Nové koncepty tavicího procesu skel

Využití kontinuálního tavicího prostoru

Byla zavedena nová relativní veličina – využití tavicího prostoru (u): u = v.τ_H/V (v - objemový průtok,  τ_H - geometrická doba zdržení a V - objem reaktoru), která kvantitativně hodnotí hlavní tavicí děje v kontinuálním prostoru. Veličina u získaná matematickým modelováním v sobě zahrnuje mrtvé a nevyužité prostory pro proces. Současná zařízení mají hodnotu u menší než 0,1 z důvodu nevýhodného typu proudění. Modelování různých typů proudění v modelovém prostoru ukázalo, že lze dosáhnout hodnot využití až 0,8 nastolením určitého typu spirálovitého proudění (úměrné zvýšení výkonu a snížení tepelných ztrát). Nalezené příznivé výsledky modelování se přenášejí na reálné tavicí prostory a slouží rovněž k návrhům konstrukcí nových tavicích zařízení.

Chování bublin v odstředivém poli

Chování bublin za sníženého tlaku

Experimentální modelování v laboratorních podmínkách prokázalo, že při snížení vnějšího tlaku do rozmezí 20 – 40 kPa a při teplotách kolem 1300°C lze dosáhnout zhruba stejné intenzity čeřicího procesu odstaňování bublin jako v oblastech nejvyšších teplot klasických tavicích zařízení. Navíc je často možno značně omezit koncentraci ekologicky málo přijatelných čeřicích přísad. Obrázek vlevo ukazuje výsledky parametrické studie závislosti výkonu zařízení na teplotě a tlaku.

→ Trajektorie bublin v podtlakovém tavicím zařízení

  Vybrané publikace

• Jebavá M., Dyrčíková P., Němec L. (2015): Modelling of the controlled melt flow in a glass melting space — Its melting performance and heat losses. Journal of Non-Crystalline Solids 430: 52-63. doi:10.1016/j.jnoncrysol.2015.08.039
• Hrbek L., Dyrčíková P., Němec L., Jebavá M. (2014). Industrial opportunities of controlled melt flow during glass melting, part 2: Potential applications. Ceramics-Silikáty, 58(3), 202-209. Open Access
• Dyrčíková P., Hrbek L., Němec L. (2014). Industrial opportunities of controlled melt flow during glass melting, part 1: Melt flow evaluation. Ceramics-Silikáty, 58(2), 111-117.  Open Access
• Němec L., Jebavá M., Dyrčíková P. (2013). Glass melting phenomena, their ordering, and melting space utilisation. Ceramics-Silikáty, 57(4), 275-284. Open Access
• Jebavá M., Němec L. (2012). The fining performance under the effect of physico-chemical parameters. Ceramics-Silikáty, 56(3), 286-293. Open Access
• Němec L., Cincibusová P. (2012). Sand dissolution and bubble removal in a model glass-melting channel with a uniform melt flow. Glass Technol.: Eur. J. Glass Sci. Technol. A, 53(6), 279-286. Ingentaconnect
• Cincibusová P., Němec L. (2012). Sand dissolution and bubble removal in a model glass-melting channel with a melt circulation. Glass Technol.: Eur. J. Glass Sci. Technol. A, 53(4), 150-157. Ingentaconnect
• Polák M., Němec L. (2012). Mathematical modelling of sand dissolution in a glass melting channel with controlled glass flow. Journal of Non-Crystalline Solids, 358(9), 1210-1216. doi:10.1016/j.jnoncrysol.2012.02.021
• Tonarová V., Němec L., Kloužek J. (2011). The optimal parameters of bubble centrifuging in glass melts. Journal of Non-Crystalline Solids, 357, 3785-3790. doi:10.1016/j.jnoncrysol.2011.07.028

Patenty

• Polák, M., Němec, L., Cincibusová, P., Jebavá, M., Brada, J., Trochta, M., Kloužek, J. (2015): Způsob kontinuálního tavení skel řízenou konvekcí skloviny. Patent č. CZ C 03 B 5/027. UPV
• Němec, L., Kloužek, J., Tonarová, V., Jebavá, M. (2014): Zařízení k čeření skloviny odstřeďováním. Patent č. 304299. UPV
• Polák, M., Němec, L., Cincibusová, P., Jebavá, M., Brada, J., Trochta, M., Kloužek, J. (2014): Sklářská tavicí pec pro kontinuální tavení skel řízenou konvekcí skloviny. Patent č. 304703. UPV
• Němec, L., Kloužek, J., Tonarová, V., Jebavá, M. (2013): Způsob čeření skloviny odstřeďováním. Patent č. CZ 304044. UPV