DE112004002876B4

DE112004002876B4 - Glasplattenwärmeofen

Info

Publication number: DE112004002876B4
Application number: DE112004002876T
Authority: DE
Inventors: Yan Zhao
Original assignee: Individual
Current assignee: Luoyang Landglass Technology Co Ltd
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2024-06-04
Also published as: WO2005118494A1; US20070169513A1; DE112004002876T5

Abstract

Glasplattenwärmeofen, umfassend einen Ofenschacht (13, 18), in welchem ein Glasplatteneinlass, ein Glasplattenauslass und eine Glasplattenfördervorrichtung (16) angeordnet und eine Anzahl von Wärmezonen ausgebildet sind, in denen jeweils mindestens ein wärmespeicherndes Flammenstrahlungsrohr (14) angeordnet ist, das aus einem Paar Hauptbrennern (9) und einem diese verbindenden Strahlungsrohr (23) besteht, wobei jeder Hauptbrenner (9) in seinem Inneren einen Wärmespeicher (19) aufweist und Dieselöl, Erdgas, Stadtgas oder Flüssiggas als Brennstoff verwendet, jedem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr (14) ein Hauptbrennstoffförderrohr (24), ein Hauptluftzuführrohr (20) und ein Hauptabgasrohr (21) zugeordnet ist, die außerhalb des Ofenschachtes (13, 18) angeordnet sind, Regelventile (22) zwischen jedem Hauptbrenner (9) und dem Hauptbrennstoffförderrohr (24) angeordnet sind, jedes wärmespeichernde Flammenstrahlungsrohr (14) mit einem Zweipositions-Vierwegeventil (10) versehen ist, das derart umschaltbar ist, dass ein Lufteinlass jedes Paares Hauptbrenner (9) in dem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr (14) mit dem Hauptluftzuführrohr (20) und dem Hauptabgasrohr (21) zum abwechselnden Brennen, Speichern der Wärme und Abführen des Abgases verbunden ist, eine...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Glasplattenwärmeofen, und betrifft insbesondere einen Ofen zum Erwärmen von Glasplatten mittels Flammenstrahlungsrohren mit Verbrennungswärme als Wärmequelle unter Verwendung von Hochtemperaturabgas zum Speichern von Wärme.
Bestehende Glasplattenwärmeöfen verwenden normalerweise Elektrizität als Energie, wie zum Beispiel die zwei Glasplattenwärmeöfen, die in den Patentdokumenten CN 2533129 Y und CN 2533128 Y beschrieben sind. Im Inneren eines jeden dieser Öfen sind mehrere Widerstandsdrähte, Widerstandsbänder und elektrische Heizelemente angeordnet. Im Betrieb wandeln die elektrischen Heizelemente elektrische Energie in Wärmeenergie um und erwärmen die Glasplatte mittels Strahlung oder Konvektion. Da Elektrizität als Sekundärenergie verwendet wird, ist ihr Preis höher. Gegenwärtig ist die elektrische Energieversorgung unzureichend, sodass die Produktion oft durch die Energieversorgung begrenzt wird. Es ist daher dringend erforderlich, nach anderen Energiearten zu suchen und diese zu verwenden, insbesondere billigere Energie als Betriebsenergie des Glasplattenwärmeofens, um die Abhängigkeit der glasverarbeitenden Industrie von der elektrischen Energie zu vermindern.
Die US 1 588 603 A und EP 0 504 117 A1 offenbaren jeweils einen Glasplattenwärmeofen mit einem Ofenschacht, in welchem ein Glasplatteneinlass, ein Glasplattenauslass und eine Glasplattenfördervorrichtung angeordnet und eine Anzahl von Wärmezonen ausgebildet sind, in denen jeweils ein wärmespeicherndes Flammenstrahlungsrohr angeordnet ist, das aus einem Hauptbrenner und einem Strahlungsrohr besteht.
Die US 5 431 147 A , US 4 870 947 A und US 5 304 059 A beschreiben jeweils eine Brenneranordnung mit einem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr, das aus einem Paar Hauptbrennern und einem diese verbindenden Strahlungsrohr besteht und mit einem Zweipositions-Vierwegeventil versehen ist, wobei in jedem Haupt brenner ein Zündbrenner zum Zünden des Hauptbrenners angeordnet ist.
