Konvektionswärmestrom in Glasschmelzwannen

Abstract

Α convective heat flow occurs in all-electric melting furnaces between the plane of the electrodes and the batch layer, which depends on the distance between these planes and which obeys Benard's rule. This convective flow may be demonstrated for a distance apart of the electrodes (flat plates or horizontal rods) and batch layer of 36 cm; at a separation of 20 cm only for high temperature differences but nearly always occurs for a distance of 60 cm. This Benard convection was investigated in borosilicate (Simax) glass melting and contributed about 50 % of the heat transferred. It is accepted that this fraction may amount to as much as 80 % in coloured glasses. The transfer function in all-electric tanks conforms more closely to the plug flow model than is true in gas fired furnaces. Dans les bassins „tout electrique", il existe un courant de convection d'origine thermique entre le plan des electrodes et le tapis de composition vitrifiable qui depend de la distance qui les separe et pour lequel on peut appliquer la regle de Benard. On montre que la convection se produit pour une distance entre le plan d'electrode (electrodes horizontales de type barres ou de type plaques) et le tapis de composition de 36 cm; pour une distance de 20 cm, ehe ne se produit que pour des differences de temperature assez elevees, alors que pour une distance de 60 cm eile a pratiquement toujours lieu. La convection de Benard contribue pour pres de la moitie, au transfert de chaleur dans la fonte de verre de borosilicate etudiee (Simax). On suppose que cette contribution est de 80 % pour des fontes de verre colore. Les bassins „tout electrique" ont une fonction de transport qui se rapproche plus du modele d'ecoulement de type piston que les installations chauffees au gaz. In vollelektrischen Wannen existiert zwischen Elektrodenebene und Gemengeschicht ein Konvektionswärmestrom, der von deren Abstand voneinander abhängt und für den die Bénardsche Regel gilt. Die Konvektion wurde für einen Abstand Elektrodenebene (Platten- oder horizontale Stabelektroden) — Gemengeschicht von 36 cm nachgewiesen; bei einem Abstand von 20 cm tritt sie nur bei höheren Temperaturunterschieden, bei einem Abstand von 60 cm dagegen praktisch immer auf. Die Bénardsche Konvektion war bei der untersuchten Borosilicatglasschmelze (Simax) mit etwa 50 % am Wärmetransport beteiligt. Man nimmt an, daß dieser Anteil bei Farbglasschmelzen 80 % beträgt. Die Übergangsfunktion entspricht bei vollelektrischen Wannen eher dem Kolbenstrommodell als bei gasbeheizten Anlagen.