PL114287B2 - Method of homogenizing fluids and apparatus therefor - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do homogenizacji plynów elektroprzewodzacych. zwlaszcza cieklej mas\ szklanej.Znane i stosowane sa w metalurgii metody oddzialy¬ wania na plynny metal polem magnetycznym, w celu wymuszenia jego przephwu. jak w elektromagnety¬ cznych pompach i dozownikach. Znane jest równiez z opisu patentowego NRD nr 193094 rozwiazanie, gdzie ciekla masa szklana poddawana jest dzialaniu pradów wytworzonych przy pomocy dwu elektrod;zanurzonych w masie szklanej w sasiedztwie gardzieli zasilacza. Elek¬ trod) zasilane sa pradem zmiennym niskiej czestotliwosci z transformatora.Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu i urzadzenia do homogenizacji plynów elektroprzewodza¬ cych, w tym cieklej masy szklanej, za pomoca oddzialy¬ wania zewnetrznego i przy uzyciu energii elektrycznej. W swych zalozeniach nowy sposób i urzadzenie powinny zapewniac intensyfikacje procesu homogenizacji, umoz¬ liwiac automatyzacje sterowania procesem, a takze nada¬ wac sie do zastosowania w istniejacych urzadzeniach, zwlaszcza w piecach szklarskich.Istota wynalazku jest sposób homogenizacji plynów elektroprzewodzacych, w którym na okreslony obszar plynu, przez który plynie zmienny prad elektryczny, oddzialywujc sie zmiennym polem magnetycznym. Kie¬ runek strumienia magnetycznegojest prostopadly do kie¬ runku przeplywu pradu elektrycznego w plynie, co zapewnia najskuteczniejsze oddzialywanie sil pola mag¬ netycznego na ruch jonów poruszajacych sie w plynie.W obszarze dzialania pradu elektrycznego i pola mag¬ netycznego plyn moze znajdowac sie w ciaglym ruchu jednokierunkowym, a wówczas wektor sil dzialajacych na jony, a pochodzacych od wytworzonego pola magne¬ tycznego, powinien byc zgodny z kierunkiem przephwu plynu, dajac dodatkowy efekt „pompowania" plynu.Pole magnetyczne dzialajace na okreslona objetosc plynu, moze byc tak uksztaltowane, ze zasadnicza czesc strumienia magnetycznego przechodzi przez okreslona objetosc plynu, lub tez strumien magnetyczny moze przechodzic jedynie przez czesc tej objetosci, zamykajac sie wewnatrz plynu. Pole magnetyczne w sposobie wed¬ lug wynalazku wytwarza sie przy pomocy pradu zmien¬ nego niskiej czestotliwosci, zas przeplyw pradu w plynie wywoluje sie przy pomocy dwóch lub wiecej elektrod zanurzonych w plynie i zasilanych ze zródla pradu zmiennego.Istota wynalazku w zakresie urzadzenia do homogeni¬ zacji, plynów elektroprzewodzacych jest, ze oprócz zna- nyfh elektrod, zanurzonych w plynie i zasilanych ze zródla pradu zmiennego, posiada ono elektromagnes zasilany pradem zmiennym i usytuowany w bezposred¬ niej bliskosci tej objetosci plynu, przez która plynie prad elektryczny. Elektrody i elektromagnes urzadzenia moga byc polaczone z tym samym zródlem pradu, przy czym jedna lub wiecej elektrod moga stanowic elementy wykla¬ dziny, ograniczajacej objetosc plynu i wykonane z odpo¬ wiedniego elektroprzewodzacego materialu. W przypad-3 114 287 4 ku homogenizacji plynów o wysokiej temperaturze elektromagnes wyposazony jest w nabiegunnik o budo¬ wie skrzynkowej i chlodzony, korzystnie woda.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku umozliwiaja mieszanie plynów bez uzycia czynników bezposrednich, jak mieszadel mechanicznych. Szczególnie korzystne cechy wynalazku uwydatniaja sie przy zastosowaniu go do homogenizacji masy szklanej, przy zainstalowaniu urzadzenia w kanale zasilacza w piecu szklarskim.Masa szklana poddana jednoczesnemu dzialaniu pola elektrycznego i magnetycznego jest doskonale ujedno- rodniona, odgazowana oraz — dzieki mozliwosci nateze¬ nia pradu w masie, posiada odpowiednio wysoka temperature.Sposób wedlug wynalazku umozliwia tez regulowanie w pewnych granicach natezenia przeplywu plynu, droga zmiany natezenia i faz strumienia magnetycznego, a wiec stabilizacje wydatku urzadzenia technologicznego.Przyklad realizacji sposobu wedlug wynalazku zosta¬ nie omówiony ponizej, lacznie z przykladem wykonania urzadzenia.Rysunek uwidocznia w sposób uproszczony przyklad realizacji wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia w przekroju poprzecznym kanal, w którym znajduje sie homogenizowana ciecz wraz z zabudowanymi dwoma elektrodami, natomiast rysunek fig. 2 pokazuje przyklad wykonania tego samego urzadzenia z trzema elektro¬ dami, z których dwie zabudowane sa w scianach kanalu, - zas trzecia umieszczona jest w kanale centralnie.W kanale 