально расположенными по периметру ее верхней части горелками и приемный горизонтальный бассейн для гомогенизации, осветления и выработки стекломассы. Однако данное устройство в силу длительности процесса варки стекла имеет низкую производительность и энергоэффективность.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является циклонная стекловаренная печь (патент на изобретение РФ №2016852, МПК С03В 5/12, 1994 г.), содержащая снабженную горелкой и патрубком ввода гранулята-сырца вертикальную камеру, в верхней части которой расположена зона осаждения гранул на стенки, а в нижней части выполнено выходное окно. Недостатками данного решения являются длительное время варки стекла, низкая производительность и энергоэффективность процесса варки стекла.

Технический результат предложенного решения заключается в сокращении времени варки стекла, повышении производительности и энергоэффективности процесса варки стекла.

Указанный технический результат достигается тем, что в дисперсионно-пленочной стекловаренной печи, содержащей снабженную горелкой и патрубком ввода гранулята-сырца вертикальную камеру, в верхней части которой расположена зона осаждения гранул на стенки, а в нижней части выполнено выходное окно, камера функционально разделена на зону пленочной варки стекла, расположенную на поверхности внутренних стенок камеры, и зону дисперсионной варки стекла, занимающую остальной объем камеры, а горелка расположена ниже зоны дисперсионной варки стекла.

Предложенное решение сокращает время варки стекла, повышает производительность и энергоэффективность процесса варка стекла (так как в мелкодисперсном состоянии за счет увеличения поверхности нагрева резко сокращается время варки, а следовательно, и потери тепла).

Выполнение зоны сепарации камеры в зоне осаждения гранул на стенки с расширяющимся вверх поперечным сечением обеспечивает гравитационную сепарацию гранул, а снабжение камеры устройством для закрутки газового потока - центробежную сепарацию. При этом в качестве устройства для закрутки газового потока может быть использована дополнительная горелка, установленная тангенциально.

Устройство для закрутки газового потока может быть выполнено с возможностью регулируемого вертикального перемещения, что позволяет выбирать оптимальный режим варки стекла для конкретного размера и состава гранул.

Выполнение горелки, расположенной ниже зоны дисперсионной варки стекла, с возможностью регулируемого вертикального перемещения позволяет, изменяя объем зоны дисперсионной варки, выбирать оптимальный режим варки стекла.

На чертеже схематично изображена дисперсионно-пленочная стекловаренная печь, содержащая вертикальную осесимметричную (цилиндроконическую) камеру 1 без нижнего основания, снабженную горелкой 2 и окном 3 для вывода отработанных дымовых газов. В нижней части камеры 1 вместо основания выполнено выходное окно 4 для выхода сваренного стекла. В верхней части камеры 1 расположена зона осаждения 5 расплавленных гранул на ее стенки. Камера 1 функционально разделена на зону пленочной варки стекла, расположенную на поверхности внутренних стенок камеры 1, и зону дисперсионной варки стекла, занимающую остальной объем камеры 1. Горелка 2 расположена ниже зоны дисперсионной варки стекла. Нижняя часть камеры 1 выполнена с постоянным поперечным сечением, а ее стенки снабжены системой охлаждения 6 (паровая рубашка или обдув воздухом). Система охлаждения 6 позволяет создать гарнисаж (твердый защитный слой) на внутренней стороне стенки камеры 1, что уменьшает тепловые потери, увеличивает срок службы оборудования и дает возможность регулировать проходное сечение камеры 1 за счет изменения толщины гарнисажа.

Стенки камеры 1 в верхней части снабжены теплоизоляцией 7, что уменьшает потери тепла, сокращая время варки. Верхняя часть камеры 1 (в зоне осаждения 5 расплавленных гранул) выполнена с расширяющейся вверх конической частью, переходящей в цилиндр, и снабжена устройством для закрутки газового потока - тангенциально установленной дополнительной горелкой 8. Дополнительная горелка 8 установлена с возможностью регулируемого вертикального перемещения и изменения угла наклона. Горелка 2 выполнена в виде трех коаксиальных патрубков и установлена с возможностью регулируемого вертикального перемещения. По центральному патрубку горелки 2 пневмотранспортом подается гранулят-сырец, по средней - топливо, а по внешней - воздух. Гранулят-сырец может подаваться к горелке 2 через патрубки снизу (в спутном потоке, как в рассмотренном варианте), сверху (в противотоке) или сбоку. Под камерой 1 размещается отводной кольцевой лоток 9 для сбора и отвода готового продукта.

Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь работает следующим образом.

Гранулят-сырец поступает в зону дисперсионной варки камеры 1 через горелку 2 и движется снизу вверх - в путном потоке с поднимающимися от горелки 2 дымовыми газами. Центральная часть камеры 1, в которой гранулят-сырец перемещается снизу вверх, является зоной дисперсионной варки. Дисперсионная варка производится во взвешенном состоянии, создаваемом восходящим потоком дымовых газов. Гранулят-сырец подвергается дисперсионной варке за счет теплового воздействия дымовыми газами с температурой, обеспечивающей протекание в гранулах процессов силикатообразования и стеклообразования, а также частичной дегазации (осветления) и гомогенизации.

Восходящим потоком дымовых газов гранулы выносятся в зону осаждения 5, где за счет гравитационной и/или центробежной сепарации оседают на стенках камеры 1, образуя стекающую вниз пленку. Периферийная часть камеры 1 (поверхность внутренних стенок камеры 1) является зоной пленочной варки. В ходе стекания пленки стекла вниз по стенкам камеры 1 в расплаве стекла завершаются процессы дегазации и гомогенизации. Пленка стекла из камеры 1 через выходное окно 3 поступает на кольцевой лоток 9 и отводится.

Регулируемое вертикальное перемещение и изменение угла наклона дополнительной горелки 8 позволяет выбирать оптимальный режим варки стекла. Горелка 2, установленная с возможностью регулируемого вертикального перемещения, позволяет изменять высоту и объем зоны варки.

Claims

1. Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь, содержащая снабженную горелкой и патрубком ввода гранулята-сырца вертикальную камеру, в верхней части которой расположена зона осаждения гранул на стенки, а в нижней части выполнено выходное окно, отличающаяся тем, что камера функционально разделена на зону пленочной варки стекла, расположенную на поверхности внутренних стенок камеры, и зону дисперсионной варки стекла, занимающую остальной объем камеры, а горелка расположена ниже зоны дисперсионной варки стекла.

2. Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь по п. 1, отличающаяся тем, что камера в зоне осаждения гранул на стенки выполнена с расширяющимся вверх поперечным сечением.

3. Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь по п. 1, отличающаяся тем, что камера снабжена устройством для закрутки газового потока.

4. Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь по п. 3, отличающаяся тем, что в качестве устройства для закрутки газового потока используется тангенциально установленная дополнительная горелка.

5. Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь по п. 3, отличающаяся тем, что устройство для закрутки газового потока выполнено с возможностью регулируемого вертикального перемещения.

6. Дисперсионно-пленочная стекловаренная печь по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что горелка выполнена с возможностью регулируемого вертикального перемещения.