冷却系统及熔窑

文档序号:182293 发布日期:2021-11-02 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 冷却系统及熔窑 (Cooling system and melting furnace ) 是由 蒋江 肖子凡 刘红刚 龚锋杰 王琰 于 2021-08-04 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种冷却系统及熔窑,包括:主风管和连通所述主风管的若干个出风嘴,所述主风管上设有至少三排与池壁砖缝平行的所述出风嘴;所述的出风嘴分别朝向池壁砖缝及位于池壁砖缝两侧的相交形成设定夹角的拐角砖。通过在主风管上设置多排出风嘴,并将出风嘴分别对应池壁砖缝及形成池壁砖缝并相交形成设定角度的拐角砖,在进行冷却时,不仅可以对整条池壁砖缝进行吹风冷却,也可以池壁砖缝两侧的拐角砖进行冷却,实现对处于拐角位置的受到较快液流速度冲刷而被侵蚀的池壁砖缝与拐角砖进行整体冷却的效果。(The invention relates to a cooling system and a melting furnace, comprising: the main air pipe is provided with at least three rows of air outlets parallel to brick joints of the pool wall; the air outlet nozzles respectively face the brick joints of the tank wall and are intersected at two sides of the brick joints of the tank wall to form corner bricks with set included angles. Through setting up many discharge blast nozzles on the main air duct to with the air outlet respectively correspond the pool wall brickwork joint and form pool wall brickwork joint and intersect and form the corner brick of setting for the angle, when cooling, not only can blow the cooling to whole pool wall brickwork joint, also can cool off the corner brick of pool wall brickwork joint both sides, realize that the pool wall brickwork joint that receives that the fast velocity of liquid stream erodees and is corroded and the effect of whole cooling is carried out to the corner brick to the position of being in the corner.)

冷却系统及熔窑

技术领域

本发明涉及玻璃制备技术领域,特别是涉及一种冷却系统及熔窑。

背景技术

超白浮法玻璃是一种低铁超透明玻璃,铁含量非常低,具有优越的光学性能。近年来,我国超白玻璃制备技术也得到了较快发展,在高档建筑幕墙、高端家具、太阳能光伏、电子显示等领域,超白浮法玻璃的应用越来越广泛。玻璃熔窑是制备超白浮法玻璃的关键设备,其熔化部由池底和池壁等组成,池壁一般选用材质为耐火材料的池壁砖砌筑,在相邻的池壁砖之间形成池壁砖缝。在熔窑工作过程中,由于池壁砖和池壁砖缝直接接触熔融状态的玻璃液,整个池壁受到玻璃液的侵蚀速度比熔窑其他部位要快很多。熔窑卡脖及一窑多线的具有拐角的位置处于玻璃液流急变区域,其液流速度较池壁的其他部位快2-3倍,因此,处在拐角位置的池壁砖及池壁砖缝受到冲刷被侵蚀的程度最为严重,也是生产中重点防范渗透玻璃液的关键部位。目前对玻璃熔窑池壁砖的冷却位置大多集中在池壁砖上沿玻璃液面线附近区域,池壁砖缝的冷却鲜少涉及;且相邻的池壁砖之间的夹角存在不同,现有的冷却措施仅为单点或局部冷却,不能对拐角砖及池壁砖缝处进行有效冷却。

发明内容

基于此,有必要针对现有冷却措施无法对池壁拐角砖和池壁砖缝进行有效冷却的问题,提供一种冷却系统和熔窑。

一种冷却系统,包括:主风管和连通所述主风管的若干个出风嘴,所述主风管上设有至少三排与池壁砖缝平行的所述出风嘴;所述的出风嘴分别朝向池壁砖缝及位于池壁砖缝两侧的相交形成设定夹角的拐角砖。

在其中一个实施例中,还包括控制终端和温度检测装置;所述温度检测装置与所述控制终端连接,用于检测池壁砖缝及池壁砖缝两侧的拐角砖的温度数据,并将所述温度数据发送至所述控制终端以调控所述主风管中的风量大小。