7 znajduje sie plyn 6. posiadajacy zdolnosc przewodzenia pradu elektrycznego. Prad przeplywa pomiedzy elektrodami 2 zasilanymi z transformatora 3.Pod dnem kanalu umieszczony jest elektromagnes 1. zasilany pradem zmiennym i wyposazony w nabiegunnik 5 o budowie skrzynkowej chlodzony wewnetrznie.W przykladzie realizacji wynalazku, pokazanym na rysunku fig. 2, dwa elementy 4 wbudowane sa jako elek¬ trody w sciacy kaqa)u_7< .zas pojedyncza elektroda 2 umieszczona jest centralnie pomiedzy nimi. Elektrody zasilane sa z odpowiednich koncówek uzwojenia wtór¬ nego transformatora 3. r Pod wplywem przylozonego do elektrod napiecia cza¬ steczki plynu ulegaja zjonizowaniu, a powstale jony poruszaja sie w plynie w kierunku elektrod. Na plynacy w kierunku poprzecznym smirrntfir jonów "oddzialywuje pole magnetyczne wytwarzane przaz elektromagnes 1.Sily pola magietycznego powoduja zmiane kierunku ruchu jonóW*w ptasrgzysiie poziomej* przy czym wypad¬ kowa sil po4a efektrycftiogo i pola magnetycznego w zaleznosci qc sil skladowych jest mniej lub bardziej odchylona od osi podluznej kanalu 7.Powstajace wzajemne przesuniecia wzajemne jonów i ntezjonizowanych czasteczek plynu ulatwiaja opuszcza¬ nie plynnego srdtlowiska przez pozostajace w nim gazy, a przede wszystkim sprawiaja ze objetosc plynu, poddana jednoczeaneiiiu^ziaianiu pola elektrycznego i mangety- cznego, zostaje w krótkim czasie doskonale ujednorod- niona.Odpowiednio duze natezenie pradu przeplywajacego w plynie bedzie pociagac za soba wzrost temperatury, wywolany tarciem jonów i czasteczek niezjonizowanych.Zjawisko to moze byc wykorz\stane do jednoczesnego podgrzewania plynu, przydatnego w szeregu technologii przemyslowych.W zaleznosci od natezenia strumienia magnetycznego i odleglosci elektromagnesu od przestrzeni wypelnionej plynem, obwód magnetyczny zamyka sie wewnatrz plynu, lub tez poprzez cala objetosc plynu, zamykajac sie przezen skrosnie. Mamy tu wiec mozliwosc dzialania na niektóre tylko warstwy, np. przydenne lub przypo¬ wierzchniowe, albo tez na calosc objetosci phiui znajdu¬ jacego sie w obszarze przeplywu strumienia magnet\cz- nego.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób homogenizacji plynów elektroprzewodza- cych, zwlaszcza cieklej masy szklanej, poddawanych dzialaniu zmiennego pradu elektrycznego, znamienny tym, ze na okreslony obszar w plynie, w którym przep¬ lywa zmienny prad elektryczny, oddzialywuje sie zmien¬ nym polem magnetycznym. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kieru¬ nek strumienia magnetycznego jest prostopadly do kie¬ runku przeplywu pradu elektrycznego w plynie. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze plyn w obszarze oddzialywania pradu elektrycznego i pola mag¬ netycznego znajduje sie w ciaglym ruchu jednokierunko¬ wym . 4. Sposób wedlug zastrz. 3. znamienny tym. ze wektor sil dzialajacych na jony w plynie, a pochodzacych od wytworzonego pola magnetycznego jest zgodny z kierun-' kiem przeplywu plynu. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, ze zasadnicza czesc strumienia magnety¬ cznego przechodzi na wskros objetosc plynu, przez która przeplywa* prad elektryczny. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, ze strumien magnetyczm przechodzi przez c/esc objetosci plynu, przez która przeplywa prad elektryczny. 7. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym. ze pole magnetyczne-wytwarza sie przy pomocy pradu elektry¬ cznego niskiej czestotliwosci.. f8. Sposób wedlug zastrz. 7, Znamienny tym, ze przeplyw pradu w plynie wywoluje sie przy pomocy dwóch lub wiecej elektrod zanurzonych,w plynie i polaczonych ze zródlem pradu zmiennego. 9. Urzadzenie do homogenizacji plynów elektroprze- wodzacych, zwlaszcza cieklej*masy szklanej, zawierajace elektrody zanurzone w plynie i zasilane ze zródla pradu zmiennego, znamienne tym, z# posiada elektromagnes (1) zasilany pradem zmiennym f usytuowany w bezposred¬ niej bliskosci objetolci pryjnu w której plynie prad elektryczny. 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze (114 287 elekirody (2) i elektromagnes (1) polaczone sa z tym samym zródlem pradu. 11. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze co najmniej jedna elektrode stanowia elementy (4) wykla¬ dziny, ograniczajacej objetosc plynu. 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym. ze nabiegunnik (5) elektromagnesu (1) ma budowe skrzyn¬ kowa i jest chlodzony, korzystnie woda.UZZZZZZZZA i ' V { < d t ** J r PL

