Стекловаренная печь Советский патент 1980 года по МПК C03B5/18 C03B5/16 

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно, к уст ройствам для стекловаренных печей. Известна стекловаренная печь, содержащая соединенные протоками ва рочную, осветлительную, выработочную зоны, нагревательные элементы, и по оси печи установленную одну мешалку 1 . Недостатком указанной печи является малая эффективность устройства обеспечивающего термическое кондиционирование стекломассы. Наиболее близким решением из известных является стекловаренная печь, включающая варочный и выработочный бассейны, в последнем из которых установлены чередующимися рядами теплообменники с мешалка ли. Одян конец теплообменников введен через дно печи внутрь бассейна, а другой конец теплообменников вывед наружу печи и охлаждается воздухом от вентилятора. Теплообменники изготовлены из теплопроводного материала, например, молибдена 2. Недостатком известного устройСт |Ва является то, что каждый теплооб Ьиенник охлаждает лишь прилегающий к нему объем стекломассы. Из-за низкоИ теплопроводности стекломассы возникает градиент температур между стекломассой возле теплообменников и в промежутках между теплообменниками, что ухудшает термическую однородность и качество стекла. Увеличение числа теплообменников для более равномерного отвода тепла от всех частей объема конвекционного потока стекломассы значительно нарушает течение конвекционных потоков стекломассы и ведение технологического процесса, что также отрицательно сказывается на качестве стекла, вызывает возникновение грубо слоистой структуры ленты стекла. Цель настоящего изобретения повышение качества стекла за счет обеспечения термической однородности. Указанная цель достигается тем, что стекловаренная печь, содержащая варочный и выработочный бассейны,в последнем из которых установлены чередующимися рядами теплообменники с мешашками, теплообменники выполнены в виде тепловых труб, а расстояние между ними составляет 0,511,0 диаметра мешалки. Кроме того, наружный конец тепловых труб размещен в ванне с хладоагентом, установленной под выработочным бассейном печи ,

Сущность изобретения поясняется чертежом, где: на фиг. 1 - схематично изображен разрез стекловаренной печи с теплообменниками и мешалками; на фиг, 2 - то же в плгте (стрелкам1-5 показано направление вращения мешалок) ,.

Стекловаренная печь 1 содержит варочный бассейн 2, выработочный бассейн 3, в котором расположены теплообменники 4 и мешалки 5.Теплообменники 4 установлены через дно выработочного бассейна 3, причем один конец расположен в стекломассе 6 , а другой выведен наружу печи и помещен в ванну 7 с хладоагентом. например, проточной водой. Ванна 7 расположена под печью Помимо вертикально расположенных теплообменников возможно и горизонтальное расположение теплообменников, В этом случае они вводятся в объем бассейн через боковые и торцовые стены выработочного бассейна. Теплообменники выполнены в виде тепловых труб, из которых откачан воздух, В качестве капиллярно-пористой структуры в тепловой труба служит металлическая сетка или капиллярно-пористая спеченная керамика, а теплоносителем являются рабочие жидкости, приготовленные из цезия, калия, натрия, лития и др. веществе Материалом корпуса и капиллярной структуры служит нержавеющая сталь, хромоникелевые стали, сплавы на основе молибдена или высокотеплопроводная окисно-бериллиевая керамика, не взаимодействующая ни со стекломассой, ни с расплавленными щелочными материалами. Мешалки 5 расположены в непосредственной близости от теплообменкиков 4 на расстоянии 0,5-1,0 диаметра мешалки, В качестве мешалок применяют лопастные, винтовые, цилиндрические, пропеллерные, турбинные и другие модификации мешалок. Материалом мешалок служат высокотем пературостойкие огнеупоры, металлы.

Мешалки и-теплообменники pacno.noжены поперек бассейна с различным чередованием рядов, В качестве примров конкретнох о исполнения устройства возможно чередование 1-2 рядов теплообменников с 2-мя рядами мешалок .

Устройство работает следующиг образом. Стекломасса 6 из варочного бассейна 2 стекловаренной печи 1 по ступает в выработочный бассейн 3. Здесь в зонах тер ического кондз ционирования стекломассы теплообменники интенсивно отбирают и отводят тело от пртглегающей к ним стекломассы

1вниз под дно печи. Интенсивный отбор тепла обусловлен высокой теплопроводностью тепловых труб, в сотни pas превышающей теплопроводность теплообменников, выполненных из водоохлаждаемых или сплошных теплопроводяйшх материалов. Принцип действия тепловой трубы заключается в том, что происходит непрерывный процесс испарения части жидкого теплоносителя с его одновременной конденсацией. Испарение происходит под действием тепла стекломассы в бассейне печи. Пары рабочей жидкости поступают в нижний конец тепловой трубы, где конденсируются, отдавая тепло хладоагенту, циркулирующему по ванне 7, Нижниа концы тепловых труб могут быть снабжены плоскими радиаторами для увеличения поверхности, контактирующей с хладоагентом. Дальнейшая интенсификация процессов охлаждения стекломассы происходит за счет создания местных циркуляционных потоков стекломассы вокруг теплообменников - посредством мешалок 5. Мешалки 5 непрерывно обменивают охлаждаемую стекломассу возЛе теплообменников. Действие каждой мешалки вокруг себя распространяется на два диаметра мешалки. Проходя через несколько зон чередующихся рядов мешалок и теплообменников, стекломасса интенсивно и равномерно по сечению выработочного потока охлаждается.

Благодаря выполнению теплообменников в виде тепловых труб с расстоянием между ними 0,5-1,0 диаметра ме.шалки в стекловаренных печах повышается качество стекла,уменьшаются размеры выработочного бассейна.

Кроме того, можно управлять процессом, студки в зависимости от применяемых теплообменников и режимов перемешивания, что особенно важно в производстве флоат-стекла.

Формула изобретения

1, Стекловаренная печь, содержащая варочный и выработочный бассейны, в последнем из которых установлены чередующимися рядами теплообменники с мешалками, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения качества стекла за счет обеспечения термической однородности, теплообменники выполнены в виде тепловых труб, а расстояние между ними составляет 0,5-1,0 диаметра мешалки.

2, Стекловаренная печь по п. 1, отличаю щ а. яся тем, что .наружный конец тепловых труб размещен в ванне с хладоагентом, установленной под выработочным бассейном печи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР . 363667, кл. С 03 В 5/04, 1971.

2,Патент США 3891422, кл. 65-137, опублик. 1975.

Фиг.