DD246973A1 - Verfahren zur regelung der energiezufuhr der heizzonen von glasschmelzwannen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Energiezufuhr der Heizzonen, insbesondere der Brennstoffzufuhr von Querflammen-Glasschmelzwannen, bei dem die Energiezufuhr der Heizzonen geregelt wird und eine Fuehrung durch eine Schmelzwannentemperatur erfolgt. Es ist das Ziel und die Aufgabe, die Glasschmelzenqualitaet bei geringem spezifischen Energieverbrauch durch langandauerndes Aufrechterhalten der fuer die Glasbildungsreaktionen notwendigen Konvektionsstroemungen zu sichern. Die Aufgabe wird geloest durch Einstellen eines verfahrenstechnisch guenstigen Verhaeltnisses der Energiemengen der Heizzonen zueinander, Messen einer Temperatur am Wannenausgang, Beeinflussen der Fuehrungsgroessen der Energiemengenregler in bestimmten diskreten Zeitabstaenden durch die Temperatur so, dass das eingestellte Verhaeltnis der Energiemengen aufrechterhalten wird. Die Erfindung ist bei Glasschmelzwannen mit mehreren Heizzonen anwendbar. Figur
Description
Hierzu 1 Seite Zeichnung . *
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Energiezufuhr der Heizzonen von Glasschmelzwannen, insbesondere der Brennstoffzufuhrvon Querflammen-Glasschmelzwannen, bei dem die Energiezufuhr der Heizzonen geregelt wird und eine Führung der Energiezufuhr durch eine Schmelzwannentemperatur erfolgt.
Zur Einstellung und Aufrechterhaltung'stabiler Betriebsbedingungen in Glasschmelzwannen wird in einer einfachen Regelvaria-nte der Brennstoffzufuhr eine Brennstoffmengenkonstantregelung sowie eine Brennstoff/Luft-Verhältnisregelung vorgesehen. Zur Behebung der bekannten Nachteile einer solchen Regelkonzeption ist es aus „Glastechnische Berichte" 40 (1967) 6, S.217-222 bekannt, eine Temperatur im Gewölbe der Glasschmelzwanne an einer repräsentativen Stelle zu messen und das Meßsignal einem Temperaturregler aufzuschalten, der die Führungsgröße für den Brennstoffmengenregelkreis liefert. Es ist bekannt, derartige Regelungen durch Aufschaltung weiterer relevanter Meßgrößen der Glasschme'lzwanne günstig zu beeinflussen. DD-WP 214598 sieht vor, ausgehend von der Temperaturmessung im Durchlaß nach dem Funktionsprinzip der „Fuzzy-Regler" Einfluß zu nehmen; nach „Glass-Industrie" 58 (1977) 2, S. 14—16 wird eine gemittelte Glasbadtemperatur aufgeschaltet und mit Hilfe des ermittelten Durchsatzes der Glasschmelzwanne wird nach DD-WP 212031 die Führungsgröße des Temperaturregelkreises gebildet.
Bei Querflammen-Glasschmelzwannen werden durch zugeordnete Brennerpaare oder Brennerpaargruppen in Wannenlängsrichtung aufeinanderfolgende Heizzonen gebildet, die bei anspruchsvollen Regelkonzeptionen einzeln geregelt werden. So ist aus DD-WP 143158 bekannt, das Temperaturprofil längs der Schmelzwannenachse zu regeln, indem ausgehendvon geglätteten Temperaturmeßwerten des Oberofens jeder Heizzone die zugeordneten Temperaturregler der Heizzonen die Brennstoffmengen verstellen. Die Temperaturregler werden von einer stromab gemessenen Oberofentemperatur geführt. Bei der aus der Erfindungsbeschreibung SU-Nr.321 477 bekannte Regelung übernimmt eine im Durchlaß gemessene Temperatur die Führung der Heizzonentemperaturregler.
Diesen Verfahren haftet insgesamt der Nachteil an, daß die Energiezufuhr zur Schmelzwanne bzw. zu den Heizzonen ausschließlich in Abhängigkeit von Temperaturen erfolgt bzw. von Temperaturen geführt wird und damit nur ungenügend den verfahrenstechnischen Bedingungen des Schmelzablaufes Rechnung trägt. Auf den Temperaturmeßwert einwirkende Störgrößen, wie z. B. der Bedeckungsgrad des Schmelzbades, ungleichmäßiger Kammerlauf der Regeneratoren und insbesondere die ungleichmäßige Alterung derThermoelemente der Heizzonen führen in längeren Zeiträumen ständig zu Änderungen der einzelnen Brennstoffmengen der Heizzonen. Daraus resultieren Ungleichmäßigkeiten bei der für einen determinierten. Ablauf der Glasbildungsreaktionen im Schmelzbad bei optimaler Energieverwertung notwendigen Ausbildung der Konvektionswalzen, wodurch Verweilzeitschwankungen der Einschmelzprodukte in den Reaktionszonen und in deren Folge Glasfehler hervorgerufen werden.
