Autogenbrenner mit Wärmeschutzmantel Um das Abknallen von- Autogenbrennern zu verhüten, hat. man neben der Erhöhung der Ausströmgeschwindigkeit des Brenngases über die Zündgeschwindigkeit auch die Wärmeiso- lierung der Brenner gegen die vom Werkstück abstrahlende Wärme. vorgeschlagen, um die Erhitzung des Brenngases bis zur Zündtem peratur zu verhindern.
Derartige Brenner mit einer Wärmeschützhülle haben sich aber auf dein Markte nicht. :durchgesetzt., weil es mit den erwähnten Massnahmen nicht gelang, einen wirklich abknallfreien Brenner zu erzie len. Eingehende Untersuchungen des Abknal len. haben zu der Erkenntnis geführt, dass der Rückschlag der Autogenbrenner weniger auf der Erhitzung des Brenngases bis zur Zündtemperatur als auf einem exothermen Zerfall des Azetylens beruht, der schon er heblich unter der Zündtemperatur, nämlich bei maximal etwa. 250 eintritt.
Die Auslösung dieses Zerfalles ist nicht nur von der Tempe ratur, :sondern auch von dem Druck, der Strö mungsgeschwindigkeit des Brenngases und der Vermeidung jeglicher Wirbelbildung in der Gasströmung abhängig. Ein Rückschlag der Brenner kann nur vermieden werden, wenn bei ihrer Anwendung die folgenden Bedingun- gen eingehalten werden:
a) die Temperatur des Brenngases im Brenner darf zu keinem Zeitpunkt und an keiner Stelle des Brenners 2500 C erreichen oder überschreiten, b) der Druckdes Brenngases darf nirgends den Betrag von etwa 1,2 ata überschreiten, c) die Strömrungsgeschwindigkeit des Brenn- gases muss unter etwa 110 m/sec bleiben, d) die Strömung des Brenngases muss völ lig wirbelfrei sein, wobei die unter a), b)
und c) genannten Grenzwerte gegenseitig bedingt sind. und, innerhalb gewisser Grenzen einzeln überschritten werden können, wenn gleich zeitig andere unterschritten werden.
Die Erfindung betrifft einen Brenner, der die Einhaltung dieser Bedingungen ermög licht. Er zeichnet sich dadurch aus, dass der Wärmeschutzmantel, mit zunehmender Stärke bis zur Austrittsdüse des Brenngases vorge zogen ist.,
dass der Metallquerschnitt des Gas zuführungsrohres von der Brennerspitze nach dem Mischrohr hin stetig zunimmt und der Innenquerschnitt des Gaszuführungsrohres von der Austrittsdüse des Brenngases bis zum Mischrohr etwa im Verhältnis 1 :10 stetig ver- grössert, ist und das Gasführungsrohr und. die Austrittsdüse aus einem Stück mit glatter Innenfläche besteht.
Derartige Brenner erreichen nach kurzer Betriebsdauer einen thermischen Beharrungs- zustand, bei welchem die kritische Zerfalltem- peratur auch bei umunterbrochener Betriebs-, dauer bis zu 12 Stunden und bei Aussentem- peraturen von etwa 1100 nicht erreicht wurde.
Daher ist. ein solcher Brenner vollkom men rückschlagfrei, Die Zeichnung zeigt- ein Ausführungsbei- spiel des Erfindungsgegenstandes.
Das Gas- zaführungsrohr 1 gemäss Fig.1 besteht von seinem kurzen, zylindrischen Düsenende 2 bis zu dem in Fig. 2 gezeichneten Mischrohr aus einem Stück und erweitert sich stetig konisch auf etwa, das Zehnfache des Düsenquerschnit- tes. Bei der Herstellung durch Hämmern und Stauchen ist dafür gesorgt, dass der Metall querschnitt des Gasführungsrohres vom Düsen ende aus stetig zunimmt. Das Gaszuführungs rohr ist in seinem vordern Teil von einer Wärmeisolierhülle 3 aus Kieselgur oder einer geschichteten Isolierung, z.
B. aus Glimmer, umgeben, die nach der Brennerspitze hin an Stärke zunimmt. Über dieser Hülle liegt- ein Schutzmantel aus hitzebeständigem Metall 4, beispielsweise Chromnickel. Am hintern Teil des Gaszuführungsrohres kann die Isolierung beispielsweise aus Asbestfaser 5 bestehen.
