WO2009106057A1 - Vorrichtung zur beeinflussung von viskosen fluiden mit hilfe der lorentzkraft - Google Patents

Vorrichtung zur beeinflussung von viskosen fluiden mit hilfe der lorentzkraft Download PDF

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Otto R. Hofmann
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/18—Stirring devices; Homogenisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
    • B01F33/451—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers wherein the mixture is directly exposed to an electromagnetic field without use of a stirrer, e.g. for material comprising ferromagnetic particles or for molten metal

Definitions

  • the invention relates to a device for influencing viscous fluids by means of the Lorentz force according to the preamble of the claims. It is suitable for both electrically conductive and poorly conductive fluids.
  • An arrangement also known from US 6849121 Bl is equipped with a central electrode in a channel and a peripheral electrode in the form of the channel wall.
  • the channel wall is surrounded by at least one electric coil for generating the magnetic field.
  • a device for influencing viscous fluids by means of the Lorentz force is known, are provided in the electrodes for heating the molten glass in a container and connected by a yoke magnetic poles outside of the magnet.
  • the arrangement and design of the magnets is of particular importance, to the state of the art nothing is removable.
  • 3,496,736 discloses a particular design of the magnets for a method and apparatus for controlling the thickness and cross-sectional shape of a float glass ribbon.
  • the surface geometry of a tin bath in shaped as desired. This form is impressed on the underside of the highly viscous float glass ribbon which slides over the tin bath. Due to its low electrical conductivity, neither a current flows nor is a Lorentz force effective in the float glass ribbon.
  • the Lorentz force acting exclusively in the tin bath does not produce any flow or movement in the glass because of the high viscosity.
  • the invention is therefore based on the object of specifying arrangements and configurations of the magnet (s) which make it possible to generate magnetic fields with high magnetic flux densities with the least possible expense in a fluid, in particular a molten glass.
  • the container may be a channel, tank, crucible, feeder, mold or tub in which the fluid is or flows.
  • the electrical conductors consist of a material with good electrical conductivity, eg. As platinum, and may be located adjacent or outside of the container, the container wall. Electrical conductors disposed within the fluid have the advantage that the heat generated in them from the stream flowing through can be used to heat the fluid.
  • an electrical current density j is generated in it by means of appropriately arranged electrodes, which creates an Lorentz force density f L directed at least approximately inwardly or outwardly with the magnetic flux density B generated by the electrical conductors. If the fluid does not have sufficient electrical conductivity, the current required to heat the fluid can flow through the container wall, which is heated thereby and gives off its heat to the fluid. In this case, in the container wall parallel to a longitudinal extent (longitudinal axis) of the container, a directional current density j is formed, which coincides with the peripherally directed magnetic flux density B generated by the electrical conductors to create a Essentially radially directed Lorentz force density f L cooperates in the container wall.
  • Immersion heaters for melting electrically poorly conductive glass are included. Immersion heaters are metal moldings, for example meander of molybdenum, platinum, tungsten and the like. ⁇ ., Which are located in a tub and are surrounded on the outside and inside of the fluid. If z. B.
  • rods and sheets are electrically connected in series, so that the same current I is used to generate the current density j and the flux density B.
  • This series connection further has the advantage that the frequencies V j and V B of the electric current density j and the magnetic flux density B are equal.
  • the frequency v f of the Lorentz force density f L is set so that it is approximately equal to the natural vibration frequency of the molded part or container, there is a particularly favorable alternating pressure situation and intense vibration situation in the container and in the fluid.
  • the frequencies V j and V B may be the same or different, constant or variable over time. The settings required for this purpose are provided and made with the aid of a control device.
  • the electrodes may be configured as block electrodes, ring electrodes or plate electrodes; they may be located at the ends of a longitudinally-elongated container or at its side walls. If the container is an electrically conductive platinum tube, then the electrical contact can be made at its ends (gates, flanges). Further features of the invention will become apparent from the following description of three embodiments, which are shown schematically in the drawing. Show it:
  • Fig. 1 shows a first inventive exemplary embodiment in one
  • Axial section in which electrical conductors for generating the magnetic flux density are arranged outside a container
  • FIG. 2 shows a section along a line G - G in FIG. 1
  • FIG. 3 shows a control unit
  • Fig. 4 is an axial section of a second exemplary embodiment with
  • FIG. 5 is a plan view of Fig. 4th
  • a container 10 is surrounded with a longitudinal axis XX of rod-shaped current conductors 11 (eg, cooled high-current lines) and provided with annular electrodes 12 which are at least approximately coaxial with the longitudinal axis X-X.
