DE69619285T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufheizen einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Instrument zum Erwärmen einer elektrisch leitenden Flüssigkeit.
• Sie betrifft insbesondere die Erwärmung einer korrosiven elektrolytischen Flüssigkeit durch den Joule-Effekt. In einer korrosiven Flüssigkeit, wie etwa einer Säure besteht keine Möglichkeit, zwei Elektroden zum Fließen lassen von elektrischem Strom einzutauchen, weil das leitende Material der Elektroden durch die Säure angegriffen werden würde. Ein Aufbau in Art eines Induktionsofens mit Induktorwicklungen, die um den die Flüssigkeit enthaltenden Behälter angeordnet werden können, erlaubt das Erwärmen durch den Joule-Effekt, hervorgerufen durch in den Behälter induzierte Ströme, jedoch kontaktfrei zwischen der Flüssigkeit und einem Leiter. Unter diesen Bedingungen wird die Energieausbeute durch Zusatzverluste in dem Induktor selbst dann beeinträchtigt, wenn externe Joche vorgesehen sind. Die Induktionsöfen werden verwendet, um Metalle zu erwärmen; im Fall eines Elektrolyten, bei dem es sich um einen wesentlich schlechteren Leiter handelt, sind jedoch die Stormversorgungsfrequenzen stark erhöht. Wenn die Flüssigkeit in einem Metallbehälter enthalten ist, wird außerdem im wesentlichen der Behälter durch Induktion erwärmt und diese Wärme wird daraufhin auf die Flüssigkeit übertragen. Dies birgt das Risiko einer Zersetzung der Antikorrosionsbeschichtung des Behälters.
• Die Erfindung betrifft außerdem die Erwärmung von Nichteisenmetall oder -metalllegierungen (Aluminium, Kupfer, Zink, Bronze ...) durch den Joule-Effekt. In einem Kanalofen, der mitunter genützt wird, um Nichteisenmetall zu erwärmen, ist ein Magnetkreis vorgesehen, üblicherweise aus Magnetblechen, der sich teilweise im Inneren des Tiegels erstreckt, der das geschmolzene Metall enthält und teilweise außerhalb desselben. Eine Induktorwicklung ist um den Magnetkreis im äußeren Teil am Tiegel gewickelt. Diese Wicklung bildet die Primärseite eines Transformators, dessen Sekundärseite durch einen Flüssigmetallstrom um den Magnetkreis herum gebildet ist. Diese Art von Ofen führt zu nicht vernachlässigbaren Verlusten wie die herkömmlichen Induktionsöfen, weil der Induktor auf der Außenseite des Behälters angeordnet ist, der das zu erwärmende Material enthält. Der Kanal, d. h. die Innenzone im Tiegel, die zwischen dem Magnetkreis und der Wand des Tiegels angeordnet ist, wo das Erwärmen am wirksamsten ist, zeigt außerdem die Neigung, sich im Verlauf des Betriebs des Ofens zu setzen. Diese Kanalöfen sind bezüglich ihrer Frequenz beschränkt. Üblicherweise werden sie mit 50 Hz betrieben, während die Schaltkreise, die benötigt werden, die drei Phasen gleichzurichten, sehr platzaufwendig sind und das Netz belasten.
• Die Erfindung betrifft außerdem das Erwärmen von geschmolzenen Gläsern, bei denen es sich häufig um ziemlich gute elektrische Leiter handelt. Es ist bekannt, Gläser durch Induktion in sogenannten Öfen mit "Direktwicklung" zu erwärmen. In einem derartigen Ofen wird eine im geschmolzenen Glas angeordnete Kupferwicklung mit einer sehr hohen Frequenz (mehreren hundert kHz) versorgt, um Foucault-Wärmeverlustströme zu erzeugen. Ein wesentlicher Nachteil dieser Öfen betrifft das Risiko eines dielektrischen Durchschlags in dem Zwischenraum, der die Verbindungspunkte der Wicklung trennt, an denen das elektrische Feld hoch ist. Um diesen Nachteil abzuschwächen wird mitunter ein sogenannter Ofen mit kaltem Käfig eingesetzt, in welchem rohrförmige Sektoren aus Kupfer axial im Inneren der Wicklung angeordnet sind, wobei in diesen Sektoren Kühlwasser zirkuliert. Die Stromzirkulation in der Wicklung induziert weitere Ströme in den Sektoren, welche in dem geschmolzenen Glas Foucault-Ströme erzeugen. Während diese Kaltkäfigöfen das Risiko eines dielektrischen Durchschlags begrenzen, sind sie mit dem Nachteil eines mittleren Wirkungsgrads behaftet.
• Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren vorzuschlagen, das die Erwärmung einer elektrisch leitenden Flüssigkeit durch Joule-Effekt mit gutem Wirkungsgrad ermöglicht.
• Die Erfindung schlägt demnach ein Verfahren zum Erwärmen einer elektrolytischen Flüssigkeit vor, das darin besteht, in dieser Flüssigkeit ein Heizinstrument einzutauchen, das einen Solenoidinduktionsstromkreis aufweist, der von der Flüssigkeit elektrisch isoliert ist, und den Induktionsstromkreis mit Wechselstrom zu versorgen.
• Die Erfindung ist allgemeiner als eine Flüssigkeit anwendbar, die deutlich elektrische Leitfähigkeit aufweist, d. h. auf eine elektrolytische Flüssigkeit ebenso wie auf geschmolzenes Metall oder eine geschmolzene Metalllegierung oder auch auf geschmolzenes Glas. Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht demnach darin, die Flüssigkeit in einem Tank bzw. einer Kuvette anzuordnen, in dem bzw. der außerdem ein Induktionsstromkreis vorliegt, der ein Solenoid umfasst, das elektrisch von der Flüssigkeit isoliert ist, und ein Joch aus weichmagnetischem Material, das sich axial im Inneren des Solenoids erstreckt, um das Solenoid mit Wechselstrom zu versorgen.
• Durch geeignete Dimensionierung des Induktionsstromkreises und durch Regelung der Versorgungsfrequenz kann das Magnetfeld, das von außen in das Heizinstrument in die Flüssigkeit induziert wird, im wesentlichen begrenzt bzw. eingeschlossen werden. Dadurch lässt sich ein hervorragender energetischer Wirkungsgrad (höher als 90%) erzielen. Außerdem lassen sich Vorteile nutzen, die der Induktionsheizungs-Erwärmung eigen sind: geringe Wärmeträgheit; Möglichkeit zum feinen Regeln der Leistung und der Temperatur; Möglichkeit zum Übertragen großer Leistungen.
• Die Erfindung schlägt außerdem ein Heizinstrument zum Eintauchen in eine elektrolytische Flüssigkeit vor, das es gestattet, das vorstehend genannte Verfahren im Fall einer elektrolytischen Flüssigkeit auszuführen. Weitere Arten von Instrumenten sind dessen ungeachtet einsetzbar. Das Instrument gemäß der Erfindung umfasst ein Solenoid, das koaxial in einem elektrisch isolierten zylindrischen Rohr angeordnet ist, das an seinem unteren Ende verschlossen ist, Anschlussklemmen für das Solenoid zur Versorgung desselben mit einem Wechselstrom und ein Joch aus magnetisch weichem Material, das sich axial im Inneren eines Solenoids erstreckt. Dieses Joch kann an seinem Ende benachbart zum unteren Ende des Rohrs einen Rand aufweisen, der zur Außenseite des Solenoids radial gerichtet ist, wodurch der Wirkungsgrad verbessert wird.
• Das Joch ist dazu ausgelegt, das induzierte Magnetfeld in der Flüssigkeit zu konzentrieren. Dadurch kann ein Skin-Effekt mit größerer Tiefe unter Beibehaltung eines hervorragenden energetischen Wirkungsgrads erzielt werden, was es ermöglicht, eine deutlich niedrigere und damit wirtschaftlichere Versorgungsfrequenz zu nutzen.
