阅读说明：本技术 一种铂金通道的加湿装置及方法 (Platinum channel humidifying device and method ) 是由 何艳生 张国权 宁小永 刘仲军 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明一种铂金通道的加湿装置及方法,装置中蒸汽腔体开口的一端连接蒸汽软管；蒸汽腔体内沿垂直方向设置分流板,分流板的一端与蒸汽腔体开口平齐,另一端深入蒸汽腔体,隔板的一端与分流板的另一端密封,另一端与蒸汽腔体密封后形成第一腔室和第二腔室；第一腔室的长度方向设置第一喷口,第一腔室的底部设置第一疏水管；第一腔室长度方向的延伸处设置第二喷口,第二腔室的底部设置第二疏水管。所述方法包括先将蒸汽腔体进行固定,使第一喷口和第二喷口朝上设置,第一疏水管和第二疏水管朝下设置；再将干饱和蒸汽引入蒸汽腔体,一部分通过第一喷口喷出,蒸汽冷凝水通过第一疏水管排出；另一部分通过第二喷口喷出,蒸汽冷凝水通过第二疏水管排出。(The invention relates to a platinum channel humidifying device and method, wherein one end of an opening of a steam cavity in the device is connected with a steam hose; a flow distribution plate is arranged in the steam cavity along the vertical direction, one end of the flow distribution plate is flush with the opening of the steam cavity, the other end of the flow distribution plate extends into the steam cavity, one end of a partition plate is sealed with the other end of the flow distribution plate, and the other end of the partition plate is sealed with the steam cavity to form a first cavity and a second cavity; a first nozzle is arranged in the length direction of the first chamber, and a first drain pipe is arranged at the bottom of the first chamber; the extension of the first chamber in the length direction is provided with a second nozzle, and the bottom of the second chamber is provided with a second drain pipe. The method comprises the steps that a steam cavity is fixed, a first nozzle and a second nozzle are arranged upwards, and a first drain pipe and a second drain pipe are arranged downwards; introducing dry saturated steam into the steam cavity, spraying a part of the dry saturated steam out through the first nozzle, and discharging steam condensate water through the first drain pipe; the other part is sprayed out through a second nozzle, and the steam condensate is discharged through a second drain pipe.)

一种铂金通道的加湿装置及方法

技术领域

本发明属于溢流法高铝盖板玻璃制造技术领域，具体为一种铂金通道的加湿装置及方法。

背景技术

从窑炉流出的高温玻璃需要经过铂金通道进行材质均化、气氛调节、去除气泡、消除条纹、调节黏度和控制流量，才能满足成形工艺要求。玻璃生产过程中，有一种产生于铂金通道的贯通缺陷，即直径＞30mm的大气泡，它对产品良率的影响很大，这种气泡经气体成分检测结果为：O₂含量＞90％。实践证明，通过调整铂金通道外部环境的温湿度来应对此类贯通缺陷效果显著。一种理论认为，玻璃中的水(玻璃熔体中，水以-OH离子存在)热分解或电解造成氢气迁移与氧气形成于玻璃液中。具体来说，玻璃熔体的热电电解，氧化物澄清剂(即多价氧化物)的还原，以及熔解在玻璃中的羟基(OH)的数量，尤其是最后一种因素对于玻璃与高温铂金管壁的接触造成的气泡的速率具有很大的影响。该理论认为OH基团会发生一定程度的离解，形成中性的氢气和氧气，由于H₂分子半径小，可以从容器内通过高温铂金管壁渗出，进入容器外的大气中，从而提高了通道内部熔融玻璃中游离氧的含量，如果超过了玻璃中氧气的溶解度的限值，则会形成氧气气泡(即气泡种子)。氢气从铂金管壁渗出的速率，以及在通道内部熔融玻璃中产生氧气的速率与通道外部和内部氢气分压的平方根之差成比例。因此，通过控制铂金通道外部和内部(内部更具体来说是玻璃熔体之内)的相对氢气分压，可以控制氢气渗透通过铂金管壁，从而将含氧气泡的形成减至最小或消除。

