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Energiesparende Effekte der Verbrennung von reinem Sauerstoff bei der Herstellung von Glasfasern in Elektronikqualität

1. Merkmale der reinen Sauerstoffverbrennungstechnologie

In elektronischer QualitätGlasfaserproduktionBei der Verbrennungstechnologie mit reinem Sauerstoff wird Sauerstoff mit einer Reinheit von mindestens 90 % als Oxidationsmittel verwendet, der zur Verbrennung anteilig mit Brennstoffen wie Erdgas oder Flüssiggas (LPG) gemischt wird. Untersuchungen zur Verbrennung von reinem Sauerstoff in Wannenöfen aus Glasfaser haben ergeben, dass sich die Flammentemperatur der Erdgasverbrennung mit jeder Erhöhung der Sauerstoffkonzentration im Oxidationsmittel um 1 % um 70 °C erhöht, die Wärmeübertragungseffizienz um 12 % verbessert und die Verbrennungsrate in reinem Sauerstoff 10,7-mal schneller ist als in Luft. Im Vergleich zur herkömmlichen Luftverbrennung bietet die Verbrennung mit reinem Sauerstoff Vorteile wie höhere Flammentemperaturen, schnellere Wärmeübertragung, verbesserte Verbrennungseffizienz und geringere Abgasemissionen und stellt damit ihre außergewöhnliche Energieersparnis und Umweltverträglichkeit unter Beweis. Diese Technologie verbessert nicht nur die Produktqualität und Produktionseffizienz, sondern reduziert auch den Energieverbrauch und die Umweltverschmutzung erheblich und ist somit ein entscheidender Faktor für eine umweltfreundliche Fertigung.

In der Praxis werden Erdgas und Sauerstoff nach Erfüllung spezifischer Prozessanforderungen an die Wannenofenwerkstatt geliefert. Nach Filtration und Druckregulierung werden sie je nach Verbrennungsbedarf an Brenner auf beiden Seiten des Ofens verteilt. In den Brennern vermischen sich die Gase und verbrennen vollständig. Der Gasdurchfluss ist mit Temperaturkontrollpunkten im Flammenraum des Ofens gekoppelt. Bei Temperaturschwankungen regeln Präzisions-Durchflussregelventile automatisch die Gaszufuhr zu jedem Brenner und regulieren gleichzeitig den Sauerstofffluss proportional, um eine vollständige Verbrennung zu gewährleisten. Um eine sichere, stabile Gasversorgung und Verbrennungsintegrität zu gewährleisten, muss das System Schlüsselkomponenten wie Durchflussmesser, Druckregelventile, Schnellschlussventile, Präzisions-Durchflussregelventile und Parametertransmitter enthalten.

2. Verbesserte Verbrennungseffizienz und reduzierter Energieverbrauch

Bei der herkömmlichen Luftverbrennung wird der Sauerstoffgehalt der Luft (21 %) genutzt, während die verbleibenden 78 % Stickstoff bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff reagieren. Dabei entstehen schädliche Stickoxide (z. B. NO und NO₂) und es entsteht Wärmeverlust. Im Gegensatz dazu minimiert die reine Sauerstoffverbrennung den Stickstoffgehalt und reduziert so das Rauchgasvolumen, die Partikelemissionen und den Wärmeverlust durch das Abgas drastisch. Die höhere Sauerstoffkonzentration ermöglicht eine vollständigere Brennstoffverbrennung, was zu dunkleren Flammen (mit höherem Emissionsgrad), schnellerer Flammenausbreitung, höheren Temperaturen und einer verbesserten Strahlungswärmeübertragung auf die Glasschmelze führt. Folglich verbessert die reine Sauerstoffverbrennung die Brennstoffeffizienz deutlich, beschleunigt die Glasschmelzrate, senkt den Brennstoffverbrauch und senkt die Energiekosten.

3. Verbesserte Produktqualität

In elektronischer QualitätGlasfaserproduktionDie Verbrennung mit reinem Sauerstoff sorgt für eine stabile, gleichmäßige Hochtemperaturumgebung für Schmelz- und Formprozesse und verbessert so die Qualität und Konsistenz der Glasfasern. Durch die reduzierte Rauchgasmenge verlagert sich der Flammen-Hotspot des Ofens in Richtung der Zufuhröffnung und beschleunigt so das Schmelzen des Rohmaterials. Die durch die Verbrennung mit reinem Sauerstoff erzeugte Flammenwellenlänge liegt näher am blauen Licht und bietet eine bessere Durchdringung von Elektronikglas. Dadurch entsteht ein geringerer Temperaturgradient entlang der Tanktiefe, was die Schmelzraten verbessert, die Klärung und Homogenisierung der Glasschmelze fördert und letztendlich sowohl die Leistung als auch die Produktqualität steigert.

4. Reduzierte Schadstoffemissionen

Durch den Ersatz stickstoffreicher Luft durch nahezu reinen Sauerstoff erreicht die reine Sauerstoffverbrennung eine vollständigere Verbrennung, wodurch schädliche Emissionen wie Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NOₓ) deutlich reduziert werden. Darüber hinaus reagieren Verunreinigungen wie Schwefel in Kraftstoffen in sauerstoffreichen Umgebungen weniger wahrscheinlich mit Stickstoff, was die Schadstoffentwicklung weiter eindämmt. Diese Technologie reduziert den Feinstaubausstoß um etwa 80 % und den Schwefeldioxidausstoß (SO₂) um etwa 30 %. Die Förderung der reinen Sauerstoffverbrennung mindert nicht nur die Treibhausgasemissionen, sondern verringert auch das Risiko von saurem Regen und photochemischem Smog und unterstreicht damit ihre entscheidende Rolle für den Umweltschutz.

Durch die Integration der reinen Sauerstoffverbrennungstechnologie wird die elektronischeGlasfaserindustrieerzielt erhebliche Energieeinsparungen, eine höhere Produktqualität und eine geringere Umweltbelastung und steht im Einklang mit den globalen Nachhaltigkeitszielen.

Energiesparende Effekte der Verbrennung von reinem Sauerstoff bei der Herstellung von Glasfasern in Elektronikqualität


Veröffentlichungszeit: 13. Mai 2025