  • rod-shaped current conductors 11 eg, cooled high-current lines
  • annular electrodes 12 which are at least approximately coaxial with the longitudinal axis X-X.
  • the ring electrodes 12 are embedded in the tube and designed so that they still protrude a bit into the electrically conductive fluid 13. Between them there is an electrical voltage U, which generates an electric current density j in the process.
  • Each of the bar-shaped current conductors 11 is traversed by a current I and generates around it a magnetic flux density B '.
  • the resultant of the flux densities B 'in the container 10 is the parallel to the plane of Fig. 1 flux density B whose frequency is v B and which is directed at right angles to the current density j.
  • the frequency y, - of the current density j is different from the frequency v B of the magnetic flux density B.
  • the resulting magnetic flux density B is indicated at the left by a circle with a cross and at the right by a circle with a dot. This is to express that the resulting flux density B is directed peripherally and points to the left side of FIG. 1 in the drawing plane and on the right side of the Fig. 1 shows out of the plane. The same applies to the following figures.
  • the electrical current density j in FIG. 2 points vertically into the plane of the drawing and is represented by a cross with a circumscribed circle.
  • Current density j and flux density B generate according to the right-hand rule a Lorentz force density iL which is directed at right angles to j and B and the axis X - X and strives to narrow the fluid 13. If, for example, the phase position of the electrical current density j is changed from 0 ° to 180 ° with respect to the phase position of the magnetic flux density B, the direction of the Lorenz force density f L in FIGS. 1 and 2 reverses. It now acts radially outward.
  • a frequency generator 14 is connected on the one hand to an input unit 15 and on the other hand to a converter-amplifier unit 16 whose signals are supplied to the electrodes 17 and magnets 18 which abut against a fluid container 19.
  • a power supply 20 provides the required electrical power.
  • values for the currents or voltages Ui, U 2 , frequencies Vi, V 2 and phase angle ⁇ i, ⁇ 2 are input to the frequency generator 14, the voltage or voltage corresponding thereto.
  • Current-time curves for the electric current density j and the magnetic flux density B determined, this generated via the converter-amplifier unit 16 and to the electrodes 17 and magnets 18 on and so their currents I and frequencies v in the process influenced or controls.
  • a rohrf ⁇ rmiger container 21 is shown with a longitudinal axis X - X, in which a fluid 22 with less electrical conductivity is located.
  • four rod-shaped electrical conductors 23, 24, 25, 26 provided with unrecognizable (hidden) internal cooling are arranged immediately adjacent to the container 21, at least approximately parallel to the axis X-X.
  • the container 21 is made of a highly electrically conductive material (platinum) and is connected in series with the rod-shaped electrical conductors 23 to 26 to a voltage or current source U.
  • the conductors 23 and 25 are traversed by a current I, which is directed downward in Figures 4 and 5, while the current direction in the conductors 24 and 26 is directed upward.
  • the magnetic flux density B generated by the conductors 23, 25 is directed peripherally in the container 21 in the counterclockwise direction and the magnetic flux density B generated by the conductors 24, 26 peripherally in the container in the clockwise direction.
  • the current density j is directed in the wall of the container 21 approximately parallel to the axis X - X down.
  • Current density j and flux density B generate Lorentz force densities f L as indicated in FIG. They endeavor to stretch the tubular container 21 in the width direction and to press it in the height direction. Since the arrangement is operated with alternating current, the stretching and pressing directions change constantly. As a result, the container 21 comes into vibration, which are transmitted to the fluid 22 and act homogenizing and purifying on this. This action is particularly favorable if the frequency of the generated Lorentz force densities is equal to the natural vibration frequency of the container 21.

