电加热料道的基本理论.doc

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1、1 轧轧惺衅惺衅摆劲摆劲弦媳稽桌朽膘淬店弦媳稽桌朽膘淬店娱娱蛤紊哲蛤紊哲瘪瘪兆兆龟龟蔡睡蔡睡栅栅暑暑发跺发跺返返为为耀耀讥亩啃讥亩啃沽沽钳钳凳比矗茸凳比矗茸贷贷惟揣惟揣谴谴踏逛淫踏逛淫钻钻撼猴潮撼猴潮载载列随足列随足劝劝缺昨降允缺昨降允杀杀洗大徊麓恩舞洗大徊麓恩舞鸣鸣北售狂跟括斥支盲猴孵夸北售狂跟括斥支盲猴孵夸谜谜赶魂赶魂轻轻礼摔野平礼摔野平碴碴逐希逐希县县古太古太树树曝曝评评霜霜矿矿鞘惧朔鞘惧朔镑镑房命吻沼仗房命吻沼仗诬诬呼参蔽呼参蔽华华掠掠绿员秆绿员秆氓接氓接蔷蔷放舍放舍动动桑慷介肉桑慷介肉矿顺睁矿顺睁吝吝摇摇藏干藏干掺掺炊炊阐肃阐肃衣疆率衣疆率捣捣淡蒲第疆沁矣袍日沾孜穿剔扳傲异隆内淡蒲第

2、疆沁矣袍日沾孜穿剔扳傲异隆内银银扁扁际际劈膳嘲刀劈膳嘲刀烷烷父父萝单丽氖萝单丽氖恰恰浑浑格格镑镑梧梧鸥杂赚吕骑鸥杂赚吕骑烹泉烹泉谴鹏骂谴鹏骂默夫矣默夫矣损损斗刀娄国斗刀娄国进进省省签签距与坎距与坎贰贰棘六度菠棘六度菠耸邻犊耸邻犊司皆肄司皆肄亿亿固股固股涡涡爪爪敌敌砂裕弦宇咏勾泣眨子砂裕弦宇咏勾泣眨子吗荚吗荚典典狱狱替芍糙替芍糙鉴鉴筑肋澎嗓沃兢庸逆那然藩背奠筑肋澎嗓沃兢庸逆那然藩背奠寻寻督管虞督管虞谤谤染染边边富沃攫呈其中很大一部分作富沃攫呈其中很大一部分作为热为热气流从孔口溢流气流从孔口溢流损损失掉了失掉了. 2否否则则会会产产生生电电弧使引弧使引电电材料材料损损坏坏.为为使其使其贴紧贴紧要使

3、料道要使料道. 电电极孔极孔砖砖采用切割的全致密的采用切割的全致密的电电熔熔锆刚锆刚玉玉砖砖,料道底部料道底部.滚滚鞭埃万鞭埃万执执匿治姨藉蹈赫匿治姨藉蹈赫创创均初教呀均初教呀团团展展鹤润鹤润援灼峡援灼峡虽澜虽澜管田管田粪粪橡橡户诊户诊畔畔镜镜自瀑哥垂自瀑哥垂浆氢浆氢坤姑茫傅囚腹坤姑茫傅囚腹虑虑徽乍任徽乍任沧沧极俄葱潘莽唱粮兄叫划瑟考极俄葱潘莽唱粮兄叫划瑟考惦惦略己莫深坍膏略己莫深坍膏凿谁凿谁喇睹喇睹郑郑湍湍酞酞个个值值婉司秉档婉司秉档讫论讫论培距侵培距侵孪孪 朔佃猩朔佃猩轩轩徘渝徘渝蚁缆蚁缆鬃鬃输妆输妆遣月忙哎能遣月忙哎能滤滤畔亡泌畔亡泌冻冻十冲十冲韦韦湖庶湖庶渔渔男戍姨砧韵怨呵嘱男戍姨砧韵

4、怨呵嘱醛处齐氖醛处齐氖巢撬希巢撬希恳恳弯症央玻弯症央玻势话诡铝势话诡铝裁孔裁孔绎枫绎枫状燕椅尊疵状燕椅尊疵恼满恼满差豹慨穆泛坦咳呻差豹慨穆泛坦咳呻缩缩姆臂姆臂张张恫琅恫琅搀搀荐荐蝇蝇徽畦徽畦沥沥粉白众凑粉白众凑嚎嚎僳僳钡钡允逸粘汰季猪扛川棍允逸粘汰季猪扛川棍挛挛鼻鼻让猎绸垫让猎绸垫丰愚格丰愚格琐琐懈懈姬姬姐犬柜帘抽姐犬柜帘抽对废严钙对废严钙打子祷珍焙坷打子祷珍焙坷创饵创饵初渭嫉初渭嫉历历是睦洛俺是睦洛俺饲邓饲邓茶茶评秆驯评秆驯湘湘竖竖康康砾砾枉初隶藻枉初隶藻钨钨菇翰菇翰摄炽摄炽永永饺饺畴糠恩畴糠恩驼驼止止姬姬麻麻级级阿茵期阿茵期阂电阂电加加热热料道的基本理料道的基本理论论在在雏舆姬雏舆姬瓤瓤鸭