鉴于以上原因，针对铂金通道中氢气渗透所致的氧气气泡形成的有效对策办法为：通道外部环境湿度控制，即通道外部环境的水含量与通道内部玻璃熔体的水含量达到平衡态，原理如下图1所示。具体来说：在通道外部环境中采取蒸汽加湿，通道外部环境中水蒸气在铂金管壁外侧电解(或热分解)成H₂和O₂，从而提高铂金通道(更具体的说是铂金通道内部的玻璃液)的H₂分压来抑制玻璃液中的OH基团的离解，从而抑制氧气泡的产生。

根据铂金通道各段的加热方式和温度梯度的差别，理论上铂金通道各段对湿度的要求不同，譬如升温段和澄清段需要较低的湿度，期望产生一定数量的氧气大气泡，以达到类似于鼓泡澄清的效果，但是，澄清段之后各段需要均匀且较高的湿度来抑制加湿气泡(即氧气)的产生，这在生产实践中也得到了充分验证。现有的通道加湿技术包括通道间空调整体加湿和amstrong加湿器局部加湿，amstrong为制造商的名称。空调加湿的缺点是不能差异化调整通道各段的湿度，amstrong加湿器可以弥补空调加湿的上述缺陷，通过调整amstrong加湿器的位置分布和角度可以实现通道各段湿度的差异化分布。

因为开放的空间中蒸汽的流体特性是向上流动的，从铂金通道垂直下方加湿能保证通道底部、侧部和顶部的湿度都符合工艺要求，达到全方位加湿的工艺效果。然而，amstrong加湿器的缺点是不能从通道垂直下方加湿，一方面因为通道下方安装amstrong加湿器的空间不够，另一方面amstrong加湿器自身配置的风扇限制其不能水平仰角安装，从而只能从通道的侧部和顶部加湿，因而不能保证通道底部足够且均匀的湿度，进而满足工艺要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种铂金通道的加湿装置及方法，结构简单、经济实用、安装方便，安装空间小，能解决现有铂金通道加湿技术不能保证通道底部足够且均匀的湿度，进而满足工艺要求的技术难题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种铂金通道的加湿装置，包括设置在铂金通道下方的蒸汽腔体，以及第一喷口、第二喷口、蒸汽软管、第一疏水管、第二疏水管、分流板和隔板；

所述的蒸汽腔体为长条状，蒸汽腔体的一端呈开口设置，另一端呈密封设置，蒸汽腔体开口的一端连接有蒸汽软管；

所述蒸汽腔体内沿垂直方向设置有分流板，分流板的一端与蒸汽腔体开口的一端平齐，分流板的另一端深入蒸汽腔体设置，隔板的一端与分流板的另一端密封连接，隔板的另一端与蒸汽腔体密封连接后在蒸汽腔体中形成第一腔室和第二腔室；

所述第一腔室的长度等于分流板的长度，第二腔室的长度等于蒸汽腔体的长度；

所述第一腔室的长度方向设置有第一喷口，第一喷口位于第一腔室的顶部，第一腔室的底部设置有第一疏水管；

所述第一腔室长度方向的延伸处设置有第二喷口，第二喷口位于第二腔室的顶部，第二腔室的底部设置有第二疏水管。

优选的，分流板的长度为蒸汽腔体长度的一半，分流板位于蒸汽腔体的中心位置。

优选的，所述的第一喷口和第二喷口的孔径均为1～3mm；第一疏水管和第二疏水管的内径为5～15mm。

优选的，还包括连接腔体，连接腔体的一端通过球阀与蒸汽软管连接，连接腔体的另一端与蒸汽腔体连接。

进一步，所述蒸汽腔体的横截面为方形，连接腔体为天圆地方结构，连接腔体方形的一端与蒸汽腔体连接，连接腔体圆形的一端与球阀连接。

再进一步，蒸汽腔体、球阀和蒸汽软管的材质均为SUS304。

再进一步，蒸汽腔体、球阀和蒸汽软管的外壁均包覆有隔热材料。

一种铂金通道的加湿方法，基于上述任意一项所述的铂金通道的加湿装置，包括以下步骤，

步骤1，将蒸汽腔体固定在铂金通道的降温段和冷却段的垂直下方，使第一喷口和第二喷口朝上设置，第一疏水管和第二疏水管朝下设置；

步骤2，将干饱和蒸汽通过蒸汽软管引入蒸汽腔体中，干饱和蒸汽通过分流板后分别进入第一腔室和第二腔室；

步骤3，一部分干饱和蒸汽先通过第一腔室的第一喷口喷出，且形成的蒸汽冷凝水通过第一疏水管排出；另一部分干饱和蒸汽流动到第二喷口后通过第二喷口喷出，且形成的蒸汽冷凝水通过第二疏水管排出；