• Außerdem schlägt die Erfindung einen Heizofen für eine elektrisch leitende Flüssigkeit vor, aufweisend einen Tank bzw. Kuvette zur Aufnahme der Flüssigkeit, ein Solenoid, das von der Flüssigkeit elektrisch isoliert ist, und sich im Inneren des Tanks erstreckt, ein Joch, das sich axial im Inneren des Solenoids erstreckt, und eine Wechselstromversorgung, die mit dem Solenoid verbunden ist.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender Ausführungsformen unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen; in diesen zeigen:
• Fig. 1 ein Schema zur Erläuterung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
• Fig. 2 eine schematische Axialschnittansicht eines erfindungsgemäßen Heizinstruments,
• Fig. 3 ein Schema zur Erläuterung der Verteilung von Magnetflusslinien in einer durch das in Fig. 2 gezeigte Instrument erwärmten Flüssigkeit, und
• Fig. 4 bis 6 schematische Schnittansichten von drei Beispielen eines erfindungsgemäßen Ofens.
• Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Tank 10, der eine zu erwärmende elektrolytische Flüssigkeit enthält, und zwar typischerweise zwischen einer Umgebungstemperatur und einer Temperatur von 100 bis 150ºC, d. h. einer erhöhten Temperatur. Eine Induktorwicklung, die vorliegend durch ein Solenoid 12 gebildet ist, ist in die Flüssigkeit eingetaucht und wird durch einen Wechselstromgenerator 14 mit Strom versorgt. Das Solenoid 12 bildet Teil eines Heizinstruments, das außerdem Anschlussklemmen zur Verbindung mit dem Generator 14 und elektrische Isolationsmittel zwischen der Flüssigkeit und dem Kupfer des Solenoids und den Anschlussklemmen umfasst. Die elektrischen Isolationsmittel stellen außerdem den chemischen Schutz des Kupfers gegenüber der zu erwärmenden Flüssigkeit dar. Sie können beispielsweise gebildet sein durch einen isolierenden Antikorrosionsüberzug, der auf die Wicklungen des Solenoids aufgetragen ist oder durch ein zylindrisches Doppelgehäuse, das das Solenoid umschließt. Ein derartiges Gehäuse kann außerdem dazu ausgelegt sein, die Zirkulation eines Kühlfluids für die Wicklungen des Solenoids 12 zu ermöglichen.
• In der Anordnung gemäß Fig. 1 befindet sich die zu erwärmende Flüssigkeit sowohl um das Solenoid 12 herum, wie in dessen Innerem. Der angelegte Wechselstrom induziert in die Flüssigkeit ein Magnetfeld, dessen Flusslinien 16 dargestellt sind. Aufgrund der Leitfähigkeit der Flüssigkeit, die beispielsweise zwischen 10 und 100 S/n liegt, erzeugt dieses Magnetfeld Foucault-Ströme, welche die Flüssigkeit durch den Joule-Effekt erwärmen.
• Die Frequenz des Versorgungsstroms ist als Funktion des Durchmessers des Solenoids, des Durchmessers des Tanks und der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit gewählt, indem der Tatsache Rechnung getragen wird, dass Letztgenannte üblicherweise mit der Temperatur zunimmt. In erster Approximation ist die erhaltene Frequenz umgekehrt proportional zur Leitfähigkeit der Flüssigkeit und quadratisch proportional zur Tiefe des erwünschten Skin-Effekts. Falls erforderlich, kann eine optimale Versorgungsfrequenz durch Vorversuche ermittelt werden. Wenn der Tank 10 aus Metall besteht, wird die Frequenz derart gewählt, dass die Wandung des Tanks 10 nicht direkt erwärmt wird, d. h., dass das in die Außenseite des Solenoids 12 induzierte Magnetfeld im wesentlichen eingesperrt bzw. beschränkt bleibt, in bzw. auf die Flüssigkeit. In der Praxis beträgt die Versorgungsfrequenz häufig mehr als 50 kHz.