Unter Beachtung der Probleme der gegenwärtigen Technologie ist es Aufgabe der Erfindung, einen Glasplattenwärmeofen zu schaffen, der Glasplatten durch Strahlung mittels Flammenstrahlungsrohren mit Verbrennungswärme von Brennstoffen als Betriebswärmequelle erwärmt und Wärme von dem Hochtemperaturabgas durch einen Wärmespeicher zurückgewinnt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Glasplattenwärmeofen nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung schafft einen neuen Glasplattenwärmeofen, der Verbrennungswärme als Wärmequelle zum Erwärmen verwendet, wodurch nicht nur ein vollständiges neues Glasplattenerwärmungsverfahren, sondern ebenfalls ein neues fortschrittliches wärmespeicherndes Flammenstrahlungsrohr als Wärmeelement verwendet wird; das Innere des Ofenschachtes ist in eine Anzahl von Wärmezonen zur Anordnung der Strahlungsrohre unterteilt; die Menge des den Strahlungsrohren zugeführten Kraftstoffs kann entsprechend der Temperatur in jeder Wärmezone eingestellt werden, sodass eine genauere Steuerung der Erwärmungstemperatur der Glasplatte im Inneren des Ofenschachtes ermöglicht wird, und eine zuverlässige technische Gewähr der Qualität der Glasplattenerwärmung geschaffen wird.
In der Zeichnung zeigen:
1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Glasplattenwärmeofens; und
2 eine Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Glasplattenwärmeofen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, betrifft die Erfindung einen neuartigen Glasplattenwärmeofen der horizontalen Bauart. Der Ofenschacht besteht aus einem oberen Ofenschacht 13 und einem unteren Ofenschacht 18. Ein Keramikrollentisch 16 ist in dem unteren Ofenschacht 18 angeordnet; eine Anzahl von Wärmezonen ist im Inneren des oberen und unteren Ofenschachtes ausgebildet, und ein wärmespeicherndes Flammenstrahlungsrohr 14 ist in jeder Wärmezone angeordnet. Dieses wärmespeichernde Flammenstrahlungsrohr 14 besteht aus einem Paar Hauptbrennern 9 und einem die zwei Hauptbrenner 9 verbindenden Strahlungsrohr 23. Das Strahlungsrohr 23 ist W-förmig ausgebildet (siehe 2). Die zwei Hauptbrenner 9 sind luftdicht an beiden Enden des Strahlungsrohres 23 angeordnet. Ein Wärmespeicher 19 ist in jedem Hauptbrenner 9 angeordnet. Der Wärmespeicher 19 ist ein kugelförmiger Keramikwärmespeicher oder ein wabenförmiger Keramikwärmespeicher. Der Hauptbrenner 9 verwendet Dieselöl, Erdgas oder Stadtgas oder Flüssiggas als Brennstoff; Hauptbrennstoffförderrohre 24 sind außerhalb des Ofenschachtes angeordnet {nur ein Teil ist in der Figur dargestellt); das Hauptluftzuführrohr 20 und das Hauptabgasrohr 21, das Hauptbrennstoffförderrohr 24 sind entsprechend mit den Brennstoffeingängen jedes Hauptbrenners 9 durch Rohre 8 verbunden. Ein elektromagnetisches Sicherheits-Regelventil 7 ist in dem Kraftstoffförderrohr 8 des Hauptbrenners 9 angeordnet. Ein Proportionalregelventil 22 für die gemeinsame Verwendung ist zwischen dem Paar Hauptbrennern 9 in dem speichernden Flammenstrahlungsrohr 14 und dem Hauptkraftstoffförderrohr 24 angeordnet. Jedes wärmespeichernde Flammenstrahlungsrohr 14 weist ein Zweipositions-Vierwegeventil 10 auf. Der Lufteinlass der zwei Hauptbrenner 9 in dem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr 14 ist mit dem Hauptluftzuführrohr 20 und dem Hauptabgasrohr 21 durch das Zweipositions-Vierwegeventil 10 verbunden. In jedem genannten Hauptbrenner 9 ist ein Zündbrenner 3 angeordnet. Dieser Zündbrenner 3 weist sein eigenes Luftzuführrohr 4 und Kraftstoffförderrohr 6 auf, die von denen des Hauptbrenners 9 unabhängig sind. Ein elektromagnetisches Regelventil 5 ist in dem Kraftstoffförderrohr 6 angeordnet. Der Zündbrenner 3 verwendet Erdgas oder Stadtgas oder Flüssiggas als Brennstoff. In jedem Zündbrenner 3 ist eine elektronische Zündeinrichtung 1 und ein Flammenerfassungssensor 2 vorgesehen. Dieser Flammenerfassungssensor 2 kann von der Ionenbauart (IS) oder der Ultraviolettbauart (UV) sein. In jeder Wärmezone des oberen und unteren Schachtes ist ein Thermoelement 17 angeordnet, um die Temperatur in ihrer Wärmezone zu erfassen. CO₂-Gassensoren 12 sind in dem oberen und unteren Ofenschacht angeordnet. Ein Luftmengenregelventil 11 ist zwischen jedem Zweipositions-Vierwegeventil 10 und dem Hauptluftzuführrohr 20 angeordnet. Dieses Luftmengenregelventil 11 ist mit dem Proportionalregelventil 22 mittels einer Verbindungsstange (nicht dargestellt) verbunden. In dem Hauptabgasrohr 21 ist ein Thermoelement 17 angeordnet (nicht dargestellt), und in dem Hauptbrennstoffförderrohr 24 ist ein Durchflussmengenmesser angeordnet (nicht dargestellt).
