Устройство для вертикального вытягивания стеклянных труб

 

1. Устройство для вертикального вытягивания стеклянных труб, содержащее шахту с валками, нодмашинную камеру с основным холодвШЁ ником и дополнительным секционтав холодильни:з ком, установленным над основным, систему конвективной подачи тепла к вытягиваемой трубе, приспособление для отвода газа, о т л и чаю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения условий зксйлуатадии путем использования теплового удара для обеспечения атжига, оно снабжено конвективными нагревателями , а секции дополнительного холодильника установлеЩ по высоте с зазором, в котором расположены радиационные нагреватели. 2.Устройство по п. I, о,Т)Л и чающееся тем, что, с целью регулирования режима охлаждения, сек (Л 1рш дополнительного холодильника выполкеш 1 разъемными. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что конвективные нагреватели снабжены регулируемыми направляющими заслонками. : 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью регулировки режима нагревания, ра00 00 диационные нагреватели выполнены разъемными . со ;0

ае оо (51)41 С 03 В 15/)4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЮltW

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕГЬСТВМ. (,2 1 ) 3283324/29-33 (22) 23.04.81 (46 } 23. 11.85, Вюп. У 43 (?1} Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промышленности стран тельных материалов Министерства промышленности строительных материалов

СССР и Государственный научно-исследовательский институт стекла (72) В. И. Борисов, А. Б. Герасимен ко, А. В. Новенко, С. В. Голенков, В. Г. моисеев, А. В. Врченко и П. В. Шипук (53) ббб. 173. 036 (088,-8) (56} Патент Франции Ф 2148011, кл. С 03 В 15/00 1973, Авторское свидетельства. СССР

Р 547395, кл. С, 03 В 15/14 ° 1975. (54j УСТРОЙСТВО ДЛЯ,ВЕРТИКАЛЬНОГО

ВЫТЯГИВАНИЯ СТЕКЛЯННИХ ТРУБ (57) l. Устройство для вертикального вытягивания стеклянных труб, содержащее шахту свалками, подмашинную камеру с основным холодильником и дополнительным секционным холодильииком, установленным над основным, систему конвективной подачи тепла к вытягиваемой трубе, приспособление для отвода газа, -о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения условий эксплуатации путем использования теплового удара для обеспечения отжига, ояо снабжено конвективными нагревателями, а секции дополнительного zoлодильиика установлены по высоте с зазором, в котором расположены радиационные нагреватели.

2, У тройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью а регулирования режима охлаждения, секции дополнительного холодильника выполнены разъемными.

3. Устройство ло п. 1, о т л и - С ч а ю щ е е с я тем, что конвективные нагреватели снабжены регулируемы. ми направляющими заслонками.

4. Устройство fI0 и. l о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью регулировки режима нагревания, радиациониые нагреватели выполнены разь" емными.

1 10

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к стекольному производству, в частности, к области формования стекла и может быть использовано при вытягивании стеклянных труб из расплавленной стекломассы вертикально вверх.

Известно устройство для вытягивания листового стекла, снабженное комплектом холодильников с экранами. Газовые потоки циркулируют постоянно вдоль холодильников. На характер или направление газовых потоков влияют устройства для вдунания газа, нагретого воздуха, установленные у основания.

Недостатком устройства является

p о, что нельзя использовать подобную установку для производства труб, поскольку по получении труб на подобной установке, трубы необходимо повторно отжигать в печах для снятия остаточных напряжений, Отжиг стеклянных труб в лерах является необходимой операцией, повьппающей эксплуатационные характеристики стеклянных труб. Однако леры занимают большие производственные площади, потребляют большое количество топлива, электроэнергии и усложняют весь технологический процесс производства стеклянных труб.

Кроме того, горячие дымовые газы, выбивающиеся иэ окон подмашинной камеры, люков и других неплотностей шахты машин, поступая в зону обслуживания, создают крайне неблагоприятные условия труда.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для вертикального вытягивания стеклянных труб, содержащее шахту с валками, подмашинную камеру с основным холодильником и дополнительным секционным холодильником, установленным над основным, систему конвективной подачи тепла к вытягиваемой трубе, приспособление для отвода газа.

