(57)【要約】  本発明は、ガラス溶融設備用の、粒子状の供給物（５）を乾燥及び予加熱する装置であって、鉛直な塔（１）を備え、該塔（１）内に階層を成して複数のガス案内部（１５）が配置されていて、前記塔（１）は、前記溶融設備からの排ガス用の少なくとも１つのガス通路（１３）を備える、装置に関する。塔の内部における供給物を運動状態に保ち、粒子の凝着を阻止又は中断して、凝着傾向に抗することができる、装置を提供するという課題を解決するために、本発明によれば、ａ）前記塔（１）の内部に、すべての側で側部に間隔をおいて、前記供給物（５）用のガイドエレメント（８）が、階層を成して互いに上下に配置されており、前記ガス案内部（１５）の各一部が、前記ガイドエレメント（８）を貫いて案内されており、ｂ）前記ガイドエレメント（８）の少なくとも一部が、互いに無関係に独立して、前記塔（１）に対して横方向に可動に支持されており、ｃ）前記ガイドエレメント（８）は、その上端部に、前記供給物（５）を導入するための収斂する斜面（８ａ）を備え、かつ下端部に、前記供給物（５）を流出させるための収斂する斜面（８ｂ）を備えており、ｄ）前記ガイドエレメント（８）のうちの少なくとも１つは、振動駆動装置（１１）に結合されている。
2013533840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス溶融設備用の、粒子状の供給物（５）を乾燥及び予加熱する装置であって、鉛直な塔（１）を備え、該塔（１）内に階層を成して複数のガス案内部（１５）が配置されていて、前記塔（１）は、前記溶融設備からの排ガス用の少なくとも１つのガス通路（１３）を備える、装置において、
ａ）前記塔（１）の内部に、すべての側で側部に間隔をおいて、前記供給物（５）用のガイドエレメント（８）が、階層を成して互いに上下に配置されており、前記ガス案内部（１５）の各一部が、前記ガイドエレメント（８）を貫いて案内されており、
ｂ）前記ガイドエレメント（８）の少なくとも一部が、互いに無関係に独立して、前記塔（１）に対して横方向に可動に支持されており、
ｃ）前記ガイドエレメント（８）は、その上端部に、前記供給物（５）を導入するための収斂する斜面（８ａ）を備え、かつ下端部に、前記供給物（５）を流出させるための収斂する斜面（８ｂ）を備えており、
ｄ）前記ガイドエレメント（８）のうちの少なくとも１つは、振動駆動装置（１１）に結合されている
ことを特徴とする、ガラス溶融設備用の、粒子状の供給物を乾燥及び予加熱する装置。
【請求項２】
前記可動のガイドエレメント（８）は、その周囲の少なくとも３つの箇所において、揺動ブレース（９，１０）に懸架されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記揺動ブレース（９，１０）の少なくとも一部は、前記塔（１）の内部において、該塔（１）と前記ガイドエレメント（８）との間に配置されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記振動駆動装置（１１）は、水平な押し棒（１２）を用いて、所属の前記ガイドエレメント（８）に結合されており、前記押し棒（１２）は、前記塔（１）の壁を貫いて案内されている、請求項２記載の装置。
【請求項５】
前記押し棒（１２）は前記塔（１）の外側において、揺動ブレース（１０）を用いて前記塔（１）の壁に懸架されている、請求項４記載の装置。
【請求項６】
個々の階層（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）の間において、前記塔（１）の周囲の最大部分に、水平な仕切板（７）が配置されており、該仕切板（７）は、その周囲の開放した部分において、高温ガスのための流路（１６）を開放している、請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記流路（１６）は、交互にずらされて互いに上下に配置されている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記塔（１）の横断面は方形に形成されていて、前記ガイドエレメント（８）のための前記押し棒（１２）は、保持ブラケット（１７）に結合されていて、該保持ブラケット（１７）は、前記塔（１）及び前記ガイドエレメント（８）を、互いに向かい合って位置する側において取り囲み、そこでローラ（１８）によって案内されている、請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記塔（１）、前記ガイドエレメント（８）及び前記仕切板（７）は方形面において配置されている、請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス溶融設備用の、粒子状の供給物を乾燥及び予加熱する装置であって、鉛直な塔を備え、該塔内に階層を成して複数のガス案内部が配置されていて、前記塔は、前記溶融設備からの排ガス用の少なくとも１つのガス通路を備える、装置に関する。
【０００２】
ガラス溶融炉用の供給物の準備に関するレポートは、数十年前から公開され、多くの場合、種々様々な成分を含む混合物の凝集傾向もしくは凝着傾向に関するものである。混合物は、ガラス溶融の極めて様々な使用目的によって所定される。成分の凝着傾向の原因は、様々であり、極めて種々様々な融点、粘性、粒子サイズ及び粒子形状並びに、溶融前の搬送路における熱的及び機械的な影響に起因する。この場合、供給物と共にもたらされる自由な又は結合された水及び水蒸気が、特に不都合であり、水蒸気は、加熱及び熱回収のために後置された溶融トラフからの排ガスと共に導入されてしまう。気化した水の凝集は、接着傾向を著しく促進する。別の不都合な影響は、供給物の塔状部分にあり、この塔状部分は、最上位の加熱管路の上方に、制御不能にかつ不均一に積み上げられて、その内部においては水蒸気が凝集する。
【０００３】
ＵＳ７４９４９４８Ｂ２に基づいて公知の構成では、ガラス溶融炉のためのガラス成分から成る自由に流れる供給物は、それぞれ湿った状態（moist）で、３５℃未満の温度で貯蔵されるか、又は、ガラス溶融炉に供給される前に１００℃以上の温度に予加熱される。湿った供給物はこの場合２％〜１０％の自由な水分と、０.０００１％〜５％の界面活性物質を、好ましくは、４〜２２の結合された炭素原子を備えるカルボキシレートのような水溶性の石けんを、含有することが望ましい。湿った供給物はこの場合貯蔵され、かつ少なくとも１５０℃に予加熱されることができ、かつ沈殿なしに自由に流動する性質を保っている。上記特許明細書には、当該発明以前では湿った供給物において、予加熱体（Vorwaermer）を入れることは、１００℃以上の温度においては材料の焼けることを回避することができなかったので、不可能であったと記載されている。この特許明細書には、粒子サイズについては何も記載されていないが、ＥＰ１１２３９０３Ａ２に言及して、静電式の塵埃セパレータを備える上記特許明細書に記載された装置なしには、微細な塵埃粒子が環境汚染を惹起する、ということが記載されている。
【０００４】
ＤＥ１０２００８０３０１６１Ｂ３には、ガラス溶融炉用の粒子状のガラス混合物を予加熱するための塔形状の熱交換器が開示されており、この熱交換器では、煙ガスは炉加熱部から、互い違いに延びる蛇行した水平な煙ガス通路において案内されるようになっている。この熱交換器は、数多くの鉛直で横断面方形の溶融物通路を有しており、これらの溶融物通路は、横方向にずらされて煙ガス通路と交差し、通路壁における開口によって互いに接続されていて、水蒸気が鉛直な溶融物通路から横方向に吸い出されて、溶融物通路への煙ガスの進入が阻止されるようになっている。しかしながらこの公知の構成では、塔壁における前記開口同士の間隔と、溶融物の内部における長い水平な流路とによって、溶融物内に湿気もしくは水分が残留することを、回避することができない。そして残留した湿気もしくは水分は、溶融物の粒子の凝着を引き起こし、かつ後続の溶融物の流れをブロックすることになる。
【０００５】
上に述べた従来技術はそのいずれにも、塔内部における供給物を運動可能状態に保ち、固着の凝着を阻止し、又は中断して凝着傾向に抗する、という問題に関わっていない。
【０００６】
ゆえに本発明の課題は、塔の内部における供給物を運動状態に保ち、粒子の凝着を阻止又は中断して、凝着傾向に抗することができる、装置を提供することである。
【０００７】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた装置において、