Claims (12)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób homogenizacji plynów elektroprzewodza- cych, zwlaszcza cieklej masy szklanej, poddawanych dzialaniu zmiennego pradu elektrycznego, znamienny tym, ze na okreslony obszar w plynie, w którym przep¬ lywa zmienny prad elektryczny, oddzialywuje sie zmien¬ nym polem magnetycznym.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kieru¬ nek strumienia magnetycznego jest prostopadly do kie¬ runku przeplywu pradu elektrycznego w plynie.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze plyn w obszarze oddzialywania pradu elektrycznego i pola mag¬ netycznego znajduje sie w ciaglym ruchu jednokierunko¬ wym .

4. Sposób wedlug zastrz. 3. znamienny tym. ze wektor sil dzialajacych na jony w plynie, a pochodzacych od wytworzonego pola magnetycznego jest zgodny z kierun-' kiem przeplywu plynu.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, ze zasadnicza czesc strumienia magnety¬ cznego przechodzi na wskros objetosc plynu, przez która przeplywa* prad elektryczny.

6. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, ze strumien magnetyczm przechodzi przez c/esc objetosci plynu, przez która przeplywa prad elektryczny.

7. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym. ze pole magnetyczne-wytwarza sie przy pomocy pradu elektry¬ cznego niskiej czestotliwosci.. f

8. Sposób wedlug zastrz. 7. , Znamienny tym, ze przeplyw pradu w plynie wywoluje sie przy pomocy dwóch lub wiecej elektrod zanurzonych,w plynie i polaczonych ze zródlem pradu zmiennego.

9. Urzadzenie do homogenizacji plynów elektroprze- wodzacych, zwlaszcza cieklej*masy szklanej, zawierajace elektrody zanurzone w plynie i zasilane ze zródla pradu zmiennego, znamienne tym, z# posiada elektromagnes (1) zasilany pradem zmiennym f usytuowany w bezposred¬ niej bliskosci objetolci pryjnu w której plynie prad elektryczny.

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze (114 287 elekirody (2) i elektromagnes (1) polaczone sa z tym samym zródlem pradu.

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze co najmniej jedna elektrode stanowia elementy (4) wykla¬ dziny, ograniczajacej objetosc plynu.

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym. ze nabiegunnik (5) elektromagnesu (1) ma budowe skrzyn¬ kowa i jest chlodzony, korzystnie woda. UZZZZZZZZA i ' V { < d t ** J r PL