按照铂金通道工艺要求的湿度持续上述加湿操作。

进一步，步骤1用耐火砖或不锈钢搭建的支架固定蒸汽腔体。

再进一步，步骤1固定蒸汽腔体后，蒸汽腔体连接蒸汽软管的一端高于蒸汽腔体的另一端，蒸汽腔体与水平面形成的角度为1°～5°。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种铂金通道的加湿装置，蒸汽腔体为长条状可对一定长度空间的铂金通道进行加湿，蒸汽腔体的一端连接有蒸汽软管，可将锅炉房提供的干饱和蒸汽引入蒸汽腔体中；蒸汽压损会导致每个蒸汽喷口的流速沿蒸汽流向递减，即从蒸汽入口往后，随着蒸汽压损的逐渐增大，每个喷口的蒸汽流速会沿流向递减，管道越长，压损越大，入口端和末端喷口的流速差别越大，从而加湿的均匀性也越差，通过分流板、隔板将蒸汽腔体分割成第一腔室和第二腔室，分别在它们的顶部、底部设置第一喷口、第二喷口，以及第一疏水管和第二疏水管，这样可以分割两个腔室的蒸汽流量，使两股气流分别用于加湿，能一定程度降低腔室内部蒸汽流向的压损对每个喷口蒸汽喷射速度均匀性的影响，进而能对铂金通道进行均匀加湿，之后形成的蒸汽冷凝水可顺利排出。本发明解决了现有铂金通道加湿技术不能保证通道底部足够且均匀的湿度，进而满足工艺要求的技术难题，制造成本约为amstrong加湿器价格的1％。

进一步的，分流板的长度为蒸汽腔体长度的一半，分流板位于蒸汽腔体的中心位置，这样形成的两股气流压力相同，从第一喷口和第二喷口喷出的气流速度几乎相同，实现了每个喷口几乎在相同蒸汽压力下对铂金通道进行均匀加湿。

本发明一种铂金通道的加湿方法，先将蒸汽腔体固定在铂金通道的降温段和冷却段的垂直下方，使第一喷口和第二喷口朝上设置，第一疏水管和第二疏水管朝下；之后再将干饱和蒸汽通过蒸汽软管引入蒸汽腔体中，此时干饱和蒸汽可通过分流板分别进入第一腔室和第二腔室；而一部分干饱和蒸汽先通过第一喷口喷出，形成的蒸汽冷凝水通过第一疏水管排出，另一部分干饱和蒸汽流动到第二喷口后喷出，形成的蒸汽冷凝水通过第二疏水管排出，这样便可对铂金通道进行加湿，按照铂金通道工艺要求的湿度完成加湿操作。

附图说明

图1为铂金通道加湿的原理示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为图2中蒸汽腔体的内部构造及其与第一疏水管、第二疏水管的连接示意图；

图4为图2中连接腔体的结构示意图；

图5为本发明所述的加湿装置在铂金通道的安装位置示意图。

其中：1-玻璃液；2-铂金通道管壁；3-蒸汽腔体；41-第一喷口；42-第二喷口；5-球阀；6-蒸汽软管；7-连接腔体；8-第一疏水管；9-第二疏水管；10-分流板；11-第一腔室；12-第二腔室；13-隔板；14-升温段；15-降温段；16-冷却段；17-澄清段；18-搅拌槽；19-供料槽；20-加湿装置；21-支架。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明一种铂金通道加湿装置，如图2和图3所示，包括设置在铂金通道下方的蒸汽腔体3，以及第一喷口41、第二喷口42、蒸汽软管6、第一疏水管8、第二疏水管9、分流板10和隔板13；。

蒸汽腔体3为长条状，蒸汽腔体3的一端呈开口设置，另一端呈密封设置，蒸汽腔体3开口的一端连接有蒸汽软管6。

蒸汽腔体3内沿垂直方向设置有分流板10，分流板10的一端与蒸汽腔体3开口的一端平齐，分流板10的另一端深入蒸汽腔体3的腔体设置，隔板13的一端与分流板10的另一端密封连接，隔板13的另一端与蒸汽腔体3密封连接后在蒸汽腔体3中形成第一腔室11和第二腔室12。