Zur Vermeidung dessen oder zur Wiederherstellung der Schmelzenqualität müssen während der Wannenreise wiederholt Arbeitspunktkorrekturen der Glasschmelzwanne vorgenommen werden, für die dann eine optimale Energieverwertung nicht immer gegeben ist
Darüber hinaus verlangt die Temperaturregelung jeder Heizzone einen hohen gerätetechnischen Aufwand.
Es ist weiterhin aus DD-WP 151 738 bekannt, die Lösung nach DD-WP 143158 dahingehend zu erweitern, daß die Brennstoffmengen der einzelnen Heizzonen mit einer Sollaufteilung verglichen werden und Abweichungen davon den Führungsgrößen der Temperaturregler der Heizzonen, die aus der stromab gemessenen Oberofentemperatur gebildet werden, zu überlagern. Damit wird neben der Regelung eines Temperaturprofils eine Angleichung der Brennstoff mengen an eine vorgegebene Sollaufteilung angestrebt.
' Eine solche Regelkonzeption ist regeldynamisch instabil, führt zu groben Überregelungen und zum Herauslaufen der Brennstoffmengen aus dem Arbeitsbereich der Glasschmelzwanne.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Qualität der Glasschmelze während großer Zeiträume bei geringem spezifischen Energieverbrauch zu sichern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung der Energiezufuhr der Heizzonen von Glasschmelzwannen;insbesondere der Brennstoffzufuhr von Querflammen-Glasschmelzwannen, bei dem die Energiezufuhr der Heizzonen geregelt wird und eine Führung der Energiezufuhr durch eine Schmelzwannentemperatur erfolgt, zu schaffen, durch das bei optimaler Energieverwertung die für die Glasbildungsreaktionen notwendigen Konvektionsströmungen bewirkt und-langandauernd aufrechterhalten werden.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein verfahrenstechnisch günstiges Verhältnis der Energiemengen der Heizzonen. zueinander eingestellt wird. Es wird eine Temperatur nahe dem oder in dem Durchlaß gemessen und.der Meßwert einem Temperaturregler aufgegeben, dessen Ausgangssignal bei auftretenden Regelabweichungen einem Rechenglied zugeführt wird. Das Rechenglied beeinflußt die Führungsgrößen der Energiemengenregler der Heizzonen in diskreten Zeitabständen, die ein Mehrfaches der Einstellzeit der Energiemengenregelkreise betragen, derart, daß bei Aufrechterhaltung des eingestellten Verhältnisses der Energiemengen der Heizzonen die Temperaturabweichung vom vorgegebenen Temperatursollwert ausgeglichen wird.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung wird die Temperatur nahe dem Durchlaß im Oberofen, vorzugsweise im Gewölbe, der Glasschmelzwanne gemessen oder vorteilhaft im Glasbad nahe dem Durchlaß bzw. im Durchlaß selbst. Das Rechenglied beeinflußt die Führungsgrößen der Energiemengenregler nur dann, wenn Grenzwerte der Energiemengen der Heizzonen nicht überschritten werden und es signalisiert das Erreichen der Grenzwerte.
Die Erfindung wird anhand eines Regelschemas der Energiezufuhr einer Querflammen-Glasschmelzwanne beispielsweise erläutert. . ' '
Die Querbrenner 1; 1'; 1" der regenerativ beheizten Glasschmelzwanne 2 werden mit Brennstoff 3 und vorgewärmter Verbrennungsluft 4 beaufschlagt. Jedem Querbrenner 1; 1'; 1" ist hierbei eine Heizzone zugeordnet; auch mehrere Brenner, zu Brennergruppen zusammengefaßt, können eine Heizzone bilden. Die mit Meßwertgebern ermittelten Brennstoffteilmengen 10; 10'; 10" der Querbrenner 1; V; 1" werden durch je einen Brennstoffmengenregler, im folgenden Regler 5; 5'; 5" genannt, entsprechend den ihnen aufgegebenen Werten der Führungsgrößen geregelt und die zugehörigen Verbrennungsluftmengen werden mit Hilfe der Verhältnisregler 6; 6'; 6" nachgeführt.