• Fig. 2 zeigt ein Heizinstrument, durch das das Verfahren mit niedrigen Versorgungsfrequenzen ausgeführt werden kann. Außer einem Solenoid 22 und seiner nicht dargestellten Anschlussklemmen umfasst dieses Instrument ein Joch 24 und ein Aufnahmerohr 26. Das Rohr 26 besteht aus elektrisch isolierendem Antikorrosionsmaterial. Es hat zylindrische Form und umgibt das Solenoid 22 sowie das Joch 24 mit einem unteren geschlossenen Ende 28. Das Joch 24 ist beispielsweise aus Magnetblechen realisiert, die sternförmig angeordnet sind für Versorgungsfrequenzen in der Größenordnung von 5 kHz oder für noch höhere Frequenzen (typischerweise 20 kHz) ausgehend von Ferritstäben. Es hat allgemeine Zylinderform koaxial zum Solenoid 22 und dem Rohr 26 mit einer axialen Bohrung 30, die es erlaubt, eine Kühlflüssigkeit für das Solenoid und das Joch umzuwälzen, beispielsweise Wasser. An jedem der axialen Enden des Solenoids 22 kann das Joch 24 einen Rand 32, 34 aufweisen, der sich radial nach außen erstreckt, wie in Fig. 4 gezeigt.
• Das Joch 24 besitzt eine Struktur, die dazu geeignet ist, die übertragene Leistung in Gegenüberlage zu den Solenoidwicklungen 22 zu konzentrieren. Insbesondere krümmen sich die Flusslinien entlang einem großen Winkel im unteren Rand 32. Wenn das Instrument vertikal in den Tank 10 eingetaucht wird, der die zu erwärmende elektrolytische Flüssigkeit enthält, kann ein erhöhtes Magnetfeld induziert werden, ohne dass dieses Feld auf Höhe des Bodens des Tanks groß wäre. Das Feld ist in der Flüssigkeit gut konzentriert, während die Tiefe des Skin- Effekts relativ groß ist, d. h., wenn die Versorgungsfrequenz relativ niedrig ist. Das Solenoid kann dabei mit Frequenzen ab 5 kHz ausschließlich für eine übertragene Leistung von mehreren hundert kW und eine Leitfähigkeit der Flüssigkeit in der Größenordnung von 30 bis 50 S/m versorgt werden. Fig. 3 zeigt die Verteilung von Magnetfeldern 36 im Beispiel einer Leistung von 237 kW, einer Frequenz von 20 kHz und einer Leitfähigkeit von 37 s/m. Bei einer Frequenz von 20 kHz wird der Boden des Tanks überhaupt nicht erwärmt. Der obere Rand 34 des Jochs beschränkt außerdem die Ausbreitung des Magnetfelds über die Oberfläche der Flüssigkeit hinaus.
• Selbstverständlich können mehrere Heizinstrumente in ein und denselben Tank eingetaucht werden. Dabei wird lediglich Vorsorge ergriffen, sie derart anzuschließen, dass das von dem einen erzeugte Magnetfeld keine Phase aufweist entgegengesetzt zu der von seinen Nachbarn erzeugten Phase. Fig. 4 zeigt einen Ofen, der nutzbar ist für die Erwärmung einer leitenden Flüssigkeit auf stark erhöhte Temperaturen. Die in Rede stehende Flüssigkeit kann geschmolzenes Metall (oder eine Metalllegierung) sein, oder auch geschmolzenes Glas. Der Ofen umfasst einen Tank 110 aus feuerfestem Material. Das feuerfeste Material der Wandung des Tanks kommt in einer Metallhülle 111 zu liegen. Der Tank ist mit einem Deckel 113 abgedeckt, der mit einer Öffnung 115 zum Einleiten des Materials (flüssig oder fest, noch nicht geschmolzen) versehen ist, das erwärmt werden soll. Am oberen Teil des Tanks 110 ist zum Abziehen der erwärmten Flüssigkeit aus dem Tank eine Gießrinne 117 vorgesehen.