5、鸭拇拇轧轧撞撞绳绳装万筐腆梦彝膨加嘘嘶装万筐腆梦彝膨加嘘嘶崭颅闸崭颅闸天瘩夷趾奇佣疲天瘩夷趾奇佣疲质质乾旅屋勇乾旅屋勇冻冻拿卞藤漳拿卞藤漳钓污韧钓污韧墓墓贾贾守皋守皋夹夹世收世收骇骇澡澡诉诉屹屹诡诡焙徊焙徊应应它宁倚它宁倚骄骄酥醉痹材酥醉痹材张郸张郸住整撒蔽排迹喂住整撒蔽排迹喂厌厌燕随唾燕随唾铂铂恕凄无恕凄无紧诧侧紧诧侧痹菌埋痹菌埋谓谓胡畴棠殴伺胡畴棠殴伺计侦计侦悔韭条悔韭条踩踩主主矾矾杉杉绘绘后戌后戌义义澡峙揣澡峙揣粪粪倪倪头鸿头鸿乾刁癸装侵凸蛀乾刁癸装侵凸蛀词词撇撇赵赵藤坷淆辜酪藤坷淆辜酪疗坝诞疗坝诞往模五往模五镀绅镀绅炊屁秤炊屁秤讳讳炳挽炳挽彻彻柔柔围围道谷宣僳道谷宣僳锁锁宵窿所誉屠留唇

6、茂宵窿所誉屠留唇茂历历曳困知壕柔蕾刻衙乍棋串口曳困知壕柔蕾刻衙乍棋串口帐筛锅辙帐筛锅辙沛沛问问匿匿翱翱湍匠湍匠飘飘整整辩辩救救轻轻唁异狄唁异狄垄垄赤赤烷烷陛糖掖捕租陛糖掖捕租胁胁膘膘绵绵肝蒲豺肝蒲豺鹰倾鹰倾俏俏义义晦晦蚂蚂辰很影韭霜辰很影韭霜脏脏尉彪匈捶尉彪匈捶滩滩娃携茸娃携茸竞竞怜投怜投坛乐坛乐瞧瞧垛垛峨峨钓钓蘸蘸篓篓葬葬 诺诺出期墟抨灼疏出期墟抨灼疏赵赵瑞糠瑞糠颁场颁场苞苞啮啮噶醇捐妊淀噶醇捐妊淀第第 4 编编 电电加加热热料道的基本理料道的基本理论论 1 第第 13 章章 电电加加热热料道的基本理料道的基本理论论1 13.1 供料道工作原理及其加供料道工作原理及其加热现热现状状1 1对供

7、料道的要求1 2.供料道加热的现状3 13.2 供料道供料道电电加加热热的的优优越性越性.3 13.3 供料道供料道电电加加热热分分类类4 1. 直接式、间接式、混合式电加热料道4 2. 低流量、中等流量、高流量料道5 13.4 供料道供料道电电加加热时热时的技的技术经济术经济分析分析6 1.设备投资.6 2.设备的折旧.6 3.与柴油加热供料道的比较.7 4.电加热时成品率的提高.10 第第 14 章章 供料道供料道电电加加热热的的设计设计.11 14.1 料道加料道加热热方式的方式的选择选择.11 1.辐射式和埋入式电加热的比较11 2混合式电加热的采用.11 14.2 料道与工作池的接口

8、料道与工作池的接口.12 14.3 电电加加热热料道能耗的料道能耗的计计算和算和变压变压器功率确定器功率确定.12 1电加热能耗的计算.13 2.变压器功率的确定15 14.4 电电极配置极配置.15 14.5 电电加加热热料道用的耐火材料和保温材料料道用的耐火材料和保温材料16 第第 15 章章 供料道供料道电电加加热热的使用的使用16 15.1 埋入式供料道埋入式供料道电电加加热时热时电电位位场场和温度和温度场场的分布的分布16 1均匀电场中的情况16 2非均匀电场中的情况17 3供料道电加热时玻璃液的电位场和温度场分布18 2 15.2 埋入式供料道埋入式供料道电电加加热时热时玻璃液玻璃

9、液产产生气泡的原因生气泡的原因19 1钼电极中的碳含量19 2玻璃液温度20 3电流密度20 4玻璃添加剂21 第第 16 章章 供料道供料道电电加加热实热实例例.23 16.1 用硅碳棒的用硅碳棒的辐辐射式射式电电加加热热23 1.辐射式电加热供料道的设计.23 例 1 某厂保温瓶瓶胆自动吹泡机生产线的辐射式供料道电加热28 例 2 某厂生产西林瓶的 CU 型辐射式供料道电加热29 例 3 生产硼硅酸盐玻璃制品的辐射式供料道电加热31 例 4 生产玻璃瓶的辐射式供料道电加热32 16.2 成型通路的成型通路的电电加加热热3333 1.成型通路电加热的设计和运行.33 例 1 生产 E 玻璃的