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Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen in viskosen Fluiden mit Hilfe der Lorentzkraft, die von einer elektrischen Stromdichte j und einer magnetischen Flussdichte B erzeugt wird. Sie dient insbesondere zur Mischung, Homogenisierung, Läuterung und Beschleunigung chemischer Reaktionen sowie physikalischer Prozesse in Glasschmelzen. Das Fluid (13) befindet sich in einem Behälter (10), mit dem das Fluid beheizende Elektroden (12) zur Erzeugung der Stromdichte j in Verbindung stehen und dem im Bereich der Stromdichte j zur Erzeugung der Flussdichte B mindestens ein Magnet zugeordnet ist. Die Magnete sind als stab-, rohr- oder kanalförmige elektrische Leiter (11) ausgebildet und zumindest annähernd parallel zu einer Längsausdehnung des Behälters (10) gerichtet.

Description

Vorrichtung zur Beeinflussung von viskosen Fluiden mit Hilfe der Lorentzkraft
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung von viskosen Fluiden mit Hilfe der Lorentzkraft gemäß der Gattung der Patentansprüche. Sie ist sowohl für elektrisch gut leitfähige als auch für schlecht leitfähige Fluide geeignet.
Zum Mischen, Homogenisieren und Läutern von viskosen Fluiden, insbesondere von Glasschmelzen und ähnlichen, elektrisch weniger leitfähigen Reaktionsgemischen sind technische Lösungen bekannt, die bspw. in den DE 10 2004 015 055 Al und DE 10 2005 058 729 Al umfänglich beschrieben sind. Insbesondere ist es bekannt, zur Steuerung eines Glasschmelzflusses ein elektrisches und ein magnetisches Feld mit unterschiedlich gerichteten Feldvektoren gleichzeitig zumindest an einem Abschnitt eines Zuführungskanals anzulegen und somit eine den Schmelzfluss bremsende oder beschleunigende Lorentzkraft zu erzeugen. Zur Erzeugung des elektrischen Feldes dienen Elektroden, die sich möglichst in Kontakt mit dem Schmelzfluss befinden. Das Magnetfeld wird durch Magnete generiert, die von der Schmelze isoliert, außen in der Nähe des Kanals angebracht sind. Eine auch aus der US 6849121 Bl bekannte Anordnung ist mit einer Zentralelektrode in einem Kanal und einer peripheren Elektrode in Form der Kanalwandung ausgestattet. Die Kanalwandung ist von mindestens einer elektrischen Spule zur Erzeugung des Magnetfeldes umgeben. Aus der SU 992432 ist eine Vorrichtung zur Beeinflussung von viskosen Fluiden mit Hilfe der Lorentzkraft bekannt, bei der Elektroden zur Beheizung der Glasschmelze in einem Behälter und durch ein Joch verbundene Magnetpole außerhalb des Magnetes vorgesehen sind. In jedem Fall ist für die praktische Erzeugung und Wirksamkeit der Lorentzkraft FL die Anordnung und Gestaltung der Magnete von besonderer Bedeutung, zu der dem Stand der Technik nichts entnehmbar ist. In der US 3 496 736 A ist eine besondere Gestaltung der Magnete für ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Dicke und Querschnittsform eines Floatglasbandes offenbart. Mit Hilfe der Lorentzkraft wird die Oberflächengeometrie eines Zinnbades in gewünschter Weise geformt. Diese Form wird der Unterseite des über das Zinnbad gleitenden hochviskosen Floatglasbandes aufgeprägt. Dabei fließt im Floatglasband wegen seiner geringen elektrischen Leitfähigkeit weder ein Strom noch ist in ihm eine Lorentzkraft wirksam. Die ausschließlich im Zinnbad wirkende Lorentzkraft erzeugt wegen der hohen Viskosität keinerlei Strömung oder Bewegung im Glas.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Anordnungen und Gestaltungen des Magnets/der Magnete anzugeben, die es ermöglichen, mit geringst möglichem Aufwand in einem Fluid, insbesondere einer Glasschmelze, wirkungsvoll Magnetfelder mit hohen magnetischen Flussdichten zu erzeugen.
Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen angegeben. Der Behälter kann ein Kanal, Tank, Tiegel, Speiser, Formteil oder eine Wanne sein, in denen das Fluid sich befindet bzw. strömt. Die elektrischen Leiter bestehen aus einem elektrisch gut leitenden Material, z. B. Platin, und können außerhalb oder innerhalb des Behälters, der Behälterwand benachbart angeordnet sein. Innerhalb des Fluids angeordnete elektrische Leiter haben den Vorteil, dass die in ihnen vom durchfließenden Strom erzeugte Wärme mit zur Beheizung des Fluids verwendet werden kann. Ist das Fluid ausreichend elektrisch leitfahig, so wird in ihm mittels entsprechend angeordneter Elektroden eine elektrische Stromdichte j erzeugt, die mit der von den elektrischen Leitern generierten magnetischen Flussdichte B eine zumindest annähernd nach innen bzw. außen gerichtete Lorentzkraftdichte fL schafft. Besitzt das Fluid keine ausreichende elektrische Leitfähigkeit, so kann der zur Beheizung des Fluids erforderliche Strom durch die Behälterwand fließen, die dadurch aufgeheizt wird und ihre Wärme an das Fluid abgibt. In diesem Fall bildet sich in der Behälterwand parallel zu einer Längsausdehnung (Längsachse) des Behälters eine gerichtete Stromdichte j aus, die mit der von den elektrischen Leitern erzeugten, peripher gerichteten magnetischen Flussdichte B zur Schaffung einer im Wesentlichen radial gerichteten Lorentzkraftdichte fL in der Behälterwand zusammenwirkt. Die in der Behälterwand erzeugte Lorentzkraft FL wird an das sie berührende Fluid übertragen und führt in diesem zu Schwingungen, Wechseldruck und Läuterung. Von der Erfindung sollen auch sogen. Tauchsiederöfen zum Schmelzen von elektrisch schlecht leitendem Glas umfasst werden. Tauchsieder sind Metallformteile, bspw. Mäander aus Molybdän, Platin, Wolfram u. ä., die sich in einer Wanne befinden und außen und innen vom Fluid umgeben sind. Wenn dabei z. B. starre Stäbe (Hochstromleiter) als Quellen der Magnetflussdichte B von dünnen schwingungsfahigen Blechen umgeben sind, die als Heizleiter dienen und in denen bei Bestromung die Stromdichte j besteht, so entsteht auch in diesem Fall eine Lorentzkraft und damit radial gerichtete Lorentzkraftdichte fL, die zu läuternden Schwingungen im Fluid führt. Dabei ist es von Vorteil, wenn Stäbe und Bleche (wie auch elektrische Leiter und Behälterwand bzw. Elektroden in vorgenannten Fällen) elektrisch in Reihe geschaltet sind, so dass derselbe Strom I zur Erzeugung der Stromdichte j und der Flussdichte B verwendet wird. Diese Reihenschaltung hat weiterhin den Vorteil, dass die Frequenzen Vj und VB der elektrischen Stromdichte j und der magnetischen Flussdichte B gleich sind. Wenn dann die Frequenz vf der Lorentzkraftdichte fL so eingestellt wird, dass sie annähernd gleich der Eigenschwingungsfrequenz des Formteils oder Behälters ist, ergibt sich eine besonders günstige Wechseldrucksituation und intensive Schwingungssituation im Behälter und im Fluid. Die Frequenzen Vj und VB können gleich oder unterschiedlich, konstant oder mit der Zeit variabel sein. Die hierzu erforderlichen Einstellungen werden mit Hilfe einer Steuereinrichtung bereitgestellt und vorgenommen. Die Elektroden können als Blockelektroden, Ringelektroden oder Plattenelektroden gestaltet sein; sie können sich an den Enden eines mit einer Längsausdehnung versehenen Behälters oder an seinen Seitenwänden befinden. Ist der Behälter ein elektrisch gut leitendes Platinrohr, so kann die elektrische Kontaktierung an seinen Enden (Anschnitte, Flansche) vorgenommen werden. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes erfindungsgemäßes Ausfuhrungsbeispiel in einem
Axialschnitt, bei dem elektrische Leiter zur Erzeugung der magnetischen Flussdichte außerhalb eines Behälters angeordnet sind,
Fig. 2 einen Schnitt entlang einer Linie G - G in Fig. 1, Fig. 3 eine Steuereinheit,
Fig. 4 einen Axialschnitt eines zweiten Ausfuhrungsbeispiels mit
Platinzylinder und Reihenschaltung für die elektrischen Leiter und den Behälter und
Fig. 5 eine Draufsicht zur Fig. 4.