Nachdem das Luftmengenregelventil 11 mit dem Proportionalregelventil 22 mittels einer Verbindungsstange verbunden ist, kann die Menge des zugeführten Kraftstoffs und die Menge der Verbrennungsluft in einem geeigneten Verhältnis während der Verbrennung. jedes Hauptbrenners 9 gehalten werden, um so einen normalen Betrieb des Hauptbrenners 9 sicherzustellen. Bekannte Bauarten können als Proportionalregelventil 22 und als Luftmengenregelventil 11 verwendet werden, und beide können ebenfalls auf andere Art verbunden sein.
Der CO₂-Gassensor 12 in den oberen und unteren Ofenschächten wird zur Erfassung des CO₂-Gasgehalts im Inneren des Ofenschachtes verwendet. Bei normalem Betrieb wird das CO₂-Gas in einer stabilen Konzentration gehalten. Wenn irgendein Strahlungsrohr 23 bricht, strömt Abgas in den inneren Ofenschacht, wobei die CO₂-Gaskonzentration in dem Ofenschacht den normalen Bereich überschreitet. Somit kann der CO₂-Gassensor 12 verwendet werden, um den Bruch irgendeines Strahlungsrohres 23 im Inneren des Ofenschachtes zu erfassen.
In jeder Wärmezone in den oberen und unteren. Ofenschächten sind entsprechende Thermoelemente 17 zur Erfassung der Temperatur angeordnet, sodass die Temperaturverteilung im Inneren des Ofenschachtes in Echtzeit gemessen werden kann, um so eine Grundlage zur Steuerung der Wärmetemperatur im Inneren des Ofenschachtes und zur Einstellung der Temperatur in jeder Wärmezone zu schaffen. Nachdem ein Durchflussmengenmesser in dem Hauptkraftstoffförderrohr 24 angeordnet ist, kann der Kraftstoffverbrauch in dem Ofen festgestellt werden. Das Thermoelement 17 ist in dem Hauptabgasrohr 21 angeordnet, sodass die Energieeinsparung des Ofens durch Messen der Temperatur des Abgases festgestellt werden kann.
Das Strahlungsrohr 23 kann W-förmig oder U-förmig oder gerade ausgebildet sein, oder andere Formen aufweisen. Die Strahlungsrohre bestehen aus feuerfestem Stahl. Sie sind in dem oberen und unteren Ofenschacht eingebaut.
Wenn der erfindungsgemäße Ofen sich im Betrieb befindet, steuert die Steuervorrichtung {nicht dargestellt), bestehend aus einer speicherprogrammierbaren Steuereinrichtung, das wärmespeichernde Flammenstrahlungsrohr und jedes Zweipositions-Vierwegeventil entsprechend den vorgesehenen Programmen.
Zuerst arbeitet ein elektromagnetisches Steuerventil 5, wodurch Brennstoffgas dem Zündbrenner 3 im Inneren jedes Hauptbrenners 9 durch das Rohr 6 zugeleitet wird, wobei Luft dem Rohr 4 zugeführt wird. Die Zündeinrichtung 1 zündet den Zündbrenner 3. Nach der Zündung des Zündbrenners 3 wird dieser während des gesamten Betriebs des Ofens in der Verbrennungsposition gehalten. Sobald der Zündbrenner 3 gezündet ist, sendet der Flammenerfassungssensor 2 die erfassten Signale zu der Steuervorrichtung, wodurch der normale Betrieb des Zündbrenners 3 angezeigt wird. Während des Betriebs des Ofens wird, wenn der Flammenerfassungssensor 2 keine Flamme des Zündbrenners 3 erfasst hat, durch die Steuervorrichtung das elektromagnetische Regelventil 5 und damit die Kraftstoffversorgung abgeschaltet, sodass die Sicherheit des Ofens gewährleistet ist.