在其中一个实施例中,还包括风量调节装置,所述风量调节装置位于所述主风管的进风口位置,所述风量调节装置与所述控制终端连接。

在其中一个实施例中,还包括角度调控装置,所述角度调控装置包括可调组件和连接管;所述可调组件与所述主风管连接并可相对于所述主风管具有不同的位置,所述出风嘴设置于所述可调组件上,所述连接管的一端与所述主风管连通,所述连接管的另一端与所述出风嘴连接。

在其中一个实施例中,还包括驱动组件,所述可调组件包括支撑件和与所述支撑件活动连接的转动件;所述支撑件与所述主风管连接,所述驱动组件与所述控制终端连接,所述转动件在所述驱动组件的驱动作用下带动所述出风嘴转动。

在其中一个实施例中,所述主风管上的靠近所述拐角砖的上沿的出风嘴具有向下倾斜的设定角度。

在其中一个实施例中,所述设定角度为30°-60°。

在其中一个实施例中,朝向池壁砖缝的所述出风嘴的进风口的孔径大于所述出风嘴的出风口的孔径,朝向拐角砖的所述出风嘴的进风口的孔径不大于所述出风嘴的出风口的孔径。

在其中一个实施例中,所述出风嘴的中心线分别与对应的池壁砖缝和拐角砖垂直。

一种熔窑,包括上述任意一项所述的冷却系统和窑体,所述窑体包括至少两块拐角砖,相邻的所述拐角砖之间形成池壁砖缝,所述主风管的中心线与所述池壁砖缝平行,所述出风嘴用于对所述池壁砖缝及所述池壁砖缝两侧的所述拐角砖吹送冷却风。

上述冷却系统和熔窑,通过在主风管上设置多排出风嘴,并将出风嘴分别对应池壁砖缝及形成池壁砖缝并相交形成设定角度的拐角砖,在进行冷却时,不仅可以对整条池壁砖缝进行吹风冷却,也可以池壁砖缝两侧的拐角砖进行冷却,实现对处于拐角位置的受到较快液流速度冲刷而被侵蚀的池壁砖缝与拐角砖进行整体冷却的效果。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的熔窑的部分组成结构的示意图。

图2为本发明一实施例提供的熔窑的部分组成结构的俯视图。

图3为本发明一实施例提供的冷却系统中的带有出风嘴的主风管的主视图。

具体实施方式

本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中,所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述。第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

参阅图1所示,一实施例中的熔窑100包括冷却系统200和窑体300,窑体300包括池底和池壁,池壁包括至少两块拐角砖310,相邻的拐角砖310之间形成池壁砖缝320。冷却系统200用于对相邻的拐角砖310及其之间的池壁砖缝320进行风冷。需要说明的是,附图1和附图2中带有箭头的虚线示意为窑体300内的玻璃液流向,在附图1及附图2中仅示出了窑体300的一侧的池壁,也即玻璃液另一侧的池壁没有示出。

参阅图2所示,为方便理解及描述,以窑体300中相邻的两拐角砖310为例,对冷却系统200的组成及功能进行介绍,相邻的两拐角砖310分别示意为第一拐角砖311和第二拐角砖312。第一拐角砖311和第二拐角砖312为立体结构,在图2的视图方向上,第一拐角砖311和第二拐角砖312相接形成池壁砖缝320和与池壁砖缝320垂直的接缝330,上述相邻的第一拐角砖311和第二拐角砖312之间具有设定夹角,夹角的角度范围为90°-180°,本实施例将上述设定夹角称为拐角。

参阅图2所示,窑体300内的玻璃液在流经拐角区域时,玻璃液的流速会发生急变,对处于拐角处的第一拐角砖311和第二拐角砖312及其之间的池壁砖缝320的渗透力更强,加剧了第一拐角砖311和第二拐角砖312及池壁砖缝320的腐蚀。冷却系统200用于同时对第一拐角砖311和第二拐角砖312的易受侵蚀区域及池壁砖缝320进行冷却,减少窑体300的维护成本,提高生产可靠性。本实施例将第一拐角砖311和第二拐角砖312的易受侵蚀的区域及池壁砖缝320称为拐角区域。

