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    Batch preheating on glass melting furnaces
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1989) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    The preheating of the raw materials with the flue gases leaving the air preheater can be a powerful tool to save energy and to increase the pull of a glass melting furnace. In the first part, this work deals with the magnification of the pull of glass melting furnaces from a theoretical point of view. In the second part, the results of heat balance measurements on glass melting furnaces equipped with a batch preheater are given. The measured results are compared with calculated results. A good agreement of theoretical and measured results is found.
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    Bedeutung der industriellen Gemeinschaftsforschung für die Glasindustrie
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1994) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    [no abstract available]
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    Berechnungen zum Einfluß der Rohstoffvorwärmung auf den Wärmehaushalt von Glasschmelzöfen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1983) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Trier, Wolfgang
    Ein Rechenmodell zur Beschreibung des Verbundes Glasschmelzofen/Rohstoffvorwärmer wird vorgestellt. Für die Beschreibung des Oberofens wird eine geschlossene Gleichung hergeleitet, die auf der Differentialgleichung für den Wärmeübergang zwischen Flamme und Umgebung beruht. Zur Beschreibung des Luft- und Rohstoffvorwärmers dienen die bekannten Rekuperatorformeln. Die einzelnen Anlagenteile werden mittels ihrer Wärmedurchgangszahlen charakterisiert, wobei für den Ofen eine für die Wärmeübertragung an das Wärmgut und eine für die Wärmeabgabe an die Umgebung eingeführt werden. Während durch Verbesserungen der Luftvorwärmung und der Wärmeisolation bei guten, dem Stand der Technik entsprechenden Wannen nur noch geringfügige Verbesserungen zu erwarten sind, bringt die Rohstoffvorwärmung noch deutliche Vorteile. Bei Einführung einer Rohstoffvorwärmung sind eine Parallel- und eine Serienschaltung von Luft- und Rohstoffvorwärmer denkbar. Hinsichtlich der Wärmeübertragungsbedingungen kann für beide Schaltungsarten die Existenz optimaler Parameterkonstellationen aufgezeigt werden. Bei der Parallelschaltung gibt es bezüglich der den einzelnen Anlagenteilen zugeführten Abgasteilströme ebenfalls ein Optimum. Die Parallelschaltung verspricht in wärmetechnischer Hinsicht größere Vorteile, wird aber wegen höherer Abgas- und Rohstoffvorwärmtemperaturen schwerer zu verwirklichen sein. Wichtig ist darüber hinaus, daß ein möglichst großer Rohstoffanteil vorgewärmt wird. Calculations of the influence of raw material preheating on the thermal balance of glass melting furnaces A quantitative model is proposed to describe the combined furnace/preheater unit. To describe the combustion space a closed equation is derived which is based on the differential equation for heat transfer between flame and surroundings. The well known recuperator formula is used to describe both air and raw material preheating. The individual parts of the installation are characterized by their heat transfer coefficients; for the furnace there is one for the heat transferred to the charge and one for heat lost to the surroundings. Although improvements to air preheating and heat insulation must be desirable the state of furnace technology means that only small improvements are to be expected, yet raw material preheating has significant advantages. By introducing raw material preheating either a parallel or a series linking of the air and batch preheating may be envisaged. According to the heat transfer conditions both kinds of link can be shown to exhibit optimum sets of parameters. For parallel connexion there is also an optimum distribution of waste gas flows between the individual units. Parallel connexion would have greater advantages in terms of thermal efficiency but, because of higher waste gas and batch temperatures, would be more difficult to realize in practice. It is consequently important to preheat as large a proportion of the batch materials as possible. Calculs pour déterminer l'influence du préchauffage des matières premières sur le bilan thermique des fours de fusion du verre On présente un modèle de calcul pour décrire l'association four de fusion du verre/préchauffage des matières premières. Pour décrire la superstructure du four, on établit une équation d'une intégrale définie, basée sur l'équation différentielle qui caractérise le transfert de chaleur entre la flamme et son environnement. On se sert des formules bien connues du récupérateur pour décrire le préchauffage de l'air et des matières premières. Chaque partie des installations prises individuellement est caractérisée par son coefficient de transmission thermique; on en introduit un pour la transmission de chaleur au matériau à chauffer et un pour les pertes de chaleur dans l'environnement du four. En améliorant le préchauffage de l'air et l'isolation thermique, on ne peut plus s'attendre, dans les bons fours à bassin actuels, qu'à de légères améliorations, alors que le préchauffage des matières premières offre, lui, des avantages appréciables. Un montage en parallèle ou en série des récupérateurs et des systèmes de préchauffage des matières premières est concevable lorsque l'on instaure un préchauffage des matières premières. En ce qui concerne les conditions de transmission de la chaleur, il est possible de mettre en évidence, pour les deux types de montage, un ensemble de paramètres optimaux. Lors du montage en parallèle, on obtient également un optimum en ce qui concerne les quantités de chaleur perdue qui parviennent à chaque partie des installations. Le montage en parallèle, du point de vue thermique, offre des avantages plus grands, mais il est plus difficile à réaliser à cause des températures plus élevées des fumées et du préchauffage des matières premières. En outre, il est important qu'une proportion de matières premières la plus grande possible soit préchauffée.