Nachdem der Zündbrenner 3 gezündet ist, verbindet das Zweipositions-Vierwegeventil das Luftzuführrohr 20 und einen Hauptbrenner 9 in dem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr 14 an einer stromabwärtigen Seite und verbindet das Hauptabgasrohr 21 und einen anderen Hauptbrenner 9 in dem gleichen Strahlungsrohr 14; dabei ist das elektronische Sicherheitsventil 7 in dem Kraftstoffförderrohr 8 des Hauptbrenners 9 mit der Hauptluftzuführleitung 20 verbunden, wodurch Kraftstoff dem Hauptbrenner 9 zugeführt und durch den Zündbrenner 3 gezündet wird; die Flamme des Hauptbrenners 9 tritt nach der Zündung in das Strahlungsrohr 23 zum Erwärmen der Glasplatte 15 im Inneren des Ofenschachtes über das Strahlungsrohr 23 ein, und Abgas strömt nach der Verbrennung in den anderen Hauptbrenner 9 längs des Strahlungsrohres 23 ein und strömt in das Hauptabgasrohr 21 durch den Lufteinlass des Hauptbrenners 9 und das Zweipositions-Vierwegeventil 10; nachdem der Hauptbrenner 9 eine bestimmte Zeitdauer gebrannt hat, schaltet das Zweipositions-Vierwegeventil 10 unter der Steuerung der Steuervorrichtung zu einer Verbindung der zwei Hauptbrenner 9 mit dem Hauptluftzuführrohr 20 und dem Hauptabgasrohr 21, wodurch der ursprüngliche Hauptbrenner 9 die Verbrennung unterbricht und mit dem Hauptabgasrohr 21 verbunden wird, um als Rauchzug zu dienen, wobei der Hauptbrenner 9, der ursprünglich mit dem Hauptabgasrohr 21 verbunden war, mit der Hauptluftzuführleitung 20 verbunden wird und nach der Zündung durch den Zündbrenner 3 brennt; dieser Vorgang wiederholt sich. Wenn das Hochtemperaturabgas nach der Verbrennung durch die Hauptbrenner 9 als Rauchzug strömt, tauscht das Hochtemperaturabgas seine Wärme in dem Wärmespeicher 19 in dem Hauptbrenner 9 aus, wodurch der Wärmespeicher 19 erwärmt wird, und das Abgas seine Wärme abgibt und in die Hauptabgasleitung 21 strömt. Nachdem der Wärmespeicher 19 in dem Hauptbrenner 9 erwärmt ist, wird die Verbrennungsluft und der dem Hauptbrenner 9 zugeführte Kraftstoff beim Betrieb des Hauptbrenners 9 mittels des Wärmespeichers 19 vorgewärmt, wodurch die Verbrennungstemperatur der Flamme erhöht wird.
Wenn jedes wärmespeichernde Flammenstrahlungsrohr in dem oberen und unteren Ofenschacht arbeitet, erfasst das Thermoelement 17 in dem Ofenschacht die Temperatur jeder Wärmezone in Echtzeit. Wenn die Temperatur in einer bestimmten Zone nicht normal ist, kann die Steuervorrichtung die Temperatur der Zone durch Einstellen der dem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr in der Zone zugeführten Brennstoffmenge regeln. Wenn die Steuervorrichtung entsprechend dem erfassten Ergebnis des CO₂-Gassensors 12 feststellt, dass die CO₂-Konzentration nicht normal ist, wird der Betrieb unterbrochen, um die Sicherheit des Personals zu gewährleisten.
Die Erfindung betrifft einen neuen Glasplattenwärmeofen, der ebenfalls vertikal entsprechend den Anforderungen ausgebildet werden kann. Die Glasplatte wird in dem Ofen und aus dem Ofen mittels einer Fördervorrichtung gefördert. Dabei müssen die speichernden Flammenstrahlungsrohre an beiden Seiten der Glasplatte in dem Ofen vertikal angeordnet sein.