• Ein Solenoid 122, das für ein inneres Joch 124 vorgesehen ist, ist im Inneren des Tanks 110 angeordnet. Das Solenoid ist mit einem Wechselstromgenerator 114 verbunden. Wie im Fall von Fig. 2 ist um das Solenoid 122 und das Joch 124 eine Bahn ausgebildet, um den Hindurchtritt einer Kühlflüssigkeit wie etwa Wasser zu ermöglichen, das durch eine Pumpe 119 umgewälzt wird.
• In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der durch das Solenoid 122 und sein Joch 124 gebildete Induktor in einer feuerfesten Hülse 126 angeordnet, die mit dem Boden des Tanks 110 integriert ist. Die Hülse 126 isoliert elektrisch und thermisch das Solenoid 122 und sein Joch 124 von der Flüssigkeit. Das Solenoid ist vertikal in Richtung auf die Mitte des Tanks angeordnet und so dimensioniert, dass das induzierte Magnetfeld in der zu erwärmenden Flüssigkeit im wesentlichen eingeschlossen ist.
• Im Fall, das die zu erwärmende Flüssigkeit ein Nichteisenmetall oder eine Nichteisenmetallleglerung ist, ist die elektrische Leitfähigkeit sehr hoch (Widerstand in der Größenordnung von 10 bis 20 · 10&supmin;&sup8; Ohm · m). Das Joch 124 kann deshalb aus Magnetblechen verwirklicht sein und das Solenoid kann mit einer Frequenz höher als 100 Hz, typischerweise 300 bis 500 Hz versorgt werden. Die feuerfesten Materialien des Tanks 110 und der Hülse 126 sind ausgewählt aus solchen, die üblicherweise in der Metallurgie zum Einsatz kommen (beispielsweise feuerfeste Stampfmasse).
• Wenn die zu erwärmende Flüssigkeit geschmolzenes Glas ist, ist die Leitfähigkeit nicht so hoch (bis zu 150 bis 200 S/m), so dass die Versorgungsfrequenz für dieselbe Heizleistung erhöht werden kann. Dabei kommt ein Joch 124 zum Einsatz, das aus Ferritstäben verwirklicht ist und die Versorgungsfrequenzen betragen typischerweise mehr als 10 kHz, typischerweise ungefähr 20 kHz. Die feuerfesten Materialien des Tanks 110 und der Hülse 126 können Keramiken sein, wie sie üblicherweise in der Glasindustrie zum Einsatz kommen.
• Der in Fig. 5 gezeigte Ofen unterscheidet sich von demjenigen von Fig. 4 dadurch, dass die feuerfeste Hülse 226, die das Solenoid 222 und das Joch 224 enthält, am Deckel 213 des Tanks 210 aufgehängt ist anstatt an der Wandung des Bodens des Tanks befestigt oder mit dieser integriert zu sein. Es wird bemerkt, dass zahlreiche weitere Anordnungen für den Induktor im Inneren des Tanks möglich sind.