第一腔室11的长度等于分流板10的长度，第二腔室12的长度等于蒸汽腔体3的长度。第一腔室11通过隔板13和分流板10与第二腔室12完全隔离，通过焊接第一腔室11和第二腔室12形成各自独立的腔室。

第一腔室11的长度方向设置有第一喷口41，第一喷口41位于第一腔室11的顶部，第一腔室11的底部设置有第一疏水管8。

第一腔室11长度方向的延伸处设置有第二喷口42，第二喷口42位于第二腔室12的顶部，第二腔室12的底部设置有第二疏水管9。

第一疏水管8和第二疏水管9的作用是排出第一腔室11和第二腔室12内部蒸汽的冷凝水。

在优选的方案中，分流板10的长度为蒸汽腔体3长度的一半，分流板10位于蒸汽腔体3的中心位置，其作用是平分蒸汽流量，这样形成的两股气流压力相同，从第一喷口和第二喷口喷出的气流速度几乎相同，实现了每个喷口几乎在相同蒸汽压力下对铂金通道进行均匀加湿。

连接腔体7的一端通过球阀5与蒸汽软管6连接，连接腔体7的另一端与蒸汽腔体3焊接。连接腔体7与球阀5通过螺纹连接，球阀5与蒸汽软管6通过快速接头连接。

蒸汽腔体3的横截面为方形，连接腔体7为天圆地方结构，连接腔体7方形的一端与蒸汽腔体3连接，连接腔体7圆形的一端与球阀5连接。球阀5的接口为圆形，蒸汽腔体3的腔体入口为方形，这样连接腔体7应该为渐变结构，所以为天圆地方结构，如图4所示。

蒸汽腔体3、球阀5和蒸汽软管6的材质均为SUS304，即304不锈钢，且外壁均包覆隔热材料。

本发明一种铂金通道的加湿方法，包括以下步骤，

步骤1，如图5所示，将蒸汽腔体3固定在铂金通道的降温段15和冷却段16的垂直下方，使第一喷口41和第二喷口42朝上设置，第一疏水管8和第二疏水管9朝下设置；

步骤2，将干饱和蒸汽通过蒸汽软管6引入蒸汽腔体3中，干饱和蒸汽通过分流板10后分别进入第一腔室11和第二腔室12；

步骤3，一部分干饱和蒸汽先通过第一腔室11的第一喷口41喷出，形成的蒸汽冷凝水通过第一疏水管8排出，另一部分干饱和蒸汽流动到第二喷口42后喷出，之后形成的蒸汽冷凝水通过第二疏水管9排出；

按照铂金通道工艺要求的湿度持续上述加湿操作。

具体地，锅炉房提供的干饱和蒸汽依次通过蒸汽软管6和球阀5、连接腔体7进入蒸汽腔体3，通过分流板10平分流量后分别进入第一腔室11和第二腔室12，蒸汽通过蒸汽腔体3顶部的第一喷口41和第二喷口42喷出，蒸汽冷凝水通过蒸汽腔体3底部的第一疏水管8和第二疏水管9排出。

一般蒸汽腔体3水平放置，第一喷口41和第二喷口42的方向朝上，第一疏水管8和第二疏水管9的出口方向朝下，为了利于冷凝水及时排出，安装时用耐火砖或不锈钢搭建的简易支架支撑，如图5，蒸汽腔体3的前端(蒸汽入口端)略高于后端，角度为1°～5°，使用效果上最合适的角度是0°，以保证蒸汽垂直向上喷射，微小倾角可及时排出腔体内部的冷凝水。

本发明的铂金通道加湿装置，已投用的实体尺寸如下，蒸汽腔体3尺寸为50mm×50mm×(1000～1500)mm，方管壁厚1mm。第一喷口41和第二喷口42的孔径为1～3mm，孔与孔的间距为10～20mm。第一疏水管8和第二疏水管9的内径为5～15mm，长度为20～40mm，这些尺寸的实际使用效果良好。

经过工艺验证，蒸汽腔体的长度为1000～1500mm，这样便可在常规压力3bar附近对蒸汽腔体提供干饱和蒸汽，之后的蒸汽压损可以忽略不计，进一步实现了对铂金通道的均匀加湿。