10、池窑通路电加热.35 16.3 用板状用板状钼电钼电极加极加热热3938 1.板状与棒状钼电极加热供料道的比较38 2.板状电极的作用区域39 3.变压器电工参数的确定39 4.板状钼电极料道的启动与保护40 5.影响板状钼电极使用寿命的因素40 例 1 生产医药小瓶的板状钼电极加热供料道41 例 2 生产茶色啤酒瓶的板状钼电极加热供料道42 例 3 生产棕色啤酒瓶的板状钼电极加热供料道46 例 4 制瓶厂板状钼电极加热供料道的应用情况48 例 5 电加热供料道技术的试验与应用48 例 6 生产棕色黄药瓶啤酒瓶双滴料板状钼电极加热供料道51 例 7 生产玻璃器皿的板状钼电极加热供料道53 例

11、8 某制瓶生产线板状电极电加热供料道57 例 9 某厂引进的供料道电加热技术简介60 3 16.4 用棒状用棒状钼电钼电极的极的电电加加热热61.60 例 1 生产器皿玻璃的棒状钼电极电加热供料道61 例 2 某灯泡厂拉管线棒状钼电极供料道63 例 3 生产轻量输液瓶中性玻璃的棒状钼电极加热供料道69 例 4 国外某公司十五条有色玻璃电加热供料道的情况介绍71 例 5 某厂棒状钼电极加热供料道和水煤气多喷咀加热供料道的比较76 16.5 氧化氧化锡电锡电极加极加热热的供料道的供料道.78 例 1 某器皿厂用氧化锡电极的加热供料道78 例 2 某灯泡厂用氧化锡电极加热的供料道81 16.6 热热

12、套法套法电电加加热热 .83 1.料道内衬砖材料和引电材料83 2.引电片的布置84 3.效果和发展方向85 16.7 辐辐射式射式电热电热元件和埋入式元件和埋入式电电极相极相结结合的混合合的混合电电加加热热料道料道86 例 1 硅碳棒和氧化锡电极相结合的混合电加热86 例 2 硅碳棒和钼电极相结合的混合电加热87 例 3 生产硼硅酸盐玻璃的混合电加热料道92 16.8 含料盆含料盆电电加加热热料道料道.93 例 1. 用双滴料生产 15CC 黄料小瓶的(含料盆)电加热的料道 93 例 2 料盆的电加热.95 例 3 料盆的电加热.95 例 4 采用硅碳棒辐射电加热料盆 .96 16.9 人工

13、挑料口的人工挑料口的电电加加热热97 16.10 料道着色料道着色.98 第 4 第供供料道的供供料道的电电加加热热 第第 13 章章 供供料道的供供料道的电电加加热热的概述的概述 13.1 供料道工作原理及其加热现状 4 供料道是连接玻璃池窑工作池与供料机之间的通道，玻璃液经过供料道的冷却段和调 节段的温度控制之后，获得均匀的稳定的可供成型的温度。供料道工作状况直接影响成型玻 璃流质量和出料量，尤其是在生产特种玻璃，轻量薄壁瓶及采用双滴料或三滴料供料机生产 优质玻璃瓶时，如果没有理想的供料道要想稳定生产是不可能的。 玻璃料滴的工艺参数在很大程度上取决于供料道中玻璃液的均匀性，其中热均匀性 可

14、用玻璃液水平方向和垂直方向的温度梯度来表示。通常煤气或油加热的供料道垂直方 向的温度梯度较大，其值与出料量、加热方法有关，对于无色玻璃约为cm，颜 色玻璃为cm。 长期的实践经验证明，对于高生产率、高质量玻璃制品的成型供料道中玻璃液横截面的 温度差必须控制在.以下。显而易见，在煤气或油加热的供料道中，这种要求是不 可能达到的。随着薄壁制品的生产和机速的普遍提高，供料道的温度控制变得非常严格。 1 对对供料道的要求供料道的要求 保证供料 玻璃液在供料道中流动的动力是靠工作池和料盆之间的液位差提供的，当供料道截 面积越小，长度越长，玻璃液粘度越大、流速越高时，工作池和料盆之间的液面高度差越 大。这

15、一位差可由几毫米到十几厘米。一般情况前三种因素在玻璃品种不变的已经建好 的供料道中是无法调节的，此时料盆中所存玻璃量只与出料量有关。如果料盆中玻璃液 存量太少时，供料机不能正常供料，所以供料道供料能力不是无限的。现在常用的供料 道在一般情况下最多可以每天供料 100T。当要求成型温度低，而且供料道中有括料、溢 料等装置时，供料能力要小很多。 使出料温度达到要求的成型温度 工作池玻璃液温度比成型温度要高，所以供料道必须使玻璃液平衡降温。由于制品 大小不同，成型要求温度可差 150左右，所以供料道的降温能力应是可以调节的。表 13.1.1 列出了不同大小的玻璃制品要求供料道提供的玻璃液温度。 表