参阅图3所示,冷却系统200包括主风管210和出风嘴220,出风嘴220连通主风管210。主风管210用于将冷却风输送至出风嘴220,出风嘴220对第一拐角砖311和第二拐角砖312及池壁砖缝320进行吹风。

参阅图3所示,在本实施例中,主风管210为柱状结构,其轴线方向与池壁砖缝320平行。主风管210的与池壁砖缝320平行的方向设为主风管210的纵向方向或长度方向。主风管210上沿圆周方向设有至少三纵排与池壁砖缝320平行的出风嘴220,每纵排都包含若干个出风嘴220。

参阅图2和图3所示,主风管210的与池壁砖缝320正对的纵向位置设有若干个第一出风嘴221,用于对池壁砖缝320吹风冷却。在第一出风嘴221的两侧沿主风管210的纵向方向分别设有若干个第二出风嘴222和若干个第三出风嘴223。其中,第二出风嘴222用于对第一拐角砖311的靠近池壁砖缝320的区域进行吹风冷却,第三出风嘴223用于对第二拐角砖312的靠近池壁砖缝320的区域进行吹风冷却。第二出风嘴222距离第一出风嘴221的距离与第三出风嘴223距离第一出风嘴221的距离相等,均设置于拐角砖310的靠近池壁砖缝320的位置,可以有针对性地对第一拐角砖311和第二拐角砖312易被侵蚀的区域进行冷却。第一出风嘴221、第二出风嘴222和第三出风嘴223在主风管210上成矩阵排布;第一出风嘴221、第二出风嘴222和第三出风嘴223在主风管210的周向方向上处于同一高度的位置。

在本实施例中,主风管210的直径为80mm-200mm,位于主风管210上的第一出风嘴221中的各出风嘴之间的纵向间距设置为5mm-30mm,同样地,第二出风嘴222中的各出风嘴之间的纵向间距和第三出风嘴223中的各出风嘴之间的纵向间距也均设置为5mm-30mm。在另一些实施例中,可以根据第一拐角砖311和第二拐角砖312之间的夹角大小选择对应直径的主风管210,和/或适应性调整若干个第一出风嘴221中相邻的出风嘴之间的纵向间距、调整若干个第二出风嘴222中相邻的出风嘴之间的纵向间距、以及调整第三出风嘴223中相邻的出风嘴之间的纵向间距。同理,第二出风嘴222距离第一出风嘴221的周向间距和第三出风嘴223距离第一出风嘴221的周向间距也可以根据实际需要确定。

第一出风嘴221、第二出风嘴222和第三出风嘴223在主风管210纵向上的布置数量根据池壁砖缝320的长度进行合理设置。

在另一些实施例中,在主风管210上的第二出风嘴222旁侧还可以再沿主风管210的纵向方向设置一组出风嘴,在主风管210上的第三出风嘴223旁侧还可以再沿主风管210的纵向方向设置一组出风嘴,以扩大冷却区域,充分地对第一拐角砖311和第二拐角砖312上的靠近池壁砖缝320的部位进行冷却。在又一些实施例中,可以根据需要设置多组纵向并列排布的出风嘴220。

在本实施例中,出风嘴220为中空的扁锥状结构,即出风嘴220两端的开口尺寸不同。出风嘴220的进风口一端与主风管210连接,出风嘴220的出风口一端朝向第一拐角砖311和第二拐角砖312需要被冷却的位置以及池壁砖缝320。朝向池壁砖缝的第一出风嘴221的进风口的孔径大于第一出风嘴221的出风口的孔径,以在出风口处形成较强的气流加强散热效果。朝向拐角砖的第二出风嘴222的进风口的孔径不大于第二出风嘴222的出风口的孔径,以使得第二出风嘴222相对于第一拐角砖311具有较大的冷却范围。朝向拐角砖的第三出风嘴223的进风口的孔径不大于第三出风嘴223的出风口的孔径,以使得第三出风嘴223相对于第二拐角砖312具有较大的冷却范围。