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    Entwicklung eines leichten Sehrohres zur kurzfristigen Inspektion des Flammenraumes von Glasschmelzwannen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1982) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Mergler, Kurt Wilhelm
    Für Beobachtungen in laufenden Glasschmelzöfen stehen bei der Hüttentechnischen Vereinigung der Deutschen Glasindustrie (HVG) verschiedene Ofenperiskope zur Verfügung, die durch Schrägvorausblick und Seitwärtsausblick eine Fülle von Beobachtungsmöglichkeiten eröffnen. Jedoch erfordern die bisher zur Verfügung stehenden Ofenperiskope für ihren Betrieb erhebliche Mengen an Kühlwasser und Spülluft, so daß lange Rüstzeiten für das Verlegen der hierfür notwendigen schweren Versorgungsschläuche benötigt werden. Um diesen Umständen Rechnung zu tragen, wurde von der HVG ein leichtes, nur mit Druckluft gekühltes Ofenperiskop entwickelt. Der Einsatz von Druckluft als Kühlmedium erweist sich als problemlos, wobei auch die benötigten Luftmengen in Grenzen gehalten werden können. Als Kühlluft reicht für das neue Gerät die Menge, die beim herkömmlichen Ofenperiskop allein als Spülluft benötigt wird. Gegenüber dem vorhandenen Periskop ergeben sich Einschränkungen in den Beobachtungsmöglichkeiten, die aber durch eine größere Flexibilität beim Einsatz ausgeglichen werden. Als Optik dient in Anlehnung an bereits vorliegende Erfahrungen ein modifiziertes Hohlkörperprüfgerät, wobei auf ein weitgehend der Serie entsprechendes Gerät mit 9,5 mm Durchmesser zurückgegriffen wurde. Durch Abwinkein der Blickrichtung um 15° zur Geräteachse wird eine erhebliche Erweiterung der Βeobachtungsmöglichkeiten erreicht. Development of a lightweight periscope for rapid inspection of the combustion space of glass tank furnaces Various periscopes are available at the Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie (HVG) for observations in operating furnaces and through oblique and sideways viewing they open up a wide range of possibilities of observation. However, the previously available furnace periscopes require appreciable quantities of cooling water and flushing air to overcome the difficulties of protection arising with long times of insertion. To take account of these circumstances the HVG has developed a lightweigth periscope cooled only by compressed air. The use of compressed air as the coohng medium is almost free from problems and the quantities of air used can be kept within limits. The new periscope needs only as much cooling air as was used for flushing out in the earher periscope. Compared to the water cooled periscope there arise some limitations in the possibilities of observing, which are compensated by a greater flexibility. The optical head uses existing experience with a modified hollow body testing apparatus which, together with the other elements is reduced to a diameter of 9,5 mm. By turning the direction of viewing by up to 15° from the axis of the apparatus extension of the possibilities of observation is achieved. Mise au point d'un périscope léger pour l'inspection rapide de la flamme des bassins de fusion du verre Pour les observations dans les fours de fusion du verre continus on dispose à la Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie (HVG) de différents périscopes de four qui offrent énormément de possibilités d'observations dans les sens vertical et latéral. Pourtant les périscopes de four dont on dispose actuellement ont besoin, pour fonctionner, d'importantes quantités d'eau pour les refroidir et d'air pour les nettoyer, de telle sorte que des temps de montage assez longs sont nécessaires pour la pose des lourds tuyaux d'ahmentation. Pour tenir compte de ceci la HVG a mis au point un périscope de four léger refroidi uniquement par air comprimé. L'emploi d'air comprimé comme réfrigérant ne pose pas de problème et permet de maintenir les quantités d'air nécessaires dans certaines limites. La quantité d'air de refroidissement utilisée par le nouvel appareil correspond à celle qui était nécessaire pour le nettoyage des anciens périscopes de four. Par rapport au périscope existant, il y a des restrictions quant aux possibilités d'observation mais ces restrictions sont compensées par une plus grande flexibilité lors de l'utilisation. Comme optique, on utilise, en s'appuyant sur les expériences acquises jusqu'à présent, un appareil de contrôle creux modifié, pour lequel on a recours à un dispositif de 9,5 mm de diamètre correspondant largement à la série. En dirigeant l'angle de visée à 15° par rapport à l'axe de l'appareil, on accroît considérablement les possibilités d'observation.