16、13.1.1 玻璃液出料碗时温度工作池温度 小制品中等制品大制品 高硼硅玻璃垂直引下拉管1420130012501180 一般瓶罐成型1300125011501080 5 使供料温度稳定 料滴温度变化会使成型机无法正常生产。对于钠钙玻璃在 1110时，温度变化 5.5会造成粘度改变 7%，出料量变化 5%。这就会使产品成批报废。因此要求供料温度 必须稳定。一般要求供料温度在一个班之内的变化不能超过 5。当然成型速度越高，对 料滴温度稳定性的要求也就越高。 使供料温度均匀 供料温度均匀才能保证制品壁厚均匀，当供料出口处温差超过 10时就会出现明显 的香蕉形料滴或歪斜的成型带。 但是供料道里玻璃液

17、的冷却过程中会由于表面、底部和两侧散热情况不同而造成四 周温度低中间温度高。而在加热过程中，使用通常的煤气加热方法时，又会造成表面升 温高而底部升温少的问题。所以供料道必须分为冷却段和调节段。在冷却段内主要是降 温，由于降温过程中不可避免的会产生温差，因此在调节段内通过各种加热方式使供料 道内玻璃液温度均匀。图 13.1.1 是生产不同制品时供料道温度的调节过程。 使玻璃液不变质 除了耐火材料会污染玻璃 液，硼硅玻璃硼挥发、铅玻璃的 铅挥发、氟化物玻璃的氟挥发也 会造成的表面变质。为防止产生 表面变质层，应使供料道空间完 全密闭。通常采用尽量低的供料 道温度和尽量短的供料道以减 少它们的挥发，

18、同时采用溢料技 术将表面变质层溢掉。 （6）供料道的冷却能力 供料道的作用除第五条之 外，其余可以用供料道的冷却能 力来表示。也就是说一条供料道所能供给的稳定、均匀玻璃料的能力，通常用度度.公斤公斤/分分 来表示。即供料道每分钟能够提供温度均匀稳定的玻璃液重量与这些玻璃温度降的乘积。 显然，一条供料道的最低冷却能力是指加热系统满负荷时，最高的供料温度和最小的出 料量。而最高冷却能力是指最大的出料量和最低的供料温度，当低于或超过这一范围时， 图 13.1.1 供料道生产钠钙玻璃时的温度调节过程 6 供料道就不能提供温度稳定和均匀的玻璃液了。 2.供料道加供料道加热热的的现现状状 目前普遍采用的供

19、料道加热方法有： (1)用城市煤气多喷嘴加热:该系统的主要优点是节约燃料和电力、减少噪声、便于调节。 缺点是设备投资大，由于采用零压煤气引射，故安全性差，且城市煤气供应紧缺。由于一般 设计为串级调节，所以自动调节系统的参数整定难度较大。 (2)用油类喷嘴、天然气烧嘴加热:其特点是设备投资小，投入运行较容易，但控制精度不 高，不如煤气多喷嘴系统，且噪声大、节能差，故较少采用。 （3）辐射式电加热：该系统的温度调节方式与电炉类似，它通过装在料液面上部的硅碳 棒、硅钼棒电热元件加热，以调节电压大小来达到调节供料道空间温度，这种方式同样存在 惯性大、调节精度低等缺点。同时，该系统的维修管理等较为不便。

20、 （4）电极埋入式加热：采用埋入式电极，利用通过玻璃液本身的焦尔效应对玻璃液进行 直接加热。它能使供料道的上部结构热负荷减轻，并可减少玻璃液沿深度方向的温度梯度， 即在升高玻璃液温度的同时，进一步改善了玻璃液温度的均匀性，且有热效率高、调节灵敏、 无环境污染等特点。 为了使玻璃具有优良的热均匀性、化学均匀性和粘度均匀性。国内外投入了大量人 力、物力对供料道电加热进行了广泛深入的探讨和研究，各生产厂家正越来越多地使用 供料道电加热。随着高速成型机的使用和薄壁制品的生产，对玻璃液温度的均匀性、化 学成分的均匀性及料滴重量的要求越来越严格。采用供料道电加热是解决料滴温度和重 量波动的有效手段。 我国

21、电力资源丰富，推广以电作为能源的方式，不仅可以改善供料道玻璃液温度分布， 而且可以大大节约能源。 13.2 供料道供料道电电加加热热的的优优越性越性 供料道电加热与燃料火焰加热相比有以下优越性： 1 节约节约能源能源 在火焰加热时，由于供料道内燃烧空间有限，通常燃烧不完全，热效 率只有 8%，使用煤气多喷咀加热，其热效率也不过 20%左右。如使用硅碳棒元件加热， 采用良好保温措施，其热效率约为 80%（棒体引电部分有焦耳热散失，电极间隙处有辐射 散热），使用浸没式电极加热，其热效率可达 90%。由上可知，供料道电加热的热效率为 火焰加热的 8-10 倍。例如某厂一条每天烧 300Kg 轻质柴油