ａ）前記塔の内部に、すべての側で側部に間隔をおいて、前記供給物用のガイドエレメントが、階層を成して互いに上下に配置されており、前記ガス案内部の各一部が、前記ガイドエレメントを貫いて案内されており、
ｂ）前記ガイドエレメントの少なくとも一部が、互いに無関係に独立して、前記塔に対して横方向に可動に支持されており、
ｃ）前記ガイドエレメントは、その上端部に、前記供給物を導入するための収斂する斜面を備え、かつ下端部に、前記供給物を流出させるための収斂する斜面を備えており、
ｄ）前記ガイドエレメントのうちの少なくとも１つは、振動駆動装置に結合されているようにした。
【０００８】
これによって上記課題は確実に解決され、塔内部における供給物を運動状態に保ち、粒子の凝着を阻止又は中断し、凝着傾向に抗する装置が得られる。
【０００９】
本発明の別の好適な態様は、従属請求項に記載されており、これらの従属請求項の記載内容は、個々であっても、又は組み合わせても、特に好適である。
・前記可動のガイドエレメントは、その周囲の少なくとも３つの箇所において、揺動ブレースに懸架されている。
・前記揺動ブレースの少なくとも一部は、前記塔の内部において、該塔と前記ガイドエレメントとの間に配置されている。
・前記振動駆動装置は、水平な押し棒を用いて、所属の前記ガイドエレメントに結合されており、前記押し棒は、前記塔の壁を貫いて案内されている。
・前記押し棒は前記塔の外側において、揺動ブレースを用いて前記塔の壁に懸架されている。
・個々の階層（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）の間において、前記塔の周囲の最大部分に、水平な仕切板が配置されており、該仕切板は、その周囲の開放した部分において、高温ガスのための流路を開放している。
・前記流路は、交互にずらされて互いに上下に配置されている。
・前記塔の横断面は方形に形成されていて、前記ガイドエレメントのための前記押し棒は、保持ブラケットに結合されていて、該保持ブラケットは、前記塔及び前記ガイドエレメントを、互いに向かい合って位置する側において取り囲み、そこでローラによって案内されている。
・さらに付加的に又は択一的に、前記塔、前記ガイドエレメント及び前記仕切板は方形面において配置されている。
【００１０】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】複数の階層に配置されたガイドエレメントを備える塔を示す鉛直方向断面図である。
【図２】１つの階層における、仕切板及びガス路によるガス案内形態を示す図である。
【図３】塔を水平方向に断面して、仕切板のうちの１つを示す平面図である。
【図４】ガイドエレメントのうちの１つの三点支持形式を概略的に示す平面図である。
【図５】ガイドエレメントのうちの１つの四点支持形式を概略的に示す平面図である。
【図６】図３に示したのと同様な水平方向に断面して示す平面図であって、塔を四点支持で外側から取り囲む保持ブラケットと、所属のガイドエレメントを塔の開放と共に横方向に外へ出す、付加的な可能性を示す平面図である。
【００１２】
図１には、方形横断面を有する塔１が示されており、この塔１は、断熱材製のライニング３を備える金属製の周壁２から成っている。塔１は上端部に、供給開口４を有していて、この供給開口４を介して、可能な限り均一な面積分布で供給物５（矢印参照）が装入される。供給物５は、重力の作用下で下方に向かって流れる。塔１は下端部に取出し装置６を有していて、この取出し装置６は、モータ駆動されるスクリュコンベヤ６ａと調量装置６ｂとを備えている。これにより、加熱された供給物５は、図示されていないガラス溶融トラフに供給される。
【００１３】
ライニング３は階層状に互いに上下に配置されていて、仕切板７によって切り離されており、これらの仕切板７のうちの１つが図３に示されている。各階層（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４）の内部には、方形状の関連をもって、つまり同様に方形の、フレーム形をしたガイドエレメント８が配置されており、これらのガイドエレメント８は、その上縁部及び下縁部に、下方に向かって収斂する斜面８ａ，８ｂを有しており、これらの斜面８ａ，８ｂは、供給物５のための無段階式の搬送路を形成している。仕切板７は、特に強調されてはいない運動間隙によって、ガイドエレメント８から切り離されており、その結果ガイドエレメント８は水平な横方向運動を実施することができる。