Питатель стекловаренной печи Советский патент 1985 года по МПК C03B5/18 

Я S J

УЛ

V

ФЛ1. 1) Изобретение относится к промышл ности строительных материалов и мож быть использовано при механизированной выработке стеклсизделий, а также закрашивании стекломассы в непрерывном потоке. Известно устройство для гомогени зации стекломассы представляющее собой две лопастные мешалки, расположенные по оси канала, по которому течет расплавленное стекло l . Однако мешалки вращаются синхро но во взаимно перпендикулярных направлениях. Расстояние между мешал ками несколько превышает длину лоп ти, вследствие чего траектории движения лопастей значительно перекрываются. Мешалки создают вертикал ный поток, направленный поочерёдно вверх и вниз, и горизонтальный поток, направленный к одной из стен В этом случае мешалки одинаково заглублены в стекломассу и располож ны на расстоянии, близком к половине размаха лопастей, поэтому перемешивание происходят преимущественно в небольшой зоне и возможно прямое прохождение стекломассы на выработку сак в. поверхностях, так и в придонных слоях. Это приводит к .осудшекию однородности стекломассы, Наиболее близким к изобретению по технической суищости и достигаемому результату является печь для непрерьшной варки стекла содержаща соединенные протоками варочную, осветлительную и выработочную зоны и иагревательньзе элементы при отношении длины печи к ее ширине, равном 8-20;К По оси печи установлена но крайней мере, одна мешалка {2 , Основной особенностью известной печи явля.:тся соотношение линейных размеров длины печи и ее ширины, а также наличие одной или нескольки мешалок, установленных по оси печи. Мешалки расположены в зоне осветления и расстояние между ними превыша ет полуторную ширину канала печи. В этом случае мешалки работают без взаимной связи между собой. Между мешалками, особенно в пристенных зонах, образуются слабоподвижные .л, ухудшающие качество стекло™ аассы, поступающей на выработку. Целью изобретения является повышение однородности стекломассы. Поставленная цель достигается тем, что в питателе стекловаренной печи, содержащем канал с установленными по его оси мешалками, мешалки установлены в шахматном порядке по вертикали с расстоянием между ними по высоте и по горизонтали соответственно 1,5-2,5 высоты лопасти и 0,7-1,Г ширины канала, при этом размах лопастей мешалок 0,4-0j8 ширины канала, а мешалки нижнего ряда установлены с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения мешалок верхнего ряда. Предлагаемое расположение мешалок удлиняет срок их службы и значительно улучшает однородность стекломассы, а также исключает ее засорение от камня, тем увеличивая выход годных изделий. На фиг,1 показано устройство, продольный разрез; на фиг, 2-7 -схемы движения стекломассы у мешалок при их взаимных положениях: одна относительно другой, относительно стен и дна канала. Питатель, стекловаренной печи включает канал I, с установленными в нем мешалками 2, расположенными вдоль его оси в шахматном порядке на разных горизонтальных уровнях, пepeмeшивaюш ми стекломассу 3. Практические конструктивные размеры питателя в сочетании с расположенными в нем мешалками следующие: ширина канала 300-600 мм, размах лопастей мешалок 120-480 мм, расстояние между мешалкаь:и 210-660 мм, высота лопасти 70-150 мм. Устройство работает следующим образом. Сваренная стекломасса поступает в канал 1 питателя. Поверхностные слои стекломассы 3 втягиваются в зону активного воздействия мешалки 2 верхнего ряда, участвуя во вращательном движении вокруг нее и перемещаясь одновременно по эллиптической кривой в вертикальной плоскости. Часть стекломассы от первой мешалки 2 верхнего ряда вовлекается в действия соседней мешалки, лопасти которой расположены на другом горизонтальном уровне по сравнению с первой мешалкой, От второй мешалки стекломасса 3 поступает к следующей, расположенной в верхнем ряду, а от нее к соседней мешалке нижнего ряда и т.