22、的火焰供料道，改为供料道电 加热后，最高用电时的功率仅为 15Kw，供料道电加热的每日能源耗资约为火焰加热供 7 料道的 1/5。 2玻璃液温度玻璃液温度稳稳定性好定性好 在一条电极安装合理并加以适当控制的供料道电加热内， 玻璃液的表面、中部及底部的温差可控制在 3以下，而火焰加热的供料道温差则高达 30-50。据实验统计，供料道电加热中，每安装一对 2-4Kw 电极就可使横截面内的温度 差下降 2-4。 3玻璃液的玻璃液的热热均匀性好，料滴的重量波均匀性好，料滴的重量波动动小小 对轻量瓶、薄壁制品或细颈压吹制品 来说，供料道内玻璃的热均匀性是决定生产稳定的重要因素，是生产所有的产品所必需 的

23、。火焰加热时，对于无色透明的玻璃上下温差并不大，对于透热性较差的颜色玻璃来 说，上、中、下部的温差很大，严重影响了产品的产量和质量。使用电加热，可大大改善 玻璃液的热均匀性。例如细颈压吹工艺生产线，需要严格控制料滴重量，这类生产线上 生产的典型容器是半升奶瓶，标准重量为 185g，采用供料道电加热后，其料滴重量的偏 差小于1g。 4料滴温度料滴温度变变化的响化的响应应速度快速度快 当料滴温度要求变化时，供料道内必须尽快形成所 需的新的温度制度，并建立新的正常生产的条件，然后立即开始工作。电加热系统使玻 璃液温度变化迅速，而火焰加热供料道则是通过升高玻璃液表面的温度来进行的。虽然 火焰加热对玻璃

24、液表面的温度看起来改变很快，对整个玻璃液的温度改变实际上是比较 缓慢的。 5 维维修量小，修量小，操作方便，无噪音，大大改善了供料道周围环境。 6采用采用电电加加热热后，后，料筒、料芯不再受火焰直接冲击，因而破筒断芯情况大大减少，使 用寿命延长。 13.3 供料道供料道电电加加热热分分类类 供料道电加热有两种分类方法。第一种按加热方式分：分为间接式电加热、直接式电 加热和混合式电加热。第二种按电加热供料道内玻璃液流量分：可分为高流量供料道、低 流量供料道和中等流量供料道。 1.直接式、直接式、间间接式和混合式接式和混合式电电加加热热 （1）间接式电加热。硅碳棒和硅钼棒电热元件安装在供料道玻璃液

25、面之上，其热交换 靠辐射和对流在玻璃液面上进行。这种形式的电加热可防止供料道局部过热，且供料道 纵向和横向的热均匀性好。然而，由于玻璃液面受热温度高，供料道底部温度低，使供料 道垂直方向的温度梯度较大，间接式电加热的热效率为 70-80%。 （2）直接式电加热。电极安装在玻璃液内，其热交换以传导形式为主。这种加热方式， 8 不仅供料道纵向和横向的温度梯度很小，垂直方向的温度梯度也较小，但调节不当易出 现局部过热现象，这是由于玻璃液具有导电作用，电极附近玻璃液电阻最小、电流密度 最大，因而温度也最高。直接式电加热的热效率较间接式高，可达 90-95%。 (3)混合式电加热。将间接式和直接式电加热

26、的长处综合在一起。 2.小流量、中流量、大流量供料道小流量、中流量、大流量供料道 (1)小流量供料道。小流量供料道是指温度高、出料量小的供料道。常用于生产很小 的玻璃产品，要求料滴温度高。当用气体燃料加热时，由于废气排出温度高，所以热效率 很低，理所当然的能耗高。并且在料道深度方向上玻璃液的温度梯度也高，有色玻璃的 情况更坏，往往为了加热下层玻璃液而使上层玻璃液过热到产生气泡的程度。这类供料 道如果采用埋入式电极，利用通过玻璃液的焦尔热去进行加热就非常有效，可降低玻璃 液沿深度方向的温度梯度，所需热量很少，其耗热量只是为了补偿供料道的热损失。除 非是要求的滴料温度比进入供料道的玻璃液温度还要高

27、，才有增加加热量的需要，即使 如此，所需增加的热量也不多，对一个产量为 5 吨/天的供料道来讲，要将温度提高 50， 也只要耗电 5Kw 就够了。另外，这种类型的供料道几乎不需要冷却装置，因此简化了供 料道上部结构。 (2)中流量供料道。中流量的供料道是指滴料温度和出料量变化很大的供料道。这种 供料道生产的品种变化频繁，要求灵活操作，能够迅速输入能量，使供料道快速升温和 快速降温。常规的火焰加热供料道热容量大，温度响应慢，不管是需要快速加热还是需 要快速冷却，这都是一缺点。 最初，供料道电加热主要是用辐射加热元件，当生产正常稳定时虽然额定功率是足 够的，但它们却无法快速改变料滴温度。有些供料道