参阅图2所示,第一出风嘴221的中心线与池壁砖缝320垂直,第二出风嘴222的中心线与第一拐角砖311垂直,第三出风嘴223的中心线与第二拐角砖312垂直。上述相互垂直的位置关系,可以避免出风嘴220的角度倾斜带来的风向偏斜导致不能获得最有效的冷却效果的问题。

主风管210的高度与池壁砖缝320的高度相适应。参阅图3所示,在主风管210的纵向方向上,若干个第三出风嘴223中的最上端的那个出风嘴的出风口向下倾斜设定角度,以避免最上端的出风嘴吹出的冷却风从拐角砖310的上端边沿位置进入窑体300内的容纳高温玻璃液的空间区域,影响上述空间区域的熔制温度。向下倾斜的设定角度为30°-60°。同理,若干个第一出风嘴221中的最上端的那个出风嘴的出风口以及若干个第二出风嘴222中的最上端的那个出风嘴的出风口均分别向下倾斜设定角度。

出风嘴220可以与主风管210直接连接,也可以通过其他中间件进行连接。

参阅图3所示,主风管210的进风口位置设有风量调节装置230,用于调控进入主风管210内的风量。需要说明的是,在另一些实施例中,还可以设有引风管240,用于将冷却风输送到主风管210内,此时,风量调节装置230可以设置在引风管240的出口位置,在此对风量调节装置230的设置位置不做限制,只要起到调节出风嘴220吹出的冷却风的风量大小即可。

出风嘴220的材质为耐热不锈钢材质,也可以为其他耐高温材料。主风管210为耐热不锈钢材质,也可以为其他耐高温材料。在另一些实施例中,主风管210可以为椭圆柱状结构或其他适宜的形状。

为了能够对冷却系统200的影响因素进行自动调控,冷却系统200设有控制终端。在一实施例中,为根据窑体300的温度变化实时调控送风量,在第一拐角砖311、第二拐角砖312及池壁砖缝320相应的位置均设有温度检测装置。温度检测装置与控制终端连接。温度检测装置将检测到的温度数据发送至控制终端,控制终端根据接收的数据对其进行分析处理,并生成控制指令以控制风量调节装置230动作。

在本实施例中,沿池壁砖缝320的缝长方向,相隔设定间距设置数个用于检测池壁砖缝320不同位置温度的温度检测装置。不同位置的温度检测装置将检测到的多个温度数据发送至控制终端。控制终端中的处理器对多个温度数据进行处理分析得到温度平均值,并将温度平均值与设定参考值进行比较处理后发出相应的调控指令,控制风量调节装置230动作。在池壁砖缝320上设置多个温度检测装置,控制终端将温度平均值与设定温度参考值进行比较,可以使得风量调控更准确。同理,在第一拐角砖311的被冷却区域设置数个不同位置的温度检测装置,在第二拐角砖312的被冷却区域设置数个不同位置的温度检测装置,以分别获得第一拐角砖311和第二拐角砖312的实时温度平均值,实现冷却风量的精准调控。

温度检测装置与控制终端的数据传输方式可以是基于蓝牙、红外和WIFI等无线传输技术的信号发射装置,也可以是基于GPRS的无线通讯网络等,也可以是有线传输方式。

相邻的第一拐角砖311和第二拐角砖312之间的夹角角度改变时,或者第一出风嘴221的中心线与池壁砖缝320不垂直,和/或第二出风嘴222的中心线与第一拐角砖311不垂直,和/或第三出风嘴223的中心线与第二拐角砖312不垂直时,为了保证吹出的冷却风得到最大有效利用率,本实施例中设有角度调控装置,使出风嘴220可相对于主风管210转动,以矫正第一出风嘴221的中心线与池壁砖缝320的夹角、第二出风嘴222的中心线与第一拐角砖311之间的夹角和第三出风嘴223的中心线与第二拐角砖312之间的夹角至垂直状态。

