本發(fā)明涉及光學玻璃制造,具體是一種光學玻璃鉑金通道內改善玻璃液內外溫差的多孔隔板結構。
背景技術:
1、在光學、電子、藥用玻璃等玻璃制造領域的工藝設備中,鉑金通道作為其中的核心熱工設備,對于玻璃液的熱量、質量、動量“三大傳遞”起著“承上啟下”的重要作用,其具體應用于玻璃熔成工藝的中間階段。玻璃液在鉑金通道內傳遞的實質是硅酸鹽及其復鹽熔體在鉑金通道內由于相鄰微元流體間化學勢差異引起的的傳熱、流動、擴散等相互作用。作為其中最主要的影響因素,溫度控制貫穿于玻璃熔制乃至退火的整個過程。對于玻璃的熔制澄清,合理的溫度制度是必要的前提條件。一般而言,玻璃的熔制澄清過程就是借助傳熱作用以達到玻璃液流體內各微元間的充分的擴散和傳遞。對于玻璃液熔制澄清階段的傳熱,總輸入的加熱量遠大于其散熱量,但由于熱源作用距離、流道結構、保溫效果等多重因素,無法避免鉑金乃至玻璃液等被輸入端系統(tǒng)的能量不產生損耗,這種損耗在一定程度上體現(xiàn)為玻璃流體內部溫度的差異性和被輸入端系統(tǒng)的熱效率。
2、以光學玻璃中常見的間接加熱的澄清段通道結構而言,熱量主要來源于其加熱電極,通過熱輻射的形式使受熱腔體加熱為高溫腔體,再間接將熱量傳遞至至鉑金系統(tǒng)乃至玻璃熔體。但由于加熱電極的中心輻射溫度最高,加之保溫內部所處輻射區(qū)域的高溫腔體與外界冷端之間無法避免的存在熱交換,導致其冷熱界面存在較大溫差(即保溫層內外),所以受熱腔體中心與沿兩側邊部保溫層方向存在一定的溫度梯度,體現(xiàn)為越接近中心位置其空間溫度越高,因此也同時造成玻璃液熔體在受熱過程中存在內外溫差較大的相似問題,繼而玻璃液熔體內外部分的流體性質產生差異,加之鉑金通道管體內部的剛性壁面所引起玻璃液熔體的完全潤濕使其在流動過程受到來自管壁的沿程阻力,致使內部玻璃液微元流體的溫度、流速均高于靠近鉑金通道管壁處的微元流體。這種差異尤其對于玻璃液的澄清均化有很大影響,邊部溫度較低的部分黏度更大,玻璃熔體的傳遞作用更差,進而影響玻璃的澄清、均化效果。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種光學玻璃鉑金通道內改善玻璃液內外溫差的多孔隔板結構,以解決上述背景技術中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,包括鉑金料道,所述鉑金料道的兩端開設有供玻璃液進出的通口;隔離件,所述隔離件的外側設置有與鉑金料道澄清段相適配的接觸面,所述接觸面的寬度或高度參數(shù)與的內寬或內高正相關;以及作業(yè)孔槽,所述作業(yè)孔槽貫通開設在隔離件上,所述作業(yè)孔槽包括中心孔和條形孔,多個所述條形孔圓周陣列分布,且與圓孔同心設置。
3、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述隔離件包括多孔隔板,所述中心孔包括流通中心孔并設置在多孔隔板的中心位置處,所述條形孔包括第一流通孔槽、第二流通孔槽、第三流通孔槽和第四流通孔槽陣列,所述條形孔以中心孔為中心并根據序號大小依次環(huán)形陣列分布在流通中心孔的周向處,其中條形孔直徑的計算公式為:
4、
5、其中,i為第一流通孔槽、第二流通孔槽、第三流通孔槽和第四流通孔槽陣列的序號數(shù),n取值為3。
6、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述流通中心孔位于多孔隔板的正中心,所述流通中心孔的結構為直徑d1=w/50~w/200的圓孔。
7、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述作業(yè)孔槽還包括邊部流通孔槽陣列,所述多孔隔板的外側設置有與鉑金料道澄清段相適配的接觸隔板壁面,所述邊部流通孔槽陣列開設在隔板壁面的外端。
8、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述邊部流通孔槽陣列的結構為長條形孔陣列和弧形長條孔陣列組合形成。
9、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述邊部流通孔槽陣列均布設置在多孔隔板與鉑金料道澄清段的連接處,所述邊部流通孔槽陣列的分布數(shù)量遵循寬度和高度上布置數(shù)≥2的原則。