In den Figuren 1 und 2 ist ein Behälter 10 mit einer Längsachse X-X von stabfδrmigen Stromleitern 11 (z. B. gekühlten Hochstromleitungen) umgeben und mit ringförmigen Elektroden 12 versehen, die mindestens angenähert koaxial zur Längsachse X - X angeordnet sind. Im Behälter 10 befindet sich ein Fluid oder Fluidstrom 13, der im Wesentlichen parallel zur Achse X - X gerichtet ist. Die Ringelektroden 12 sind in das Rohr eingelassen und so gestaltet, dass sie noch ein Stück in das elektrisch leitfähige Fluid 13 hineinragen. Zwischen ihnen besteht eine elektrische Spannung U, die im Prozess eine elektrische Stromdichte j erzeugt. Jeder der stabförmigen Stromleiter 11 wird von einem Strom I durchflössen und erzeugt um sich herum eine magnetische Flussdichte B'. Die Resultierende der Flussdichten B' im Behälter 10 ist die zur Zeichenebene der Fig. 1 parallele Flussdichte B deren Frequenz vB ist und die rechtwinklig zur Stromdichte j gerichtet ist. Die Frequenz y,- der Stromdichte j ist verschieden von der Frequenz vB der magnetischen Flussdichte B. In Fig. 1 ist die resultierende magnetische Flussdichte B links durch einen Kreis mit Kreuz und rechts durch einen Kreis mit Punkt bezeichnet. Damit soll zum Ausdruck kommen, dass die resultierende Flussdichte B peripher gerichtet ist und auf der linken Seite der Fig. 1 in die Zeichenebene hineinzeigt und auf der rechten Seite der Fig. 1 aus der Zeichenebene herauszeigt. Analoges gilt auch für nachfolgende Figuren.
Die elektrische Stromdichte j zeigt in Fig. 2 senkrecht in die Zeichenebene hinein und ist durch ein Kreuz mit umschriebenem Kreis dargestellt. Stromdichte j und Flussdichte B erzeugen gemäß der Rechte- Hand-Regel eine Lorentzkraftdichte iL die rechtwinklig zu j und B und zur Achse X - X gerichtet und bestrebt ist, das Fluid 13 einzuengen. Wird bspw. die Phasenlage der elektrischen Stromdichte j bezüglich der Phasenlage der magnetischen Flussdichte B von 0° auf 180° geändert, so kehrt sich die Richtung der Lorenzkraftdichte fL in den Figuren 1 und 2 um. Sie wirkt nunmehr radial nach außen. Ist die Frequenz vB der magnetischen Flussdichte B verschieden von der Frequenz v,- der elektrischen Stromdichte j, so entstehen abwechselnd Zeitabschnitte mit nach innen und Zeitabschnitte mit nach außen gerichteter Lorentzkraftdichte fi,. Es entsteht eine pulsierende Drucksituation im Fluid. Für die Lorentzkraftdichte fL gilt die mathematische Beziehung fL = j x B x sin α, wobei α der Winkel zwischen j und B ist.
In Fig. 3 ist ein Frequenzgenerator 14 einerseits mit einer Eingabeeinheit 15 und andererseits mit einer Wandler- Verstärker-Einheit 16 verbunden, deren Signale den Elektroden 17 und Magneten 18 zugeführt werden, die an einem Fluidbehälter 19 anliegen. Ein Netzteil 20 stellt die erforderliche elektrische Leistung bereit.
Mit Hilfe der Eingabeeinheit 15 werden Werte für die Ströme bzw. Spannungen Ui, U2, Frequenzen Vi, V2 und Phasenwinkel φi, φ2 in den Frequenzgenerator 14 eingegeben, der daraus entsprechende Spannungsbzw. Strom-Zeit- Verläufe für die elektrische Stromdichte j und die magnetische Flussdichte B ermittelt, diese über die Wandler- Verstärker- Einheit 16 generiert und an die Elektroden 17 und Magnete 18 weiter gibt und so deren Ströme I und Frequenzen v im Prozess beeinflusst bzw. steuert.
Mit Hilfe der zu Fig. 3 erläuterten Steuereinheit ist es möglich die zu den Figuren 1 , 2 sowie 4, 5 beschriebenen Vorrichtungen zu steuern.