需要说明的是,相邻的第一拐角砖311和第二拐角砖312是垂直于水平面的,池壁砖缝320也是垂直于水平面的。若在冷却系统200工作前,第一出风嘴221、第二出风嘴222和第三出风嘴223的中心线均已调至与水平面平行的情况下,当冷却系统200适用于不同夹角的拐角区域时,角度调控装置只需要调控出风嘴220在水平方向上的转动角度,即可使出风嘴220的中心线与拐角砖310垂直,无需调整出风嘴220在竖直方向的角度。另外,第一出风嘴221、第二出风嘴222和第三出风嘴223的中心线均已调至与水平面平行的情况下,无论相邻的拐角砖310之间的夹角如何变化,第一出风嘴221始终垂直正对相邻拐角砖310之间的池壁砖缝320,因此,第一出风嘴221的角度不需要调整,可以节省物料成本及时间。当然,实际工况并不限于上述的几种情境,可以根据实际情况灵活设置角度调控装置及对应的角度调控措施,达到冷却效果最佳的目的。

角度调控装置包括可调组件和连接管,连接管一端与主风管210连接,另一端与出风嘴220的进风口连接;可调组件安装在主风管210上,并可相对于主风管210变更位置。出风嘴220设置在可调组件上并可随可调组件同步运动。可调组件可以是定型软管,可以通过人工手动调节。可调组件也可以是被电动装置驱动的自动换向的机构。连接管为可变形的连接管,比如耐高温不锈钢波纹管等。

在本实施例中,角度调控装置还包括驱动组件和位置检测装置,可调组件包括支撑件和转动件。以第二出风嘴222的中心线与第一拐角砖311之间的位置关系为例,支撑件安装在主风管210上,转动件安装在支撑件上并可相对于支撑件运动,第二出风嘴222安装在转动件上并随转动件同步运动。驱动组件与转动件连接,以给转动件的运动提供动力。驱动组件和位置检测装置均与控制终端连接。当第二出风嘴222的中心线不与第一拐角砖311垂直时,位置检测装置发送信号给控制终端;控制终端对接收到的信号进行处理分析后发送相应的控制指令,控制驱动组件运行以驱动转动件转动进而带动第二出风嘴222转动,直至第二出风嘴222的中心线与第一拐角砖311垂直。此时,位置检测装置发送另一信号给控制终端,控制终端根据接收到的信号并进行处理后发送控制指令使驱动组件停止运行。第三出风嘴223的中心线与第二拐角砖312之间的角度调控原理同上所述。

在冷却系统200中设置角度调控装置,可以实时使出风口正对需要冷却的区域而不至于偏斜。无论是第二出风嘴222本身的位置发生偏斜造成第二出风嘴222的中心线与第一拐角砖311不垂直,还是将主风管210移动至其他需要冷却的位置而导致上述垂直关系的改变,都能够及时调整至相互垂直的位置关系,以保持最有效的冷却效果。另外,在冷却系统200中设置角度调控装置,可以批量制作硬件结构,不需要因为每个拐角位置的夹角不同而在主风管210上配置相应的偏转角度的出风嘴220。

驱动组件可以是电机等其他可提供动力的设备。位置检测装置可以是位置传感器或对位传感器等。需要说明的是,在不设置位置检测装置的情况下,控制驱动组件驱动转动件转动,可通过人工观察出风嘴220的中心线是否调整到与拐角砖310垂直,然后控制驱动组件关闭。

上述冷却系统200,能够对各种夹角的相邻的拐角砖310及相邻拐角砖310之间的池壁砖缝320进行冷却,相比于单点或局部冷却,不仅能对整条池壁砖缝320进行冷却,同时也可以对拐角砖310的靠近池壁砖缝320的被侵蚀较严重的区域进行冷却,兼顾性强,结构简单,冷却效果好,避免了玻璃液的渗透问题。

上述熔窑,通过设置冷却系统200,可以对自身窑体300进行降温冷却。防止玻璃液从池壁砖缝320渗透,减少安全隐患。同时,冷却系统200中的主风管210和设置在主风管210上并与其连通的出风嘴220等构件可以批量制作,不需要设计多种出风嘴220结构,即可实现对窑体300中不同夹角的相邻拐角砖310及池壁砖缝320进行冷却,操作便捷。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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