Um auch jede Unstetigkeit zu vermeiden, in welche sieh Gasteilchen festsetzen können, ist das Gaszuführungsrohr mit dem Mischrohr 8 nicht in üblicher Weise, sondern mittels eines Zwischenstückes 6 verschraubt, das mit dem Gaszuführungsrohr gewindelos, z. B. durch Schrumpfen verbunden ist. Die Fig.2 zeigt eine derartige Kupplung. Auf das Gaszufüh rungsrohr 1 ist das zylindrische Messingstück 6 aufgeschrumpft. Das kegelförmig, erweiterte Ende 7 des Gaszuführungsrohres ragt. in den Raum hinein, der das Mischrohr 8 aufnimmt und wird durch das konische Vorderteil 9 des Mischrohres gegen das Zwischenstück 6 ge presst, so dass hierdurch eine sichere Abdich tung gegen das Gewinde entsteht.
Oxy-fuel burner with heat protection jacket To prevent oxy-fuel burners from popping off, has. In addition to increasing the outflow speed of the fuel gas by increasing the ignition speed, the burner is also thermally insulated against the heat radiating from the workpiece. proposed to prevent the heating of the fuel gas up to the Zündtem temperature.
Such burners with a thermal protective cover are not on your market. : enforced. because the measures mentioned did not succeed in achieving a really blast-free burner. In-depth investigations into the shot. have led to the realization that the flashback of the oxy-fuel burners is less due to the heating of the fuel gas up to the ignition temperature than to an exothermic decomposition of the acetylene, which is already well below the ignition temperature, namely at a maximum of about. 250 entry.
The triggering of this decomposition is not only dependent on the temperature, but also on the pressure, the flow rate of the fuel gas and the avoidance of any vortex formation in the gas flow. Flashback of the burners can only be avoided if the following conditions are met when using them:
a) the temperature of the fuel gas in the burner must never reach or exceed 2500 C at any point in the burner, b) the pressure of the fuel gas must not exceed the amount of about 1.2 ata anywhere, c) the flow rate of the fuel gas must remain below about 110 m / sec, d) the flow of the fuel gas must be completely free of eddies, whereby the under a), b)
and c) the limit values mentioned are mutually dependent. and, within certain limits, can be exceeded individually if others are undercut at the same time.
The invention relates to a burner that made light compliance with these conditions possible. It is characterized by the fact that the heat protection jacket, with increasing thickness, is pulled forward to the outlet nozzle of the fuel gas.,
that the metal cross-section of the gas supply pipe increases steadily from the burner tip to the mixing pipe and the inner cross-section of the gas supply pipe from the outlet nozzle of the fuel gas to the mixing pipe is steadily increasing in a ratio of 1:10, and the gas supply pipe and. the outlet nozzle consists of one piece with a smooth inner surface.
Such burners reach a thermal equilibrium state after a short period of operation, at which the critical decay temperature was not reached even with uninterrupted operating periods of up to 12 hours and at outside temperatures of around 1100.
Thats why. Such a burner is completely free of kickbacks. The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention.
The gas supply pipe 1 according to FIG. 1 consists of one piece from its short, cylindrical nozzle end 2 to the mixing pipe shown in FIG. 2 and widens continuously conically to about ten times the nozzle cross-section. When manufacturing by hammering and upsetting, it is ensured that the metal cross-section of the gas guide tube increases steadily from the nozzle end. The gas supply tube is in its front part of a thermal insulation 3 made of kieselguhr or a layered insulation, for.
B. made of mica, which increases in strength towards the burner tip. A protective jacket made of heat-resistant metal 4, for example chrome-nickel, lies over this cover. On the rear part of the gas supply pipe, the insulation can consist of asbestos fiber 5, for example.
In order to avoid any discontinuity in which gas particles can get stuck, the gas supply tube is not screwed to the mixing tube 8 in the usual way, but by means of an intermediate piece 6 which is threadlessly connected to the gas supply tube, e.g. B. is connected by shrinking. 2 shows such a coupling. On the Gaszufüh approximately tube 1, the cylindrical brass piece 6 is shrunk. The conical, widened end 7 of the gas supply pipe protrudes. into the space that receives the mixing tube 8 and is pressed against the intermediate piece 6 by the conical front part 9 of the mixing tube, so that this creates a secure sealing against the thread.