137993. lajstromszámú szabadalom • Villamos üvegolvasztó eljárás és berendezés

Megjelent: 1962. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 137.993. SZÁM 21. h. 14—19. OSZTÁLY — 1-4710. ALAPSZÁM Villamos üvegolvasztó eljárás és berendezés Egyesült Izzólámpa és Villamossági R. T. Budapest A bejelentés napja: 1943. november 30. Ismeretes, hogy üvegnek az üvegfürdőn átvezetett villamos árammal való olvasztásánál tekintélyes energiamennyiségekre van szükség, melyek rendszerint háromfázisú váltóáramként állnak rendelkezésre, távvezetéki vagy elosztóhálózati feszültség mellett. Ezért a villamos üvegolvasztó kemencéket e feszültségre kapcsolt háromfázisú transzformátor szekundértekercseléséből szokás táplálni, mely szabályozási célokra megcsapolásokkal lehet ellátva. Ismeretes az is, hogy előnyös, ha az egyes fázisok terhelései egyenlők, és ezért más számos oly megoldást javasoltak, melyeknél e célt a kemence és/vagy elektródái megfelelő kialakításával és elrendezésével érik el. E megoldások azonban természetszerűleg a kemenceszíerkesztés és elektródaelrendezés tekintetében oly kötöttségekkel járnak, melyek más szempontokból gyakran kellemetlenek. A találmány szerint ezt a hátrányt azzal küszöböljük ki, hogy a kemencét priméroldalán a háromfázisú áramforrásra kapcsolt fázisváltó transzformátor kétfázisú áramot adó szekundertekercseinek sorbákapcsolása útján azok sarkain kapott egyfázisú váltóárammal táplálva, a priméráram egyes fázisainak egyenlő terheléseit a kemenceszerkezettől és elektródaelrendezéstől függetlenül biztosítjuk. E megoldást az a felismerés tette lehetővé, hogy a fenti kapcsolás alkalmazásával kapott áram, melynek görbealakja nem egyszerű sinusgörbe, üvegolvasztásra legalábbis ugyanolyan jól alkalmas, mint a sinusgörbéjű, és hogy az ilyen transzformálással járó többletveszteségek gyakorlatilag nem esnek számottevően latba, vagy más réveri megtérülhetnek, sőt esetleg végeredményben megtakarítást eredményezhetnek. A fenti sajátos kapcsolású fázisváltó transzformátor ugyanis, mely ismert módon akár egyetlen egységet alkothat, akár több egységből lehet összetéve, a normálisoknál nagyobb rézveszteségű, mert szeikundértekercsei egymással sorbakapcsoltak. Minthogy azonban tartós állandó terhelésre való transzformátort amúgy is kis rézveszteségűre szokás méretezni és jelen esetben a szekundértekercsek ellenállásának csökkentése nem aggályos, e töbletveszteség kis, például kb. 2% nagyságrendű, értékre szorítható le anélkül, hogy ezzel a transzformátor súlyát és árát túlságosan megnövelnők. A transzformátor tehát nem vagy nem sokkal lesz drágább, mint a normális háromfázisú transzformátor, melynek üvegolvasztási célokra tudvalevőleg szintén rendelésre kell készülnie. A fentemlített járulókos veszteségek pedig gyakran kiegyenlítődnek, sőt végeredményben megtakarítást eredményezhetnek azzal, hogy az egyfázisú árammal táplált kemencét kevésbé tagolt alaprajzúra, tehát kisebb hőveszteségűre lehet készíteni, mintt

azokat á kemencéket, melyeknél a fázisterhelések kiegyenlítésének szükségessége néha erősen tagolt, pl. csillag alakú alaprajzú, tehát az egységnyi üvegolvadéktartalomra vonatkoztatva nagy falfelületű, kemencét követelt meg, melynek létesítési és fenntartási költségei is magasabbak. A találmány szerinti berendezés tehát háromfázisú primértekercselésével háromfázisú áramforrásra kapcsolt fázisváltó transzformátort és ennek egymással sorbakapcsolt kétfázisú tekercseléseinek sarkain kapott egyfázisú árammal táplált egy vagy több üvegolvasztókemericét tartalmaz. Különösen célszerű lehet az olyan kemencék alkalmazása, melyeknek áramkörében áramelágazást létesítő mellékzárlat van és melyeknél a kemence üzemének illetve terhelésfelvételének szabályozása célszerűen a kemenceáramkörben levő mellékzárlat illetve áthidalóvezető ellenállásának változtatásával történhet, minthogy ekkor a transzformátor szekundértekercselésében drága megcsapolásokra és e nagy áramerősségű áramkörben levő drága kapcsolószervekre nincs szükség, hanem a transzformátor közvetlenül, illetve csupán kikapcsoló és esetleg biztosíték közbeiktatásával lehet a kemence elektródáira kapcsolva. Ily módon az egyfázisú árammal való táplálás kemencetechnikai előnyeit, pl. azt, hogy az elektródák egymástól távolabb helyezhetők el, hogy nagyobb feszültségekkel dolgozhatunk, stb. különösen egyágú kemencéknél jól kihasználhatjuk, bár a találmány szerint a fázisváltó transzformátorból többágú és kevertfűtésű (azaz villamos áramon