10、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述第四流通孔槽陣列為含2組對稱分布的圓弧形長條孔構成,所述第四流通孔槽陣列沿多孔隔板縱向中心軸線鏡像對稱分布,所述第四流通孔槽陣列與流通中心孔的間距為0.6187w。
11、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述第四流通孔槽陣列沿多孔隔板縱向中心軸線鏡像對稱設置。
12、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述流通中心孔的孔徑為d1,所述第一流通孔槽的槽孔縫寬為d2,所述第二流通孔槽的槽孔縫寬為d3,所述第三流通孔槽的槽孔縫寬為d4,所述第四流通孔槽陣列的槽孔縫寬為d5,所述邊部流通孔槽陣列的槽孔縫寬為d6,所述d6:d5:d4:d3:d2:d1≈1.34:1.34:1.33:1.32:1.3:1。
13、作為本發(fā)明再進一步的方案:所述鉑金料道澄清段的內部開設有容置隔離件的空腔,所述多孔隔板結構通過隔板壁面設置在空腔內,且呈直線陣列形式排布。
14、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:
15、1、本申請隔板中多組流通槽孔的設置能改善其非流向方向上的玻璃液流體特性,即減少相應的溫度、速度差異,且隔板中多組流通槽孔對于流通時的玻璃液具有再分配的作用,可以進一步減少玻璃液內外溫度差異,整體上提高了澄清段的澄清均化效果。
16、2、本申請流道內部隔板的設置能增加該段的整體鉑金結構強度,尤其是對于管體抵抗“下陷”變形的能力增強。
17、3、本申請結構簡單、成本較低,可靈活設置多組隔板,還適用于除光學玻璃產線以外的其它含鉑金通道的玻璃生產產線。
1.一種改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述中心孔包括流通中心孔(3)并設置在多孔隔板(2)的中心位置處,所述條形孔包括第一流通孔槽(4)、第二流通孔槽(5)、第三流通孔槽(6)和第四流通孔槽陣列(7),所述條形孔以中心孔為中心并根據依次環(huán)形陣列分布在流通中心孔(3)的周向處,其中條形孔與中心孔的距離d計算公式為:
3.根據權利要求2所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述流通中心孔為圓孔。
4.根據權利要求3所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述作業(yè)孔槽還包括邊部流通孔槽陣列(8),所述多孔隔板(2)的外側設置有隔板壁面,接觸面為隔板壁面的側面,所述邊部流通孔槽陣列(8)開設在隔板壁面的外端。
5.根據權利要求4所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述邊部流通孔槽陣列(8)的結構為長條形孔陣列和弧形長條孔陣列組合形成。
6.根據權利要求5所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述邊部流通孔槽陣列(8)均布設置在多孔隔板(2)與鉑金料道澄清段(1)的連接處,所述邊部流通孔槽陣列(8)的分布數(shù)量遵循寬度和高度上布置數(shù)≥2的原則。
7.根據權利要求6所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述第四流通孔槽陣列(7)為含2組對稱分布的圓弧形長條孔構成,所述第四流通孔槽陣列(7)與流通中心孔(3)的間距為0.6-0.65w。
8.根據權利要求7所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述第四流通孔槽陣列(7)沿多孔隔板(2)縱向中心軸線鏡像對稱設置。
9.根據權利要求8所述的一種鉑金通道改善玻璃液溫差的多孔隔板結構,其特征在于,所述流通中心孔(3)的孔徑為d1,所述第一流通孔槽(4)的槽孔縫寬為d2,所述第二流通孔槽(5)的槽孔縫寬為d3,所述第三流通孔槽(6)的槽孔縫寬為d4,所述第四流通孔槽陣列(7)的槽孔縫寬為d5,所述邊部流通孔槽陣列(8)的槽孔縫寬為d6,所述d6:d5:d4:d3:d2:d1≈x4:x4:x3:x2:x:1,x取值范圍為1.2-1.4。
10.一種鉑金通道,其特征在于,所述鉑金料道澄清段(1)的內部開設有容置隔離件的空腔,所述多孔隔板結構通過隔板壁面設置在空腔內,且呈直線陣列形式排布。