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1. WO2007065937 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ELEKTROMAGNETISCHEN BEEINFLUSSUNG DER STRÖMUNGSVERHÄLTNISSE IN GERING ELEKTRISCH LEITFÄHIGEN UND HOCHVISKOSEN FLUIDEN

Veröffentlichungsnummer WO/2007/065937
Veröffentlichungsdatum 14.06.2007
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2006/069457
Internationales Anmeldedatum 08.12.2006
IPC
C03B 5/18 2006.01
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
03Glas; Mineral- oder Schlackenwolle
BHerstellung oder Formgebung von Glas oder von Mineralwolle oder Schlackenwolle; Nachbehandlungsverfahren bei der Herstellung oder Formgebung von Glas oder von Mineralwolle oder Schlackenwolle
5Schmelzen in Öfen; Öfen, soweit sie für die Glasherstellung besonders ausgebildet sind
16Besondere Einzelheiten des Schmelzvorganges; Hilfseinrichtungen, die für Glasschmelzöfen besonders ausgebildet sind
18Rührvorrichtungen; Homogenisierung
B01F 13/00 2006.01
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
01Physikalische oder chemische Verfahren oder Vorrichtungen allgemein
FMischen, z.B. Lösen, Emulgieren, Dispergieren
13Andere Mischer; Mischanlagen, einschließlich Kombinationen unterschiedlicher Mischer
CPC
B01F 13/0809
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING, DISPERSING
13Other mixers; Mixing plant, including combinations of ; mixers, e.g. of; dissimilar mixers
08Magnetic mixers ; ; Mixers having magnetically driven stirrers
0809the mixture being directly submitted to an electromagnetic field without use of a stirrer, e.g. for material comprising ferromagnetic particles, or for molten metal
C03B 5/18
CCHEMISTRY; METALLURGY
03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
5Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
18Stirring devices; Homogenisation
Anmelder
  • TECHNISCHE UNIVERSITÄT ILMENAU [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • JSJ JODEIT GMBH [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • HALBEDEL, Bernd [DE]/[DE] (UsOnly)
  • HÜLSENBERG, Dagmar [DE]/[DE] (UsOnly)
  • KRIEGER, Uwe [DE]/[DE] (UsOnly)
  • LÜDTKE, Ulrich [DE]/[DE] (UsOnly)
  • CARL, Gunter [DE]/[DE] (UsOnly)
  • LINZ, Hans-Jürgen [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • HALBEDEL, Bernd
  • HÜLSENBERG, Dagmar
  • KRIEGER, Uwe
  • LÜDTKE, Ulrich
  • CARL, Gunter
  • LINZ, Hans-Jürgen
Vertreter
  • ENGEL, Christoph, K.
Prioritätsdaten
10 2005 058 729.108.12.2005DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ELEKTROMAGNETISCHEN BEEINFLUSSUNG DER STRÖMUNGSVERHÄLTNISSE IN GERING ELEKTRISCH LEITFÄHIGEN UND HOCHVISKOSEN FLUIDEN
(EN) METHOD AND DEVICE FOR ELECTROMAGNETICALLY INFLUENCING THE FLOW CONDITIONS IN FLUIDS OF LOW ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND HIGH VISCOSITY
(FR) PROCÉDÉ ET DISPOSITIF POUR L’INFLUENCE ÉLECTROMAGNÉTIQUE DES CONDITIONS D’ÉCOULEMENT DANS DES FLUIDES À HAUTE VISCOSITÉ FAIBLEMENT CONDUCTEURS ÉLECTRIQUEMENT
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektromagnetischen Beeinflussung der Strömungsverhältnisse von strömenden, gering elektrisch leitfähigen und hochviskosen Fluiden - vorzugsweise Glasschmelzen - in Kanälen beliebigen Querschnitts. Dazu werden zur Hauptströmungsrichtung senkrechte, aber axial abschnittsweise entgegengesetzt gerichtete Lorentzkräfte erzeugt, die aus dem gleichzeitigen Einprägen von vektoriell senkrecht zueinander gerichteten elektrischen und magnetischen Wechselfeldern gleichen zeitlichen Verhaltens resultieren. Die elektrischen Wechselfelder erzeugen über in Kontakt mit dem Fluid stehende Elektroden (3a, 3b) im Fluid elektrische Stromdichteverteilungen, die senkrecht zur Hauptströmungsrichtung des Fluides gerichtet sind. Die magnetischen Wechselfelder werden durch ein externes, das Fluid und die Elektroden umschließendes eisenloses Spulensystem generiert, deren Feldlinien im Fluid vorrangig parallel zur Hauptströmung gerichtet sind. Die Lorenzkräfte prägen der Hauptströmung abschnittsweise entgegengesetzt gerichtete Strömungskomponenten auf, die infolge der zwischen diesen axialen Abschnitten hervorgerufenen großen Geschwindigkeitsgradienten schwerkraftunhängig die örtliche und zeitliche Verteilung der chemischen Zusammensetzung und der Temperatur im Fluid vergleichmäßigen sowie die Verweilzeit des Fluides im Kanal kontrolliert verändern.
(EN)
The invention relates to a method and device for electromagnetically influencing the flow conditions of flowing fluids of low electrical conductivity and high viscosity - preferably glass melts - in channels of any desired cross section. For this purpose, Lorentz forces that are perpendicular to the main direction of flow but axially opposed from portion to portion are generated, resulting from the simultaneous compression of alternating electric and magnetic fields that are vectorially directed perpendicularly to one another and have the same temporal behaviour. By means of electrodes (3a, 3b) that are in contact with the fluid, the alternating electric fields produce in the fluid electric current density distributions that are directed perpendicularly to the main direction of flow of the fluid. The alternating magnetic fields are generated by an external coreless coil system which encloses the fluid and the electrodes and the field lines of which in the fluid are primarily directed parallel to the main flow. The Lorentz forces impress on the main flow flow components that are oppositely directed from portion to portion and, because of the great velocity gradients induced between these axial portions, even out the local and temporal distribution of the chemical composition and the temperature in the fluid independently of gravitational force, and also change the residence time of the fluid in the channel in a controlled manner.
(FR)
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour l’influence électromagnétique des conditions d’écoulement de fluides circulants, à haute viscosité et faiblement conducteurs électriquement - de préférence des fontes de verre - dans des canaux de section transversale quelconque. On établit pour cela des forces de Lorentz perpendiculaires à la direction d'écoulement principal, mais dirigées à l’opposé de la section axiale qui résultent de l’injection simultanée de champs électriques alternatifs et de champs magnétiques alternatifs de comportements identiques dans le temps orientés vectoriellement perpendiculairement les uns aux autres. Les champs électriques alternatifs entraînent au moyen d’électrodes (3a, 3b) placées au contact du fluide des distributions de densité de courant électriques dans le fluide qui sont orientées perpendiculairement à la direction d'écoulement principal du fluide. Les champs magnétiques alternatifs sont générés par un système de bobines externe non ferrique entourant le fluide et les électrodes, dont les lignes de champ dans le fluide sont dirigées prioritairement parallèlement à l’écoulement principal. Les forces de Lorentz impriment à l’écoulement principal des composantes d'écoulement dirigées à l'opposé de la section qui en raison des gradients de vitesse importants provoqués entre ces sections axiales modifient de façon contrôlée indépendamment de l’intensité des forces la distribution spatiale et temporelle de la composition chimique et de la température dans le fluide comparativement ainsi que le temps d’arrêt du fluide dans le canal.
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