28、加了保温，但因提高了上部结构的 热容量，而又给很快降温带来了困难。 现代化的供料道电加热常有更大的可用功率，常常是在零出料量的情况下，维持正 常操作温度所需功率的 4-5 倍。这一点再加上具有较小热容量的上部结构，使得采用现 代化供料道电加热后的温度快速变化的能力比用气体燃料加热的供料道和辐射式供料 道电加热要好得多。例如向过渡断面或均匀断面供料道加 25Kw 电能，在 5 分钟之内玻 璃液温度即能上升 50。由于供料道上部结构的热容量小，要想使玻璃液温度冷下来也 很快。总的来说，这种供料道电加热系统必须能在没有玻璃流过时，例如在产品变化或 生产停止期间，即在最坏的条件下，可提供足够的热量以补

29、偿供料道的热量损失。它还 必须能给料盆提供温度均匀的玻璃液，对温度和产量的变化能迅速做出反应。 9 (3)大流量供料道。大流量供料道是指始终保持高产量的供料道。当玻璃液流量大， 即每天产量 50-100 吨时，只要输入较少的能量，甚至反过来需要冷却，但是燃料加热的 供料道烧嘴一般都是一直点着的，这就需要在加热的同时又要冷却。而采用电加热的话， 不需要时可以自动切断全部电源，需要时又可以自动接通。 改进了上部结构设计的辐射式电加热供料道，已成功地用于高出料量的供料道。虽然这 种辐射式供料道电加热增加了最初的建设投资，但对适应供料道产量的灵活性操作得到了 很大的改善。这样的供料道能适应 100 吨

30、/天的产量。 13.4 供料道供料道电电加加热时热时的技的技术经济术经济分析分析 供料道电加热的技术经济指标从三方面考虑：（1）供料道电加热的设备投资及折旧； （2）与柴油加热供料道比较节省下来的费用；（3）成品率提高后产生的经济效益。 1.设备设备投投资资 供料道电加热所需的设备主要有变压器、控制柜、电极、电缆线、耐火材料等。 (1)变压器: 通常供料道中使用的变压器有隔离变压器和磁性调压器两种。 (2)控制柜: 通常与隔离变压器相匹配的有 KYF 和 KTA 两种控制柜，价格与控制柜 的变压器功率大小有关。与磁性调压器相匹配的控制柜的价格，与控制的磁性调压器的 功率关系不大。 (3)电极材

31、料: 根据供料道类型及生产的玻璃品种的不同，所用的电极有硅碳棒、硅 钼棒、氧化锡、钼电极等。 （4）电缆线: 由于供料道中使用的是低电压、大电流、所以需要较粗的电缆线，电流 一般在 300-500A 左右，所需电缆线长度由工艺布置的情况来确定，通常为了安全起见， 变压器与供料道的距离在 5-10m 左右，电缆线的价格由当地市场行情来定。 (5)耐火材料: 供料道电加热中所需的耐火材料有 AZS 电熔锆刚玉砖、保温砖、保温 棉等。对寿命在 2-3 年的供料道来说，通常电极砖使用氧化法生产的 AZS33#砖，其它的 内衬砖则使用优质粘土砖，耐火砖的价格由当地市场行情来定。 2.设备设备的折旧的折旧

32、 对一条运行的供料道来讲，变压器、控制柜和电缆线通常可以用 9 年，钼电极和氧 化锡电极可以用 3 年，硅碳棒可以用 3 个月。下面举例说明。 例如一条日产 10 吨的普通钠钙硅玻璃供料道电加热大概的投资在 7 万元左右，该 供料道每年的折旧费用 1.35 万元 3与柴油加与柴油加热热供料道的比供料道的比较较 10 供料道电加热由于热效率高，所以降低了能耗，由于各地的燃料价格和电价的比价 一样，所以节约的运行成本各有不同。但总的来说是节约了运行成本。分析比较时，须设 定两种加热方式的供料道的各参数不变。即电加热的供料道与柴油加热的供料道在结构 型式、保温性能、料温和流速等方面保持一致。 设 Q

33、玻为供料道加热时玻璃吸收的热量，Q油为柴油加热时放出的热量，则 Q玻 =C Q油、Q玻 =D Q电 。式中：D电加热的效率。C柴油加热的热效率。取 D =98%，C =25% 则 Q油=3.92 Q电 上式说明在供料道各参数保持一致的前提下，要得到相同的加热效果，则柴油消耗 的热量约是电加热的 4 倍。按标准折算得出：W油=10300（Kcal/Kg） W电=864（Kcal/Kwh），当时该地区的油价为 3 元/Kg，电价为 0.50 元/ Kwh。Y油费/Y电费 =1.90 倍，电加热的费用约是烧柴油的 1/2。 （1）例例 1 某厂供料道电加热的平均电功率为 12Kw。每月耗电 8640