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    Industrial experience with a cathodic electrochemical method to reduce the molybdenum electrode corrosion
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1993) Fleischmann, Bernhard; Mergler, Kurt Wilhelm; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    In an industrial all-electric glass tank a cathodic dc voltage was superimposed on the ac heating voltage at two molybdenum electrodes for about 8 months to reduce the corrosion through the formation of a protective layer. One starting electrode could be used as counter electrode for the cathodic protection of the molybdenum heating electrodes. A platinum electrode was installed as reference electrode to carry out electrochemical measurements (impedance measurements, current-potential curves). After an 8 months' running time a reduction of molybdenum corrosion of about 25 % could be proved due to the cathodic protection in comparison with unprotected heating electrodes. The results of the electro chemical investigations on the industrial glass tank showed to a certain extent deviations from the former laboratory tests.
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    Minderung der ΝΟx-Emission durch feuerungstechnische Maßnahmen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1985) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    An einer hochbelasteten erdgasbeheizten U-Flammenwanne zur Herstellung von weißem Hohlglas wurden gezielt Versuche zur Minderung der ΝΟx-Emission durch feuerungstechnische Maßnahmen durchgeführt. Folgende Parameter wurden in die Untersuchung einbezogen: Falschluft, Düsenbestückung der Brenner und Luft-/Brennstoffverhältnis. Zusätzlich wurde der Versuch einer gestuften Verbrennung unternommen, wobei auf eine gestufte Brennstoff zufuhr übergegangen wurde. Die Reduzierung des Luftüberschusses bis hin zu einer nahstöchiometrischen Verbrennung ist die wirksamste Maßnahme zur Verringerung der ΝΟx-Emission; sie bringt jedoch nicht allein die angestrebte Minderung.
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    Modeling of the aging of glass furnace regenerators
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1992) Beerkens, Ruud G. C.; Muysenberg, Hendrikus P. H.; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    A model has been developed to predict the decrease of the thermal performance of glass furnace regenerators due to fouling by flue gas condensates. The model consists of four parts: a) description of the thermal performance (heat transfer) of regenerator checkers; b) description of the heat transfer in the furnace combustion chamber; c) determination of volatilization of sulfur, chloride and sodium components from the melt; d) modeling of chemical reactions in and deposition from flue gases in the regenerator. The aging and the reduction of the thermal efficiency due to fouling has been predicted: - for different checkerwork constructions or refractory types; - as a function of pull rate; - as a function of glass melt temperatures; - as a function of applied cullet fraction. Depending on the different conditions, the predicted increase in energy consumption is about 1 up to more than 3 %/year, mainly due to fouling. Cruciform and chimney block checkers seem to be less sensitive for this fouhng than basketweave packings. As molten glass temperatures increase, dust emissions and fouling rates are going up. According to the model calculations, a higher cullet fraction in the batch will lead to reduced aging rates of the regenerators. The model is in quite good agreement with practical observations in industrial furnaces.