In den Figuren ist die Erfindung beispielhaft dargestellt und soll in keiner Weise beschränkt werden. Entsprechend sind alle geeigneten Änderungen und Abänderungen möglich, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims

Glasplattenwärmeofen, umfassend einen Ofenschacht (13, 18), in welchem ein Glasplatteneinlass, ein Glasplattenauslass und eine Glasplattenfördervorrichtung (16) angeordnet und eine Anzahl von Wärmezonen ausgebildet sind, in denen jeweils mindestens ein wärmespeicherndes Flammenstrahlungsrohr (14) angeordnet ist, das aus einem Paar Hauptbrennern (9) und einem diese verbindenden Strahlungsrohr (23) besteht, wobei jeder Hauptbrenner (9) in seinem Inneren einen Wärmespeicher (19) aufweist und Dieselöl, Erdgas, Stadtgas oder Flüssiggas als Brennstoff verwendet, jedem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr (14) ein Hauptbrennstoffförderrohr (24), ein Hauptluftzuführrohr (20) und ein Hauptabgasrohr (21) zugeordnet ist, die außerhalb des Ofenschachtes (13, 18) angeordnet sind, Regelventile (22) zwischen jedem Hauptbrenner (9) und dem Hauptbrennstoffförderrohr (24) angeordnet sind, jedes wärmespeichernde Flammenstrahlungsrohr (14) mit einem Zweipositions-Vierwegeventil (10) versehen ist, das derart umschaltbar ist, dass ein Lufteinlass jedes Paares Hauptbrenner (9) in dem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr (14) mit dem Hauptluftzuführrohr (20) und dem Hauptabgasrohr (21) zum abwechselnden Brennen, Speichern der Wärme und Abführen des Abgases verbunden ist, eine Steuervorrichtung jedes wärmespeichernde Flammenstrahlungsrohr (14) und jedes Zweipositions-Vierwegeventil (10) steuert, ein Zündbrenner (3) in jedem Hauptbrenner (9) angeordnet ist und Gas als Brennstoff verwendet, der Zündbrenner (3) sein eigenes Luftzuführrohr (4) und Brennstoffförderrohr (6) unabhängig von denen des Hauptbrenners (9) aufweist, ein Regelventil (5) in dem Brennstoffförderrohr (6) des Zündbrenners (3) angeordnet ist, und der Zündbrenner (3) nach dessen Zündung während des gesamten Betriebs des Glasplattenwärmeofens in der Verbrennungsposition gehalten wird.
Glasplattenwärmeofen nach Anspruch 1, wobei jeder Zündbrenner (3) eine elektronische Zündeinrichtung (1) und einen Flammenerfassungssensor der Ionenbauart (IS) oder der Ultraviolettbauart (UV) aufweist.
Glasplattenwärmeofen nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ofenschacht (13, 18) horizontal angeordnet ist und einen oberen Ofenschacht (13) und einen unteren Ofenschacht (18) umfasst, wobei die Glasplattenfördervorrichtung in dem unteren Ofenschacht (18) angeordnet und als Keramikrollentisch (16) ausgebildet ist.
Glasplattenwärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Strahlungsrohr (23) U-förmig, W-förmig oder geradlinig aus feuerfestem Stahl ausgebildet ist.
Glasplattenwärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Speichereinrichtung (19) als kugelförmige oder wabenförmige Keramikwärmespeichereinrichtung ausgebildet ist.
Glasplattenwärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Regelventil ein Proportionalregelventil (22) für eine gemeinsame Verwendung zwischen dem Paar Hauptbrennern (9) in dem wärmespeichernden Flammenstrahlungsrohr (14) und dem Hauptbrennstoffförderrohr (24) ist.
Glasplattenwärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Luftmengenregelventil (11) zwischen dem Zweipositions-Vierwegeventil (10) und dem Hauptluftzuführrohr (20) angeordnet und mit dem Proportionalregelventil (22) verbunden ist.
Glasplattenwärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei in jeder Wärmezone des Ofenschachtes (13, 18) ein Thermoelement (17) zur Erfassung der örtlichen Temperatur der jeweiligen Wärmezone angeordnet ist.
Glasplattenwärmeofen nach Anspruch 8, wobei das Thermoelement (17) in dem Hauptabgasrohr (21) angeordnet ist, und ein Durchflussmengenmesser in dem Hauptbrennstoffförderrohr (24) angeordnet ist.
Glasplattenwärmeofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei CO₂-Gassensoren (12) in dem Ofenschacht (13, 18) angeordnet sind.