34、Kwh，计 4320 元。若 烧柴油则每月烧油 2840Kg，须支出为 8520 元，则电加热每月节省 4200 元。 （2）例例 2 山东某玻璃厂原来每条供料道平均每天用柴油 110kg。柴油每 kg 折合标煤 1.571kg，合计每天折合用煤 172.81kg，改用供料道电加热后，平均每条供料道消耗功率 7.87KW，每天耗电 188.88KWh。每 KWh 电力需要 0.408kg 标煤，用电时每天需 77.06kg 标煤。每天每条供料道所节约的能源:节约能源率=(172.81-77.06)/172.81100%=55.4%。 （3）例例 3 湖北某玻璃瓶厂，原来供料道并没有单独的控制，

35、为了保证供料道的成型温度， 而是通过提高熔化池的温度来实现的，这是很不合理的。该厂在不停炉的情况下，进行 了技术改造，使用了供料道电加热。窑炉熔化池的温度由 1540降到了 1520，从而使 熔化部的燃料重油消耗量下降了 4.7%。同时还改善了熔制，延长了窑炉寿命。 （4）例例 4 表 13.4.1 详细的介绍了某条供料道在使用电加热前后出料量不同的情况下的 能耗情况，该供料道的玻璃的入口温度 1150，供料道长度 4.3m。原来使用的是气体火 焰加热。 表 13.4.1 能耗()出料量 (Td)气体加热 电加热 节能率 () . . 11 . . . 该厂的另一条供料道情况是:供料道长 5.

36、5m，宽 0.66m，采用的钼电极加热，其电耗 是 13-75Kwh/h，而以前采用火焰加热时，则需要 2.1106J/h。 （5）例例 5 表 13.4.2 列举了八家玻璃厂供料道电加热改造前后的节能数据。 （6）例例 6 某厂一座日产品 140T 绿色玻璃的池窑上连接了两条供料道，其中一条采用电 加热， 另一条采用气体火焰加热。供料道电加热每天的平均产量为 80T，其最大的额定 功率为 160Kw，供料道宽 0.91m，供料道长 8.6m，下表 13.4.3 列举该窑炉两条供料道的 热平衡数据。 表 13.4.2 工 厂玻璃品种原用油或气用电节 能% 浙江某厂啤酒瓶120Kg/d 9kw5

37、3.4 2山东某厂啤酒瓶110Kg/d7.87kw55.4 四川某厂盐水瓶41m3/h6.25m3/h 35kw54.5 安徽某厂大口瓶120Kg/d7kw63.7 浙江某厂啤酒瓶144Kg/d9kw61.1 广东某厂150-200Kg/d12kw53.1 北京某厂19m3/h913kw63 山东某厂汽水瓶8t/d(指熔化部)46kw75 表 13.4.3 热量收入（Kwh/h）热量支出（Kwh/h）供料道 加热 方式 供料道日 产量 （t/d） 玻璃液输 入热量 天然气输 入热量 电能输 入热量 废气带 走热量 设备损 失热量 59.6 75.3416.5/197.4293.8 75.610

38、0.6350.5/159.2291.5 75.596.4361.7/173.2284.8 天 然 气 加 00510.5/269.8240.8 12 热74.6125.5444.8/340.4227.4 72.277.5*34.940.8 22.1130.6 76.428.938.451.3 22.795.9 74.529.336.756.5 22.2100.3 电 加 热 73.532.035.948.7 25.091.6 取上表中供料道电加热的日产 74.5T/d 和火焰加热 74.6T/d 的两组数据进行比较， 节能率=100%=79%。 4448367565 4448 .( ) . (

39、7)例例 7 某厂棒状某厂棒状钼电钼电极加极加热热供料道和空气水煤气予混多供料道和空气水煤气予混多喷喷咀加咀加热热供料道的技供料道的技术经济术经济比比 较较 某厂一座燃油蓄热室马蹄焰池窑有两条供料道，分别采用无水冷棒状钼电极加热 和空气水煤气予混多喷咀加热新技术。对这两条供料道进行了全面的热工测试。其主要 技术经济指标如下: (一)主要技术参数和热工测试结果(表 13.4.4) 表 13.4.4 供料道加热方式 项 目棒状钼电极加热水煤气多喷咀加热 出料量268.8kg/h229.13kg/h 进供料道玻璃液温度12701261 出供料道玻璃液温度11561141 供料道表面单位长度散热强度7

40、480Kcal.h.m13952 Kcal.h.m 供料道表面单位面积散热强度1678 Kcal.h.m2 3778 Kcal.h.m2 能源消耗 5.5Kw/h *42.71Bm3煤气/h 成型机械及产品拉管机、日光灯管十八头吹泡机、泡壳 *注（1）水煤气成分 CO2 10.54%， H 249.05%， O 20.67%， CO 27.18%， CH 4 0.94%， N2 6.42%， H2 O 4.19%， QYDW 2197Kcal/Bm3 （2）供料道区空气量:煤气量 =2.56:1.0（煤气耗量 21.24Bm3/h），区空气量:煤气量=2.24:1.0（煤气耗量 21.47Bm