Снизу в зазоры между вытягиваемой трубой и дополнительным холодильником подают нагретый газ. Отвод последнего осуществляется над дополнительным холодильником на стадии ответственного охлаждения.

Дополнительный трубчатый секционированный холодильник обеспечивает преимущественно радиационное охлаж18339 2

1О

55 дение стеклянных труб со скоростью не более 15 С в минуту, что приводит о к уменьшению остаточных напряжений до допустимых. Как известно, стадия ответственного отжига, например для стекла марки 13В приходится на зоны температур от 1000 до 700 С, Поддерживая режим отжига так, чтобы скорость охлаждения дополнительным холодильо ником не превышала 15 С в минуту, можно подсчитать, что разность температур 1000-700 = ЗОООС, будет преодолена за время 300:15 = 20 мин. А так как скорость вытягивания стеклянной трубы диаметром 50мм машиной вертикального вытягивания труб составляет около 1 м/мин, то высота предложенного секционного холодильника должна составить 20:1 =20 м, что пре. вышает высоту существующей машины

ВВТ вместе с термостатом и шахтой почти в два раза. устройство конструктивно усложнилось, стало громоздким.

Кроме того, усложнились также условия его эксплуатации. Срок службы основного холодильника составляет

300-350 ч. Замену холодильника в действующих машинах ВВТ обычно осуществляют только через термостат, который снабжен специальной двустворчатой дверью и расположен между выра" боточной камерой и шахтой устройства.

В прототипе не решен вопрос замены основного холодильника — наличие термостата не предусмотрено. Дополнительный холодильник будет препятствовать осуществлению этой операции.

Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение условий эксплуатации путем использования теплового удара для обеспечения отжига.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вертикального вытягивания стеклянйых труб, содержащее шахту с валками, подмашинную камеру с основным холодильником и дополнительным секционным холодильником

У установленным над основным, систему конвективной подачи тепла к вытягиваемой трубе, приспособление для отвода газа, снабжено конвективными нагревателями, а секции дополнительного холодильника установлены по вьгсоте с зазором, в котором расположены

1018339 1

55 радиационные нагреватели. Целесообразно секции дополнительного холодильника- с целью регулирования режима охлаждения выполнять разъемными. Кроме того, конвективные нагреватели снабжены регулируемыми направ" ляющими заслонками, установленными на пути движения горячих дымовых газов, а радиационные нагреватели для обеспечения регулировки режима нагревания выполнены разъемными.

По мере движения стеклянной трубы, на определенных участках, имеет место резкий нагрев - резкое охлаждение — опять резкий нагрев и резкое охлаждение. При этом количество секций дополнительного холодильника должно быть не менее трех.

Установка секций дополнительного холодильника по высоте зоны отжига с интервалами позволяет обеспечить в последней ряд чередующихся участков охлаждения, а выполнение системы подачи тепла в виде радиационных нагревателей, например электронагревателей, размещенных в интервалах между секциями дополнительного холодильника, позволяет обеспечить в зоне отжига ряд чередующихся участков на. грева. Чередование участков нагрева и охлаждения по высоте шахты машины

ВВТ позволяет осуществить ряд последовательных тепловых ударов, способствующих увеличению скорости отжига и снижению остаточных напряжений до . допустимых (100 ммк/см). Это дает воэможность исключить повторный отжиг труб в лерах.

Выполнение секций дополнительного холодильника разъемными позволяет регулировать зазор между холодильником и трубой для обеспечения режимов охлажцения трубы, а также перемещать их к стенкам термостата во время поднятия и замены основного холодильника.

Выполнение конвективных нагревателей в виде регулируемых направляющих заслонок, установленных на пути движения горячих дымовых газов, спо собствует интенсивному кратковременному нагреву вытягиваемой стеклянной трубы.

Выполнение радиационных нагревателей, например электронагревателей, разъемными позволяет регулировать интенсивность нагрева и перемещать их к стенкам термостата во время про5 !

О I5

40 ведения ремонтных или других работ в термостате.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид устройства на фиг.. 2вид сверху дополнительного холодильника; на фиг. 3 — разрез А-А фиг.