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    Practical experience with raw-material preheating on glass melting furnaces
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1992) Enninga, Gerhard; Dytrych, Karel; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    By preheating the raw materials using the energy of the flue gases after leaving the air-preheating system energy savings of about 20 to 25 % are possible on glass melting furnaces. At the same time, the flue gases are cooled down to temperatures, which are necessary for the cleaning process that follows in the electrostatic precipitator. The preheating of the raw materials has been often discussed in the past, but that time at no suitable heat exchanger was available. Furthermore, there also were many other possibilities to improve the thermal performance of glass melting furnaces, for example better air preheaters, a better insulation of the installation of better burner systems. Nienburger Glas GmbH has been working in the field of batch preheating since about ten years. The preheater, which was developed, works with direct contact of flue gas and batch in a cross-counter flow; the flue-gas ducts are set up by angle irons with the corner at the top side. During the preheating process also most of the acidic components, for example sulphur oxides, chlorine and fluorine, are removed out of the flue gases. After beginning with a small experimental setup a batch preheater for a cross-fired green glas furnace with a pull rate of about 300 t glass/d was designed and built in cooperation with GEA Energietechnik GmbH, Bochum (FRG). This batch preheater has been operated since about 4 years with a cullet content of about 80 to 90 %. The next step in developing this new technique was the installation of a batch preheater on a cross-fired furnace with a capacity of about 350 t glass/d, which is used for the production of white glass with a cullet content of 30 to 50%. Moreover, the first batch preheater for an end-fired furnace has recently been taken into operation. This paper will report about practical experiences with the existing batch-preheating systems. The energy consumption will be treated as well as the emission of sulphur oxides, chlorine and fluorine, the preheating temperatures, the melting behaviour of the furnace, the carry over of dust to the regenerators and the quality of the produced glass.
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    Primary measures for the ΝΟx reduction on glass melting furnaces
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1989) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Sieger, Werner
    On a producing horseshoe furnace fired with natural gas experiments were carried out to reduce the NOx emission by primary measures. After optimizing the combustion conditions flue gas recirculation and air staging were tested as new measures. To ensure a complete combustion the CO content of the flue gases was limited to values of less than 1000 mg/m3, measuring the CO content at the top of the regenerator. The recirculated flue gas was used to replace the primary air. The ΝΟx content obtained by flue gas recirculation in combination with other measures was about half of the original value. The air staging was realized by branching a part of the preheated combustion air from the top of the regenerator and feeding the air over existing sight holes to the combustion space. The preheated air was transported using a jet pump. This measure established ΝΟx contents in the flue gas which were less than 1000 mg/m3.
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    Probleme bei der Vorbereitung glastechnischer Untersuchungen im Weltraum Projekt „Reaktionskinetik in Glasschmelzen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1980) Frischat, Günther Heinz; Herr, Klaus; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Beier, Wolfram
    An der TU Clausthal werden seit 1975 vorbereitende Arbeiten zum Thema „Reaktionskinetik in Glasschmelzen" im Hinblick auf ein voraussichtlich 1982 auszuführendes Spacelab-Experiment im erdnahen Weltraum ausgeführt. Bei diesen Untersuchungen sollen die Reaktionsprozesse zwischen Glasschmelzen unterschiedlicher Zusammensetzungen bzw. zwischen einem Kristall (Glas) und einer Glasschmelze bei Temperaturen oberhalb 1200 °C studiert werden. Beim Arbeiten unter stark reduzierter Schwerkraft (≈ 10¯⁴ g, g = Erdbeschleunigung) wird die unter Normalbedingungen unvermeidbare Dichtekonvektion vermieden, so daß die Reaktionsprozesse in reiner Form zugänglich sein sollten. Zur optimalen Gestaltung des Weltraumexperimentes ist, neben der eigentlichen Experimentanordnung, eine Reihe verschiedener glastechnischer Fragen zu lösen. So muß beispielsweise das Verhalten der Glasschmelzen bei hohen Temperaturen untersucht werden in Form folgender Eigenschaften: Wärmedehnung, Dichte, Viskosität, Oberflächenspannung und Grenzflächenspannung. Ein so gestaltetes Vorexperiment an Bord einer ballistischen Rakete konnte die bisherigen Überlegungen im wesentlichen bestätigen. Problems