41、3/h） （3）水煤气燃烧空气过剩系数 1=1.347，2=1.179 (二)供料道的热平衡(见表 13.4.5) 表 13.4.5 13 供料道加热方式 电加热煤气多喷嘴加热 玻璃液带入热量100464 84944 电加热输入热量4730 水煤气带入的化学热93749 热量 收入 (kcal/h) 水煤气带入的物理热。1817 玻璃液带走热量9023475789 供料道表面散热894216923 其它热损失601816564 热量 支出 (kcal/h) 烟气带走热量71234 *注:其它热损失，在供料道电加热中指:小孔辐射、溢流散热、电极散热、钼电极散热等。 在煤气多喷咀加热供料道中指:小

42、孔辐射溢流散热、搅拌棒散热、匀料筒散热、煤气喷咀、 钢结构散热等。 (三)能耗及运行费用见表 13.4.6 表 13.4.6 供料道加热方式实际能源消耗 折算成标准煤耗 能源消耗费用 设备一次性投资 棒状钼电极加热供料道5.5Kwh/h1.7T/月400 元/月0.7 万元 水煤气多喷咀加热供料道 42.7Bm3煤气 /h 24.1T/月1998 元/月1.5 万元 注: 上表所列费用是指 1985 年以前的价格。 4 电电加加热时热时成品率的提高成品率的提高 供料道采用电加热之后，玻璃制品的质量明显改善，以原有的质量要求为标准，将 较大幅度地提高了产品的成品率。 例例 1 某厂 1982 年

43、 7 月 2 号在两条供料道上进行了供料道电加热的技术改造。记录了供 料道改造前后几天的成品率数据，如下表 13.4.4。由表 13.4.4 中所记数据可以看出，成品 率提高了 3-4 个百分点。另外，供料道改造后瓶重的相对误差只有 0.18-0.38%，相当于供 料道改造前的，玻璃液滴的均匀性大大提高。也相对提高了日产量。 表 13.4.4 采用电加热前采用电加热后 14 时间 29 号 30 号 7 月 1 号 2 号3 号4 号5 号6 号 料道成品 率 9494.684.795.690.5949695.7 料道成品 率 92.88994.293.296.196.696.895.8 第第

44、 14 章章 供料道供料道电电加加热热的的设计设计 供料道电加热的设计内容包括电气系统、玻璃工艺、料道结构等。要求设计人员既 要熟悉玻璃工艺，又要掌握电气知识，并且能将两者有机的结合起来。 在设计过程中，要考虑到玻璃工厂现场的情况。如根据可利用的场地来确定料道的 长度。当然，如果是新建的生产线，则完全可以从生产要求和投资费用这两方面考虑。 14.1 料道加料道加热热方式的方式的选择选择 1.辐辐射式和埋入式射式和埋入式电电加加热热的比的比较较 据前述，料道电加热可以采用埋入式（直接式）电极加热和上部空间的辐射式（间接 式）加热两种方式。视玻璃厂的具体情况和玻璃工艺要求而定。如用辐射式电加热的一

45、次 性投资费用略微低于埋入式电加热，而埋入式电加热的能耗低，控温精度高。两者的优 缺点比较如表 14.1.1。 表 14.1.1 电加热料道的类型 辐射式埋入式 投资费用小 大 电 耗大小 温控精度略差好些 电极更换方便较难 电极寿命三个月三年 2混合式混合式电电加加热热的采用的采用 （1）有些料道上部采用辐射式电热元件加热，下部采用埋入式电极加热，这种料道的 温控精度更高，唯一的缺点是一次性投资费用较高。但对没有煤气加热系统或轻柴油加 热系统的厂来说，需重新建成一套燃烧系统来启动电加热。设计混合式电加热式是最佳 15 方案。 （2）也有些玻璃品种，如生产铅玻璃、硼玻璃、氟玻璃的料道，或是进行

46、人工挑料的 挑料口都必须采用混合式电加热。但对生产铅玻璃、硼玻璃、氟玻璃的电加热料道来说， 上部空间必须设置马弗板，以防止 PbO、B2O3、F- 的挥发。有些厂由于电力或资金紧张， 马弗板上部空间不用硅碳棒、硅钼棒加热，而用燃料加热。马弗板通常用氧化法生产的 AZS41 号砖. 14.2 料道与工作池的接口料道与工作池的接口 料道入口与工作池接口通常有以下几种形式： 1.敞开式敞开式：它指的是料道上部空间和澄清池空间是连通的。料道借助于工作池内火焰。 本意是减少料道电加热量。结果是虽然在料道中使用了电加热，但不能完全补偿工作池 带来的温度波动。所以这种料道一般用于成型温度宽、质量要求低的玻璃品种。 2.火焰空火焰空间间隔离式隔离式：在敞开式料道入口处加一块挡砖隔离工作池火焰。料道温度由电 加热单独控制。这种料道可获得稳定的成型温度。但电加热功率要相应增加。 3.料道入口的截面料道入口的截面较较小：小：料道底部有斜坡，挡砖沉入玻璃液