Устройство для вертикального вытягивания стеклянных труб включает выработочную камеру 1, заполненную расплавленной стекломассой 2, в которой находится сопло-мундштук 3.

Над "луковицей" расположен основной холодильник 4. К выработочиой камере

1 примыкает зона отжига с термостатом

5, в которой движется формуемая труба 6, и секциями 7 дополнительного холодильника, установленными по высоте эоны отжига с интервалами. В интервалах между секциями 7 размещена система подачи тепла в виде конвектив- ных нагревателей 8 с заслонками и радиационных нагревателей 9 представленных электронагревателями.

Для регулирования режимов охлаждения и нагревания секций 7 дополнительного холодильника и радиационные нагреватели 9 выполнены разъемными и оснащены механизмом 10 для перемещения их в горизонтальной плоскости.

Для подвода и отвода хладагента и теплоносителя служат патрубки 11. В шахте 12 устройства размещены асбестовые валики 13 для транспортирования стеклянной трубы 6 ° Здесь же для организованного отвода горячих газов установлен вентилятор 14 с воздуховодом 15Ä соединенным с нижней секцией шахты 12 устройства через конфузоры 16.

Устройство работает следующим образом.

Из ванной стекловаренной печи (на чертеже не .показана) расплавленная стекломасса 2 попадает в выработочную камеру 1. Здесь внутрь сопламундштука 3 подается сжатый воздух.

Стеклянную трубу 6 вытягивают со свободной поверхности расплавленной стекломассы 2. Формование трубы 6 осуществляют основным холодильником

4 и воздухом, движущимся внутри стеклянной трубы 6. Сформованная труба 6 асбестовыми валиками 4З транспортируется к месту отломки. Когда скорость вытягивания трубы достигает заданной, включают вентилятор !4— создается ускоренное движение газовых потоков снизу вверх. Конвектив8339

3 101 ные нагреватели 8 в виде заслонок направляют горячие газовые потоки в отдельные участки трубы 6 и обеспечивают интенсивный ее нагрев. Интен-, сивный нагрев участков трубы обеспечивают и радиационные нагреватели 9 (электронагреватели), расположенные выше по ходу трубы 6 ° Отбор тепла от стеклянной трубы 6 осуществляется секциями 7 дополнительного холодильника, чередующимися с нагревателями 8 и 9 ° Отбор тепла осуществляется преимущественно излучением, что позволяет охлаждать не только наружную поверхность трубы, ио и ее внутренние слои, так как стекло обладает высокой излучательной способностью.

Труба, перемещаясь в зоне отжига, проходит через чередующиеся участки интенсивного радиационного охлаждения и участки интенсивного нагрева горячими дымовыми газами и электронагревателями, благодаря чему по высоте трубы возникает ряд последовательных тепловых ударов, способствующих увеличению скорости отжига и снижению остаточных напряжений до допустимых (100 ммк/см). Отпадает необходимость в дальнейшем повторном отжиге в лерах, что позволяет исключить эти громоздкие сооружения из технологического процесса.

Горячие дымовые газы через конфузоры 16 по воздуховодам 15 вентилятором 14 отводятся за пределы устройства, уменьшая тем самым поступление тепла в зону обслуживания.

Использование предлагаемого изобретения в сравнении с известными, действующими в промышленности, устройствами по производству. стеклянных труб позволит осуществить одноразовый их отжиг, ликвидировать оборудование для повторного отжига, значительно сократить и упростить весь технологический процесс. Одновременно высвобождаются производственные площади, экономится значительное количество топлива и электроэнергии, освобождается персонал, обслуживающий леры, улучшаются условия труда работающих вследствие уменьшения тепловыделений в цех. Дополнительный экономический эффект может быть получен от утилизации отводимых газов.

Применение одной установки ВВТ на

ГомельckoM стекольном заводе обеспеФ чит экономический эффект в размере

30 150 тыс. рублей в год.

1018339

1018339

Тираж 45б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11..3035, Москва, Б-35, Рауыская наб., д. 4/5

Заказ 7040/4 филиал НПП "Патент", г.,Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Шибаева

Редактор П. Горькова Техред М.Гергель Корректор A. 06py ap