in preparing for glass technology investigations in space. Project „Reaction kinetics in glass melts" Work has been in progress since 1975 at the Technical University Clausthal on preliminary work on the theme reaction kinetics in glass melts in preparation for Space Lab experiments in the orbit scheduled for 1982. In these investigations reaction processes between glass melts of difFerent compositions or between crystal (glass) and glass melt will he studied at temperatures above 1200 °C. By working at greatly reduced gravitational acceleration (≈ 10¯⁴ g) the density induced convection which is unavoidable in normal conditions can be suppressed and reaction processes are accessible in a simpler form. For optimum organization of the space experiment a series of glass technological questions must be solved as well as the basic experimental set up. For example the high temperature behaviour of the thermal expansion, density, viscosity, surface tension and interfacial tension need to be known. Preliminary experiments on board of a ballistic rocket have confirmed these considerations. Problèmes liés à la préparation d'expériences spatiales sur le verre. Projet „Cinétique de réaction dans les fontes de verres" Depuis 1975, à l'Université de Clausthal, s'effectuent des travaux préparatoires portant sur la „Cinétique de réaction dans les fontes de verres" en vue d'essais en laboratoire spatial prévus pour 1982 dans l'espace à proximité de la terre. Lors de ces essais, on étudiera les processus de réaction entre des fontes de verres de differentes compositions et entre du cristal (verre) et une fonte de verre au-dessus de 1200 °C. Lors des travaux effectues à gravité réduite (≈ 10¯⁴ g, g = accélération de la pesanteur), on évite la convection de densité qui est inévitable dans des conditions normales, de sorte qu'il est possible d'étudier les processus de réaction sous une forme pure. Pour permettre un déroulement optimal de ces essais spatiaux, il faut résoudre non seulement des problèmes d'ordre général mais aussi de nombreux problèmes technologiques. II faut étudier, entre autres, le comportement des fontes à haute température, c'est-à-dire d'en étudier les propriétés suivantes: dilatation thermique, masse volumique, viscosité, tension superficielle et tension interfaciale. Un essai préalable au bord d'une fusée ballistique conçu de cette façon a confirmé qu'il est possible de poursuivre ces travaux dans le même esprit.
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    Situation of the waste-heat utilization in the German glass industry Survey results
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1990) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    The overall energy consumption in the glass industry is controlled generally by the energy components that have been installed for glass melting. Because of the high processing temperatures, the use of effective air-preheating systems is an essential prerequisite for the efficiency and economy of today's operating glass-melting furnaces. Since the temperature of the waste gas after exiting the furnace installation is generally of the order of 500 °C, the utilization of the waste heat contained in the waste gases by means of special heat-recovery units has been pursued for a long time by numerous glass works. In the framework of a survey it was determined to what extent waste heat recovery systems are utilized in the glass industry of West Germany and for what purpose the energy obtained in this connection is being utilized. Over 60 % of the plants that were questioned have installed waste heat recovery units, and the waste heat that is available to these plants represents about 75 % of the total waste heat available to the glass industry. In further evaluations which took into account not only the waste gas volume flow of the entire plant but also the volume flow from the individual glass-melting units, it was shown that waste heat recovery units are clearly economically more favorable for the larger plants.
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    Strength optimization of glass containers by the finite element method
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1988) Müller-Simon, Hayo; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    A finite element program to calculate the wall stresses of container glass with respect to axial loads and internal pressure loads has been installed in a microcomputer. The stress calculations are based on a modified shell element. The efficiency of this element type as well as the working properties of the finite element program were tested. Sample bottles and the corresponding bursting pressure data were available for this investigation. From these data, maximum permissible wall stresses were calculated with the finite element program. The results were found to be in the same range as those stated in the literature. The finite element program gives a fast and sufficiently accurate prediction of the influence of changes in glass container outline or glass distribution by calculation.