• Fig. 6 zeigt ein weiteres Beispiel eines Ofens, der insbesondere zum Verzinken von Blechen verwendet werden kann. Das Solenoid 322, das Joch 324 und die feuerfeste Hülse 326 sind in der Nähe des Bodens des Tanks 310 angeordnet und ihre Achse verläuft parallel zu diesem Boden. Die Hülse 326 quert beispielsweise die Breite des Tanks, wie dargestellt. Es kann jedoch erforderlich sein, das Solenoid 322 in mehrere Wicklungsteile zu unterteilen, die getrennt (mit Strom) versorgt werden. Wenn die erwärmte Flüssigkeit geschmolzenes Zink ist, kann dank einer herkömmlichen Auslegung von Wicklungen ein Blech im Zwischenraum vorbei laufen gelassen werden, der zwischen dem Induktor und dem Boden des Tanks zu liegen kommt, um auf diesem Blech eine Zinkbeschichtung aufzutragen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Erwärmen einer elektrolytischen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass in die Flüssigkeit zumindest ein Heizinstrument eingetaucht wird, das einen von der Flüssigkeit elektrisch isolierten Solenoidinduktionsstromkreis (12; 22) aufweist, und dass der Induktionsstromkreis mit einem Wechselstrom derart versorgt wird, dass in der elektrolytischen Flüssigkeit Foucault- Ströme induziert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei in einem Tank (10) aus elektrisch leitendem Material enthaltener Flüssigkeit der Induktionsstromkreis mit einer Frequenz versorgt wird, die dahingehend ausgewählt ist, in der Flüssigkeit das Magnetfeld im wesentlichen einzuschließen, das außerhalb des Heizinstruments induziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizinstrument Mittel zum Abkühlen des Induktionsstromkreises aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizinstrument außerdem ein Joch (24) aus magnetisch weichem Material aufweist, das sich im Inneren des Solenoids axial erstreckt, wobei das Joch an zumindest einem axialen Ende des Solenoids einen Rand (32, 34) aufweist, der radial zur Außenseite des Solenoids gerichtet ist.

5. Heizinstrument zum Eintauchen in eine elektrolytische Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Solenoid (22) aufweist, das koaxial in einem elektrisch isolierenden zylindrischen Rohr (26) angeordnet ist, das an seinem unteren Ende (28) verschlossen ist, Anschlussklemmen für das Solenoid zur Versorgung desselben mit einem Wechselstrom (14), und ein Joch (24) aus magnetisch weichem Material, das sich axial im Inneren des Solenoids erstreckt.

6. Heizinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch an seinem Ende benachbart zum unteren Ende des Rohrs einen Rand (32) aufweist, der zur Außenseite des Solenoids radial gerichtet ist.

7. Heizinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch einen weiteren Rand (24) aufweist, der radial zur Außenseite des Solenoids (22) gerichtet ist, und zwar an seinem Ende in Gegenüberlage zum unteren Ende des Rohrs (26).

8. Heizinstrument nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (24) zur Zirkulation eines Kühlfluids eine axiale Bohrung (30) aufweist.

9. Verfahren zum Erwärmen einer elektrisch leitenden Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit in einem Tank (10; 110; 210; 310) untergebracht wird, in welchem sich außerdem zumindest ein Solenoid (22; 122; 222; 322) befindet, das von der Flüssigkeit elektrisch isoliert ist, wobei ein Joch (24; 124; 224; 324) aus magnetisch weichem Material sich axial im Inneren des Solenoids erstreckt, und dass das Solenoid mit Wechselstrom versorgt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Flüssigkeit ein geschmolzenes Nichteisenmetall oder eine geschmolzene Nichteisenmetalllegierung ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (124; 224; 324) aus Magnetblechen verwirklicht ist und dass die Versorgungsfrequenz für das Solenoid höher als 100 Hz ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Flüssigkeit geschmolzenes Glas ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (124; 224; 324) auf Grundlage von Ferrit verwirklicht ist, und dass die Versorgungsfrequenz für das Solenoid höher als 10 kHz ist.

14. Heizofen für eine elektrisch leitende Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Tank (10; 110, 210; 310) zur Aufnahme der Flüssigkeit aufweist, ein Solenoid (22; 122; 222; 322), das von der Flüssigkeit elektrisch isoliert ist und sich im Inneren des Tanks erstreckt, ein Joch (24; 124; 224; 324), das sich axial im Inneren des Solenoids erstreckt, und eine Wechselstromversorgung (14; 114), die mit dem Solenoid verbunden ist.

15. Ofen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass er außerdem Mittel (119) zum Kühlen des Solenoids und des Jochs aufweist.

16. Ofen nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Solenoid (322) nahe am Boden des Tanks (310) angeordnet ist, wobei seine Achse parallel zu dem Boden verläuft.