ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ Российский патент 1995 года по МПК C03B5/04 

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно к стекловаренным печам.

Известна ванная стекловаренная печь с испарительным охлаждением бассейна, содержащая горизонтальные коллекторы с вваренными в них трубами, причем трубы вварены с шагом 1,3-2,1 ее диаметра, а верхний коллектор служит опорой стен верхнего строения печи [1] Трубы образуют сварной трубчатый металлический каркас, установленный за огнеупорной футеровкой.

Недостатком этого решения является, кроме расхода огнеупорного кирпича, большое количество сварных соединений, являющихся причиной разгерметизации и течи хладагента.

Для повышения долговечности гарнисажа и обеспечения стабильности процесса его оседания на трубы предлагались различные изменения и усовершенствования в системе охлаждения. Одним из них является решение [2] где стены ванной стекловаренной печи выполнены в виде вертикальных труб.

Единственным средством защиты металлических труб с огневой стороны является слой гарнисажа из материала плавки. Задача удержания гарнисажа на поверхности труб решается с помощью одной особенности в конструкции стены варочного бассейна, а именно трубы снабжены опорными кольцами, надетыми на вертикальные трубы на расстоянии между кольцами 3,5-5 диаметров трубы, а шаг труб по горизонтали равен диаметру кольца. Функция колец такая же, что и функция ребер в известных ранее решениях.

Ни одна из известных конструкций не основана на теплотехническом расчете тех процессов, которые протекают в системе охлаждения варочного бассейна, поэтому все они решают ту или другую задачу не комплексно.

Удержание гарнисажа с помощью набора колец, надетых на вертикально стоящие трубы, шаг между которыми равен диаметру кольца, приводит к тому, что в нижнюю часть каркаса труб не проникает достаточное для их защиты количество гарнисажа, не создается равномерный по всей стене тепловой режим. Стена, менее защищенная, начинает разрушаться раньше и влечет за собой разрушение остальной части, еще пригодной для эксплуатации.

Кроме того, конструкция предусматривает большое количество сварных соединений, что, во-первых, снижает водоплотность и чревато разгерметизацией и образованием течей, а во-вторых, усложняет конструкцию и требует больших трудозатрат на ее изготовление. Аварийное же отключение одной из труб ведет к прорыву расплава стекла из ванны наружу.

Несовершенство системы охлаждения в значительной мере предопределяет тот факт, что стены варочного бассейна выходят из строя через год после эксплуатации печи, в то время как свод через 3 года, а падина через 2 года. Таким образом, печь останавливают на ремонт через год только из-за разрушения стен варочного бассейна.

Цель изобретения увеличение долговечности стен варочного бассейна стекловаренной печи.

Созданию данной конструкции предшествовало изучение тех тепловых процессов, которые возникают в различных конструкциях стен из охлаждаемых труб во время работы печи. В результате был сделан вывод о том, что для получения прочности слоя гарнисажа и устойчивости процесса его образования по всей поверхности холодильника (стены варочного бассейна) необходимо по всей его поверхности создать такой тепловой режим, при котором ее температура постоянно ниже температуры затвердевания стекла.

Цель достигается за счет того, что в ванной стекловаренной печи, включающей стены варочного бассейна из охлаждаемых трубчатых элементов с оребрением, охлаждаемые трубчатые элементы выполнены в виде горизонтально расположенного змеевика с ребрами в коробке из листовой стали, заполненного слоем бетона, толщиной 2-2,5 диаметра трубы, отделенного из стенки короба слоем теплоизоляции с расстоянием между трубами змеевика 1,5-2 диаметра трубы. Ребра установлены вдоль труб в вертикальной плоскости.

На фиг. 1 показана ванная стекловаренная печь, поперечный разрез; на фиг. 2 узел охлаждения, продольный разрез; на фиг. 3 то же, поперечный разрез.

Ванная стекловаренная печь состоит из стен 1 варочного бассейна свода 2 печи, дна 3, охлаждающих элементов 4 с подводом 5 и отводом 6 охлаждающего агента (воды).

Охлаждающие элементы выполнены в виде короба 7 из листовой стали, к коробу жестко крепится змеевик 8 из охлаждаемых труб. Ввод воды в змеевик выполнен в нижней части, а вывод нагретой воды или пароводяной смеси в верхней части системы охлаждения. Трубы змеевика выполнены с ребрами 9. Межтрубное пространство заполнено бетоном 10, а между бетоном и стенкой короба расположен слой 11 термоизоляции.

Технический результат описанного решения заключается в следующем.

По всей поверхности охлаждаемых стен варочного бассейна, собранных из плит заявленной конструкции, обеспечен такой тепловой режим, при котором температура стены ниже температуры затвердевания стекла, следствием чего является прочный слой гарнисажа на всей поверхности охлаждаемой стены варочного бассейна; упрощение изготовления охлаждаемых стен и устранение опасности их разгерметизации за счет исключения сварочных соединений; увеличение долговечности стен варочного бассейна; увеличение межремонтных сроков печи.

Сущность изобретения: ванная стекловаренная печь включает стены варочного бассейна из охлаждаемых трубчатых элементов с ребрами. Охлаждаемые трубчатые элементы выполнены в виде горизонтально расположенного змеевика с ребрами в коробе из листовой стали, заполненного слоем бетона толщиной 2,0-2,5 диаметра трубы, отделенного от стенки короба слоем термоизоляции с расстояниями между трубами змеевика 1,5-2,0 диаметра трубы. Ребра установлены вдоль труб в вертикальной плоскости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ВАННАЯ СТЕКЛОВАРЕННАЯ ПЕЧЬ, включающая стены варочного бассейна из охлаждаемых трубчатых элементов с ребрами, отличающаяся тем, что охлаждаемые трубчатые элементы выполнены в виде горизонтально расположенного змеевика с ребрами в коробе из листовой стали, заполненного слоем бетона толщиной 2,0 - 2,5 диаметра трубы, отделенного от стенки короба слоем термоизоляции с расстоянием между трубами змеевика 1,5 2,0 диаметра трубы. 2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что ребра установлены вдоль труб в вертикальной плоскости.