Die Werte der Führungsgrößen der Regler 5; 5'; 5" werden so eingestellt, daß ein verfahrenstechnisch günstiges Verhältnis der Brennstoffteilmengen 10; 10'; 10" zueinander gegeben ist. So hat sich aus Prozeßanalysen und ModelIUntersuchungen an einer Glasschmelzwanne 2 mit drei Heizzonen beispielsweise ein Verhältnis der Brennstoffteilmengen 10 zu 10' und zu 10" von 1:0,68:0,59 aIs günstig füreine.hohe Glasqualität und einen minimalen spezifischen Energieverbrauch erwiesen. Das Meßsignal eines Temperaturmeßwertgebers wird einem Temperaturregler 7 aufgeschaltet. Dabei handelt es sich um eine Oberofentemperatur 9, vorzugsweise eine Gewölbetemperatur, oder um eine Glasbadtemperatur 8, nahe dem Durchlaß oder im Durchlaß gemessen. Der Ausgang des Temperaturreglers 7 wird einem Rechenglied 11 aufgegeben, ebenso die Meßwerte der Brennstoffteilmengen 10; 10'; 10".
Bei Regelabweichungen des Temperaturregelkreises ändert das Rechenglied 11 die Führungsgrößen der Regler 5; 5'; 5" in einer Weise, daß die Regeldynamik des Temperaturreglers 7 nicht wesentlich beeinflußt wird und die Änderung der Gesamtbrennstoffmenge eine Temperaturänderung bewirkt, die die Regelabweichung des Temperaturregelkreises ausgleicht. Die Änderung der Führungsgrößen werden daher in diskreten Zeitabständen, die ein Mehrfaches der Einstellzeit der Regler 5; 5'; 5" betragen, vorgenommen. Wesentlich jedoch ist hierbei, die Werte der Führungsgrößen in einem solchen Verhältnis zueinander zu ändern, daß das Verhältnis der Brennstoffteilmengen 10; 10'; 10" von 1:0,68:0,59 ständig aufrechterhalten bleibt.
Jede ermittelte Führungsgrößenänderung wird bewertet und die Aufschaltung auf die Regler 5; 5'; 5" nur dann vorgenommen, wenn Grenzwerte für die Brennstoffteilmengen 10; 10'; 10" nicht verletzt werden. Das Erreichen solcher Grenzwerte wird signalisiert und bietet Gelegenheit, Anlage und technische Parameterzu überprüfen.
Bei Flam men wechsel auf die nicht dargestellten Querbrenner 1; 1'; 1" der anderen Seite der Glasschmelzwanne 2 werden in bekannter Weise die geregelten Brennstoff- und Verbrennungsluftmengen umgestellt bzw. durch das Rechenglied 11 werden die Führungsgrößen auf die Regler 5; 5'; 5" dieser Seite gegeben. Vorteilhaft wird durch die Erfindung das verfahrenstechnisch! günstigste Verhältnis der Brennstoffmengen der Heizzonen und damit die notwendige Konvektionsströmung im Glasbad langandauernd aufrechterhalten. Die Qualität der Glasschmelze wird bei optimalem spezifischem Energieverbrauch während großer Zeiträume gesichert.
Claims (4)
- Patentansprüche:1. Verfahren zur Regelung der Energiezufuhr der Heizzonen von Glasschmelzwannen, insbesondere der Brennstoffzufuhr von Querflammen-Glasschmelzwannen, bei dem die Energiezufuhr der Heizzonen geregelt wird und eine Führung der Energiezufuhr durch eine Schmelzwannentemperatur erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein verfahrenstechnisch günstiges Verhältnis der Energiemengen der Heizzonen zueinander eingestellt wird, daß eine Temperatur nahe dem oder in dem Durchlaß gemessen und der Meßwert einem Temperaturregler aufgegeben wird, dessen Ausgangssignal einem Recheng lied zugeführt wird unddaßbei Regelabweichungen das Rechenglied die Führungsgrößen der Energiemengen regler der Heizzonen in diskreten Zeitabständen, die ein Mehrfaches der Einstellzeit der Energiemengenregelkreise betragen, soν beeinflußt, daß bei Aufrechterhaltung des eingestellten Verhältnisses der Energiemengen der Heizzonen die. Regelabweichung des Temperaturregelkreises ausgeglichen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Oberofen nahe dem Durchlaß, vorzugsweise im Gewölbe, der Glasschmelzwanne gemessen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur nahe dem Durchlaß oder in dem Durchlaß im Glasbad gemessen wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenglied die Führungsgrößen der Energiemengenregler nur dann beeinflußt, wenn Grenzwerte der Energiemengen der Heizzonen nicht überschritten werden und daß das Erreichen von Grenzwerten signalisiert wird.
Priority Applications (1)
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| DD28727186A DD246973A1 (de) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Verfahren zur regelung der energiezufuhr der heizzonen von glasschmelzwannen |
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| DD246973A1 true DD246973A1 (de) | 1987-06-24 |
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| DD (1) | DD246973A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004042438A1 (de) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Thüringer Behälterglas GmbH Schleusingen | Verfahren zu einer im Sinne des Energieverbrauchs optimalen Glaskonditionierung |
-
1986
- 1986-02-24 DD DD28727186A patent/DD246973A1/de not_active IP Right Cessation
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