そのためにフレーム形状のガイドエレメント８は、その周囲の少なくとも３つの箇所において、直接又は間接的に、揺動ブレース９，１０に懸架されていて、振動駆動装置１１と結合されている。これらの振動駆動装置１１自体は、押し棒１２を介してガイドエレメント８に結合されている。振動駆動装置１１は、公知の構造形式の機械式又は電気式の内部構造を有することができ、振動数、振幅及び方向に関して、極めて種々様々な運動パラメータを実施することができ、これによって供給物５の粒子間における固まりは、如何なる場合においても搬送路において破壊される。
【００１４】
図１からさらに分かるように、揺動ブレース９は塔１の内部において該塔１のライニング３と各１つのガイドエレメント８との間に配置されており、揺動ブレース１０は、塔１の外側において該塔１の周壁２と振動駆動装置１１との間に配置されている。さらに塔１はその下端部に、後置されたガラス溶融トラフから高温の排ガスを導入するためのガス通路１３を有し、かつ上端部に、場合によっては浄化装置を介して、図示されていない煙突に排ガスを排出するためのガス通路１４を有している。塔１内部におけるガスの流れは、矢印で示されている。そのためにガイドエレメント８は、それぞれ２つの平面において水平方向に延在する連続したガス案内部１５を有し、これらのガス案内部１５は、破線で示されている。ガス案内部１５の構成に関しては、以下に記載する。最上位のガイドエレメント８において、ガス案内部１５は、周囲を閉鎖された通路として形成されており、これに対してその下に位置する階層では、ガス案内部１５は、下方に向かって開放した通路として形成されていてよく、又はその方が望ましい。このように構成されていると、混合物からなお発生する水蒸気を、高温ガスと共に排出することができる。
【００１５】
また図１に示すように、高温ガスは、互いに上下に配置された階層において、互いに逆方向に流れる。これは、図３に示した仕切板７が上下において互い違いに配置されていることによって、達成される。つまり仕切板７は、それぞれ１つの側において開放された流路１６が、高温ガスの流れ方向を交互に変化させることができるように、配置されている。
【００１６】
図３には塔１が、その金属製の周壁２及び絶縁性もしくは断熱性のライニング３と共に横断面図で示されている。図３において平面図で示した仕切板７は、その周囲の３つの側に水平な仕切面を有し、この周囲に下方に向かって収斂する斜面７ａを有している。周囲における第４の側は、開放していて、そこで既に述べた流路１６を形成している。
【００１７】
図４にはさらに、ガイドエレメント８のうちの１つの三点支持形式が平面図で略示され、図５には、同様にガイドエレメント８のうちの１つの四点支持形式が平面図で略示されている。
【００１８】
図６には、図３と同様な水平な断面図が、ねじり剛性の保持ブラケット１７及び駆動される４つのローラ１８と共に示されており、この場合保持ブラケット１７は、塔１を四点支持形式で外側から取り囲んでおり、駆動される４つのローラ１８は、レール１９に沿って走行可能である。これによって、ガイドエレメント８の振動運動又は揺動運動だけが実施されるのではなく、所属のガイドエレメント８を、塔１を開放するために横方向外側に向かって移動させるという、付加的な可能性が得られる。この場合に、塔１の切り離された壁部分１ａも一緒に外方に向かって移動させられる。
【符号の説明】
【００１９】
１  塔
１ａ  壁部分
２  周壁
３  ライニング
４  供給開口
５  供給物
６  取出し装置
６ａ  スクリュコンベヤ
６ｂ  調量装置
７  仕切板
７ａ  斜面
８  ガイドエレメント
８ａ  斜面
８ｂ  斜面
９  揺動ブレース
１０  揺動ブレース
１１  振動駆動装置
１２  押し棒
１３  ガス通路
１４  ガス通路
１５  ガス案内部
１６  流路
１７  保持ブラケット
１８  ローラ
１９  レール
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４  階層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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