In den Figuren 4 und 5 ist ein rohrfδrmiger Behälter 21 mit einer Längsachse X - X dargestellt, in welchem sich ein Fluid 22 mit geringer elektrischer Leitfähigkeit befindet. Außerhalb des Behälters 21 sind vier mit nicht erkennbaren (verdeckten) Innenkühlungen versehene stabfδrmige elektrische Leiter 23, 24, 25, 26 dem Behälter 21 unmittelbar benachbart, wenigstens angenähert parallel zur Achse X - X angeordnet. Der Behälter 21 besteht aus einem elektrisch gut leitenden Material (Platin) und ist zusammen mit den stabförmigen elektrischen Leitern 23 bis 26 seriell an eine Spannungs- bzw. Stromquelle U angeschlossen. Dabei werden die Leiter 23 und 25 von einem Strom I durchflössen, der in den Figuren 4 und 5 abwärts gerichtet ist, während die Stromrichtung in den Leitern 24 und 26 aufwärts gerichtet ist. Demzufolge ist die von den Leitern 23, 25 erzeugte magnetische Flussdichte B peripher im Behälter 21 gegen den Uhrzeigersinn und die von den Leitern 24, 26 erzeugte magnetische Flussdichte B peripher im Behälter im Uhrzeigesinn gerichtet. Die Stromdichte j ist in der Wand des Behälters 21 etwa parallel zur Achse X - X nach unten gerichtet. Stromdichte j und Flussdichte B erzeugen Lorentzkraftdichten fL, wie sie in Fig. 5 angegeben sind. Sie sind bestrebt, den rohrfδrmigen Behälter 21 in der Breitenrichtung zu dehnen und in der Höhenrichtung zu pressen. Da die Anordnung mit Wechselstrom betrieben wird, wechseln auch die Dehn- und Pressrichtungen ständig. Dadurch gerät der Behälter 21 in Schwingungen, die auf das Fluid 22 übertragen werden und homogenisierend und läuternd auf dieses einwirken. Diese Einwirkung ist dann besonders günstig, wenn die Frequenz der erzeugten Lorentzkraftdichten gleich der Eigenschwingungsfrequenz des Behälters 21 ist.
Die Erfindung ist nicht an die dargestellten Ausführungsbeispiele gebunden. Sie ist hinsichtlich der Anzahl, Gestaltung und Anordnung der Elektroden und elektrischen Leiter vielfältig variierbar. Ebenso können durch die Kombination von Merkmalen aus den Ausführungsbeispielen neue erfindungsgemäße Ausführungsformen entstehen. Schließlich können alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste
10, 21 Behälter
11, Stromleiter
12, 17 Elektroden
13, 22 Fluid, Fluidstrom
14 Frequenzgenerator
15 Eingabeeinheit
16 Wandler- Verstärker-Einheit
18 Magnete
19 Fluidbehälter
20 Netzteil
23, 24, 25, 26 elektrische Leiter
B magnetische Flussdichte fL Lorentzkraftdichte j elektrische Stromdichte
I (Wechsel-)Strom
U Spannungs-, Stromquelle
X - X Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen in viskosen Fluiden mit Hilfe der Lorentzkraft, die von einer Stromdichte j und einer magnetischen Flussdichte B erzeugt wird, insbesondere zur Mischung
Homogenisierung, Läuterung und Beschleunigung chemischer Reaktionen sowie physikalischer Prozesse in Glasschmelzen, wobei sich das Fluid in einem Behälter befindet, mit dem das Fluid beheizende Elektroden zur Erzeugung der Stromdichte j in Verbindung stehen und dem im Bereich der Stromdichte j zur
Erzeugung der Flussdichte B mindestens ein Magnet zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete als stab-, röhr- oder kanalförmige elektrische Leiter ausgebildet und in paralleler Richtung zu einer Längsausdehnung des Behälters angeordnet sind.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter außerhalb des Behälters nahe der Behälterwand angeordnet sind.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter im Behälter angeordnet sind.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiter einzeln geschaltet und angesteuert werden.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet dass die elektrischen Leiter miteinander geschaltet und angesteuert werden.
PCT/DE2009/000260 2008-02-25 2009-02-24 Vorrichtung zur beeinflussung von viskosen fluiden mit hilfe der lorentzkraft WO2009106057A1 (de)

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