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    Strömungsmessungen im Läuterbereich einer rekuperativ beheizten Glasschmelzwanne
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1980) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Mergler, Kurt Wilhem; Voss, Hans-Jörg
    Die Strömungsvorgänge in kontinuierlich arbeitenden Glasschmelzwannen sind von entscheidender Bedeutung für die Qualität des erschmolzenen Glases und den Wärmeverbrauch des Ofens. Zur Messung der Strömungen nach Betrag und Richtung wurde ein Meßsystem entwickelt, mit dem die im Glasbad auf ein Pendel wirkenden Kräfte gemessen werden können. Die Messungen konnten an einer rekuperativ beheizten Spezialglaswanne durchgeführt werden. Zur exakten Auswertung wurde ein Iterationsverfahren entwickelt. Die Meßergebnisse werden vorgestellt und interpretiert. Mit gewissen Einschränkungen läßt sich ein Strömungsbild für die gesamte Läuterwanne konstruieren. Überraschend ist einerseits die starke Kopplung der Strömungsvorgänge an den Oberofen, andererseits die zeitliche Instabilität der Strömungen. Flow measurements in the working end of a recuperatively heated glass tank Flow behaviour in continuous glass tanks is of considerable importance in relation to the quality of the molten glass and the heat consumption of the furnace. To measure the magnitude and direction of the flow velocity a system was developed which depends on the forces acting on a pendulum in the glass melt. Measurements were made on a recuperatively heated special glass tank and an iterative method developed for exact evaluation of the results. The results are given and interpreted. Within given limits a picture of the flow in the working end can be deduced. Surprising are the strong coupling of the flow with conditions in the combustion space and the instability of the flows with time. Mesures d'écoulement dans la zone d'affinage d'un bassin doté d'un système de récupération Les processus d'écoulement dans les bassins de fusion continue sont d'une importance primordiale pour la qualité du verre élaboré et la consommation de chaleur du four. On a mis au point une méthode de mesure de l'intensité et de la direction des courants basée sur la mesure des forces agissant sur un pendule. Ces mesures ont été effectuées sur un bassin pour la fusion d'un verre spécial doté d'un système de récupération. Pour l'exploitation des données, on a mis au point un procédé réitéré. On donne les résultats des mesures et on propose une interprétation permettant d'établir, avec certaines restrictions, un modèle d'écoulement pour le bassin d'affmage. On est surpris par l'influence de la superstructure sur les processus d'écoulement et l'instabilité des courants dans le temps.
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    Vergleich verschiedener Meßverfahren zur Bestimmung des Abgasqueraustausches in Glasschmelzwannen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1986) Müller-Simon, Hayo; Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Mergler, Kurt Wilhelm
    Die aus Helium-Impfmessungen ermittelte Queraustauschmatrix ist relativ unempfindhch gegenüber kleineren Veränderungen der Brennerbeaufschlagung. Ist die Queraustauschmatrix einmal bestimmt, lassen sich die Abgasvolumenströme in den einzelnen Kammern aus den Brennstoff- und Verbrennungsluftmengen gut berechnen. Eine Abhängigkeit zwischen den mit der Helium-Impfmessung gemessenen Austauschströmen und den Austauschströmen, die aus der Druckverteilung im Oberofen und den Brennerimpulsen errechnet wurden, konnte nicht eindeutig nachgewiesen werden. Mit dem Prinzip des Prandtlschen Staurohrs wurde der Zusammenhang zwischen Staudruck im Brennerhals und Strömungsgeschwindigkeiten untersucht. Eine Abhängigkeit konnte auch mit einer einfachen Meßanordnung gefunden werden.
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    Vergleichende UV-Beobachtungen an erdgas- und schwerölbeheizten U-Flammenwannen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1981) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Mergler, Kurt Wilhelm
    Die beim zunehmenden Einsatz von Erdgas häufig aufgetretenen Schwierigkeiten durch den verschleppten Ausbrand und die damit verbundene Gefährdung des Feuerfestmaterials führten zur Entwicklung der Flammenbeobachtung im Bereich der UV-Strahlung. Es stellte sich die Frage, ob die Strahlung tatsächlich direkt mit den energetisch relevanten Reaktionen im Zusammenhang steht. Aus diesem Grunde wurden Untersuchungen zum Ausbrandverhalten von Erdgas und schwerem Heizöl mit begleitenden UV-Untersuchungen durchgeführt. Aus meßtechnischen Gründen erwiesen sich U-Flammenwannen als optimal für derartige Untersuchungen, da nur hier eine Probenahme entlang der gesamten Brennstrecke zur Untersuchung der Flammengase auf reaktionsfähige Bestandteile möglich ist. Die im UV strahlenden Flammenpartien enthalten CO und H₂ in erheblichem Umfang, so daß die UV-Strahlung als zuverlässiges Indiz für Verbrennungsreaktionen betrachtet werden