д. 3 Стекломасса 3, пройдя таким образом через зоны воздействия всех мешалок, поступает на вьфаботку. Наилучшее перемепшвание достигае ся при таком размещении соседних мешалок в канале питателя и направлении их вращения, когда уменьшаются до минимума слабоподвижные зоны и через зоны воздействия мешал проходит максимальный объем стекломассы. При этом удлиняется путь прохождения стекломассы через зону перемешивания не только за счет вращательного движения вокруг мешало но и за счет перемешивания ее по синусоидальной кривой по вертикали Достигается описанный эффект тем, что расстояние между соседними мешалками составляет 0,7-1,1 ширины канала Р , мешалки верхнего и нижне го рядов вращаются в противоположном направлении, различие в величин заглубления соседних мешалок (расстояние по вертикали между верхни 1 и нижним рядами мешалок) составляет 1,5-2,5 высоты лопасти, а размах лопастей мешалок (0,4-0,8). Для пояснения выбранных зависимостей приведены схемы движения «стекломассы у мешалок при их в:заим:ных положениях. Если мешалка расположена у боковой стены и значительно удалена от других стен {фиг.2), стекломасса движется в горизонтальной плоскости по траектории, близкой к окружности .радиусом,равным приблизительно рас стоянию от оси мешалки до ближайшей поверхности - стены. За этой зоной движение стекломассы от воздействия мешалок почти не наблюдается. Поэтому, если мешалки расположены на расстоянии, превышающем , ширины канала (при условии расположения мешалок вдоль оси канала), их воздействие настолько мало, что можно считать их перемешивание не зависящим друг от друга (4мг.3 и б} При таком расположении мешалок возникают мертвые зоны стекломасс между зонами активного действия каждых двух соседних мешалок. Стекломасса из этих зон, не участвующих в движении, может поступать на выработку, ухудшая качество вырабатываемых изделий. В этом случае уменьшается массообмен как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. 84 Перемешивание стекломассы улучшается при выборе точного расстояния между мешалками, зависящего от ширины канала. По данным, полученным при физическом моделировании, радиус зоны активного перемешивания фактически не превышает 1,3 расстояния до ближайшей граничной поверхности. Поэтому расстояние между соседниьш i мешалками, равное 0,7-,1 ширины канала , является оптимальным (фиг.4) В этом случае наблюдается взаимог. действие потоков стекломассы от двух мешалок. Аналогичное явление отмечается и при большем количестве мешалок (фиг.5). Расположение мешалок на расстоянии одна от менее 0,7 ширины канала нецелесообразно из-за близкого прохождения лопастей каждой мешалки от соседней и повышенного разрушения материала мешалки (фиг.7) . Перемешивание стекломассы улучшается, когда потоки стекломассы у соседних мешалок перемещаются в противоположных направле- i ниях (соседние мешалки вращаются в противоположном направлении). При этом стекломасса совершает движение не только в горизонтальном направлении, но и по вертикали. Наилучшее перемешивание стекломассы достигает я при сочетании точного расстояния между мешалками, зависящего от ширины канала, и равного 0,7-1,1 его ширины, а также при установке мешалок вдоль оси канала поочередно на разных уровнях, составляющих 1,5-2,5 высоты лопасти, и вращении соседних мешалок в противоположном направлении одна относительно другой. При заглублении мешалок менее 1,5 ВЫСОТЫ лопасти расстояние между их лопастями настолько мало, что приводит к усиленному разрушеншо мешалок, а заглубление мешалок более 2,5 высоты лопасти приводит к ослаблению взаимодействия мешалок по вертикали и, чтобы вертикальные потоки стекломассы, требуются большие скорости вращения мешалок, что в конечном счете, также приводит к усиленному разрушению мешалок. При указанных желаемых соотношениях размах лопастей должен составлять 0,-0,8 ширины канала. ри малом размахе лопастей (менее

ПИТАТЕЛЬ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий канал с установленными по его оси мешалками, о т гличающийся тем, что, с целью повыш(е}шя однородности стекломассы, мешалки установлены в шахматном порядке по вертикали с расстоянием между ними по высоте и по горизонтали соответственно 1,5-2,5 высоты лопасти и 0,7-1,1 ширишл канала, при этом раэмак лопастей : мешалок 0,4-0,8 ширины канала, а мешанки 1шжнего ряда у;становлены с возможностью вращения в направлении, протиаополснкмом наг авлению Бращения мешалок верхнего ряда.