השפעות חיסכון באנרגיה של שריפת חמצן טהור בייצור סיבי זכוכית בדרגה אלקטרונית

1. מאפייני טכנולוגיית בעירה בחמצן טהור

ברמת אלקטרוניקהייצור סיבי זכוכיתטכנולוגיית בעירה בחמצן טהור כרוכה בשימוש בחמצן בטוהר של לפחות 90% כמחמצן, המעורבב באופן פרופורציונלי עם דלקים כגון גז טבעי או גז נפט נוזלי (LPG) לבעירה. מחקר על בעירה בחמצן טהור בכבשנים המורכבים מסיבי זכוכית מראה כי על כל עלייה של 1% בריכוז החמצן במחמצן, טמפרטורת הלהבה של בעירה בגז טבעי עולה ב-70 מעלות צלזיוס, יעילות העברת החום משתפרת ב-12%, וקצב הבעירה בחמצן טהור הופך למהיר פי 10.7 מאשר באוויר. בהשוואה לבעירה באוויר מסורתית, בעירה בחמצן טהור מציעה יתרונות כגון טמפרטורות להבה גבוהות יותר, העברת חום מהירה יותר, יעילות בעירה משופרת ופליטות פליטה מופחתות, דבר המדגים את ביצועיה יוצאי הדופן מבחינת חיסכון באנרגיה וביצועים סביבתיים. טכנולוגיה זו לא רק משפרת את איכות המוצר ויעילות הייצור, אלא גם מפחיתה משמעותית את צריכת האנרגיה ואת זיהום הסביבה, מה שהופך אותה לגורם קריטי לייצור ירוק.

בייצור מעשי, גז טבעי וחמצן מועברים לסדנת תנור המיכלים לאחר עמידה בדרישות תהליך ספציפיות. לאחר סינון וויסות לחץ, הם מחולקים למבערים משני צידי הכבשן בהתאם לצורכי תהליך הבעירה. בתוך המבערים, הגזים מתערבבים ונשרפים במלואם. קצב זרימת הגז מקושר לנקודות בקרת טמפרטורה בחלל הלהבה של הכבשן. כאשר הטמפרטורות משתנות, שסתומי בקרת זרימה מדויקים מתאימים אוטומטית את אספקת הגז לכל מבער תוך ויסות זרימת החמצן באופן פרופורציונלי כדי להבטיח בעירה מלאה. כדי להבטיח אספקת גז בטוחה ויציבה ושלמות בעירה, המערכת חייבת לכלול רכיבים מרכזיים כגון מדי זרימה, שסתומי ויסות לחץ, שסתומי כיבוי מהיר, שסתומי בקרת זרימה מדויקים ומשדרי פרמטרים.

2. יעילות בעירה משופרת וצריכת אנרגיה מופחתת

בעירה מסורתית באוויר מסתמכת על תכולת חמצן של 21% באוויר, בעוד ש-78% החנקן הנותרים מגיבים עם חמצן בטמפרטורות גבוהות, ויוצרים תחמוצות חנקן מזיקות (למשל, NO ו-NO₂) ומבזבזים חום. לעומת זאת, בעירה של חמצן טהור ממזערת את תכולת החנקן, ומפחיתה באופן דרסטי את נפח גזי הפליטה, פליטות החלקיקים ואובדן החום מהפליטה. ריכוז החמצן הגבוה יותר מאפשר בעירה מלאה יותר של דלק, וכתוצאה מכך להבות כהות יותר (בעלי פליטות גבוהות יותר), התפשטות להבה מהירה יותר, טמפרטורות גבוהות יותר ומעבר חום קרינה משופר לזכוכית המותכת. כתוצאה מכך, בעירה של חמצן טהור משפרת משמעותית את יעילות הדלק, מאיצה את קצב התכת הזכוכית, מפחיתה את צריכת הדלק ומורידה את עלויות האנרגיה.

3. איכות מוצר משופרת

ברמת אלקטרוניקהייצור סיבי זכוכיתבעירה של חמצן טהור מספקת סביבה יציבה ואחידה בטמפרטורה גבוהה לתהליכי התכה ועיצוב, ומשפרת את האיכות והעקביות של סיבי הזכוכית. נפח גז פליטה מופחת מעביר את נקודת הלהבה החמה של הכבשן לכיוון פתח ההזנה, ומאיץ את התכת חומר הגלם. אורך הגל של הלהבה שנוצר על ידי בעירה של חמצן טהור מתיישר קרוב יותר לאור כחול, ומציע חדירה מעולה לזכוכית בדרגה אלקטרונית. זה יוצר גרדיאנט טמפרטורה קטן יותר לאורך עומק המיכל, משפר את קצב ההיתוך, משפר את הבהרת הזכוכית וההומוגניזציה, ובסופו של דבר משפר הן את התפוקה והן את איכות המוצר.

4. פליטות מזהמים מופחתות

על ידי החלפת אוויר עשיר בחנקן בחמצן כמעט טהור, בעירה של חמצן טהור משיגה בעירה מלאה יותר, ומפחיתה משמעותית פליטות מזיקות כגון פחמן חד-חמצני (CO) ותחמוצות חנקן (NOₓ). בנוסף, זיהומים כמו גופרית בדלקים נוטים פחות להגיב עם חנקן בסביבות עשירות בחמצן, מה שמפחית עוד יותר את יצירת המזהמים. טכנולוגיה זו מפחיתה את פליטת החלקיקים בכ-80% ואת פליטת גופרית דו-חמצנית (SO₂) בכ-30%. קידום בעירה של חמצן טהור לא רק מפחית את פליטת גזי החממה אלא גם מוריד את הסיכונים לגשם חומצי וערפיח פוטוכימי, מה שמדגיש את תפקידה הקריטי בהגנה על הסביבה.

על ידי שילוב טכנולוגיית בעירה של חמצן טהור, הטכנולוגיה בדרגה אלקטרוניתתעשיית סיבי הזכוכיתמשיגה חיסכון משמעותי באנרגיה, איכות מוצר גבוהה יותר והשפעה סביבתית מופחתת, בהתאם ליעדי קיימות גלובליים.