kann. Ein weiterer Aspekt ist die ΝΟₓ-Bildung im Verlauf der Verbrennung. Die Meßergebnisse zeigen, daß die Bildung von ΝΟₓ stark von der lokalen Gaszusammensetzung abhängt. Comparative UV observations on natural gas and heavy oil horseshoe fired tank furnaces The increasing use of natural gas and the frequently occurring difficulties due to less complete combustion and the consequent risks to refractories have led to the development of ultra-violet flame observation. This raises the question whether the UV radiation is directly related to the energetically relevant reactions. For this reason investigations of combustion behaviour have been made of natural gas and heavy oh firing using UV equipment. On technological grounds horseshoe flame furnaces were chosen as the most suitable for this work because scanning of the whole flame path to investigate the reactive components in the flame gases is possible from one sample probe position. The parts of the flame emitting UV radiation contain CO and H₂ in appreciable proportions so that the UV radiation can be used as an indicator for the combustion reactions. A further important aspect is the formation of ΝΟₓ during combustion. The results obtained indicate that formation of ΝΟₓ is strongly dependent on the local gas composition. Observations comparées, dans l'ultraviolet, des flammes dans les bassins de fours à boucle chauffés au gaz naturel et au fuel lourd Les difficultés souvent recontrées avec l'emploi croissant de gaz naturel, à savoir l'abaissement du coefficient des gaz effectivement brûlés, et le danger que cela représente pour les réfractaires, ont orienté les recherches dans l'observation des flammes dans le domaine des ultraviolets. Le problème était de savoir s'il existe vraiment un rapport direct entre le rayonnement et les réactions correspondantes du point de vue énergétique. C'est pour cette raison qu'ont été effectuées, de pair avec des études dans l'ultraviolet, des études sur le comportement du coefficient de gaz naturel et de fuel lourd effectivement brûlés. Pour de telles mesures, les bassins des fours à boucle se sont révélés les plus intéressants, car c'est seulement dans ce cas qu'il est possible de prélever des gaz réactifs sur toute la longueur de la flamme pour étudier les gaz de flammes. Les parties de flammes qui émettent dans l'ultraviolet contiennent CO et H₂ en grande quantité, si bien que le rayonnement ultraviolet peut être considéré comme un bon indice pour l'observation des réactions de la combustion. En outre, ΝΟₓ se forme au cours de la combustion. Les résultats des mesures montrent que la formation de ΝΟₓ dépend fortement de la composition chimique locale des gaz.
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    Wärmetechnische Messungen an Kammergitterungen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1985) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen
    Verbesserungen an den Regeneratoren waren neben Isolationsmaßnahmen ein Mittel zur Verringerung des Energieverbrauchs bei der Glasherstellung. Die Erhöhung der Luftvorwärmung war darüber hinaus eine wesentliche Voraussetzung für die bei erhöhten Schmelzleistungen notwendigen hohen Oberofentemperaturen. Für die rechnerische Ermittlung des Einflusses von weiteren Verbesserungen an Regeneratoren ist die Kenntnis der Wärmeübergangskoeffizienten eine wesentliche Voraussetzung. An arbeitenden Glasschmelzöfen werden an eigens präparierten Regeneratoren wärmetechnische Messungen und Strömungsmessungen durchgeführt, um Auskunft über die Wärmeübertragung in Kreuzsteingitterungen zu erhalten, über die bisher keine Literaturdaten vorlagen. Der Vergleich mit einer ebenfalls durchgemessenen Korbflechtgitterung läßt den Schluß zu, daß bei ähnlichen geometrischen Daten und Strömungsverhältnissen Korbgeflecht- und Kreuzsteingitterungen hinsichtlich des konvektiven Wärmeübergangs durchaus vergleichbar sind. Bei den Strömungsmessungen wird in allen untersuchten Anlagen eine gleichmäßige Abgas- und Luftverteilung vorgefunden. Diesbezügliche Ungleichmäßigkeiten haben einen vergleichsweise geringen Einfluß auf den Energieverbrauch von Glasschmelzöfen.
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    Zur Frage der Wärmeübertragung in Topfsteingitterungen
    (Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1985) Barklage-Hilgefort, Hansjürgen; Trier, Wolfgang
    An einer produzierenden Glasschmelzwanne wurden in einer mit Topfsteinen zugestellten Regenerativkammer ausführliche wärme technische Messungen durchgeführt. Hierdurch können für verschiedene Bereiche des Regenerators Wärmeübertragungskoeffizienten angegeben werden. Hinsichtlich der konvektiven Wärmeübertragung bestand bei Topfsteingitterungen bisher eine erhebliche Unsicherheit. Auf Grund der vorhegenden Meßdaten kann davon ausgegangen werden, daß die Topfsteingitterung mit anderen glattschachtähnlichen Gitterungssystemen durchaus vergleichbar ist, zumindest für den hier untersuchten Bereich niedriger Strömungsgeschwindigkeiten.