DE1074802B - Strahlheizrohr für Industrieöfen - Google Patents

Description

• Strahlheizrohr für Industrieöfen Die Erfindung betrifft ein Strahlheizrohr für Industrieöfen mit einem axial in ein geschlossenes Mantelrohr hinei-nragenden Rohr, das durch einen in ihm angeordneten Düsenstein in ein vor diesem liegendes, der Gas- bzw. Luftzufuhr dienendes Rohr und in ein hinter dem Düsenstein liegendes Brennerrohr unterteilt ist.
• Bei den bekannten Strahlheizrohren dieser Art bereitet es Schwierigkeiten, den in den Ofeninnenraum hineinragenden Teil des Mantelrohres so gleichförmi" zu erhitzen, daß er überall die gleiche Wärme abstrahlt, und noch schwieriger ist es, eine ganz bestimmte, den jeweiligenErfordernissen angepaßteVerteilung der Wärme längs des im Ofeninnenraum liegenden Teiles des Mantelrohres zu erzielen.
• DieErfindung sieht zurBeherrschung dieser Schwierigikeiten zwischen dem Düsenstein und dem Ende des Brennerrohres längs diesem und über dessen ganze Länge, verteilte, den vorzeitigenDurchtritt brennbaren Gas-Luft-Gemisches und von Verbrennungsgasen aus dem Innenraum des Brennerrohres in den zwischen diesem und dem Mantelrohr liegenden Ringraum gestatten-de Öffnungen vor, wobei diese über die Wandung des Brennerrohres so verteilt werden können, daß entweder eine gleichmäßig hohe oder eine ganz bestimmte unterschiedliche Wärmeabstrahlung über die wirksame Länge des Mantelrohres erzielt wird. Ferner kann gemäß der Erfindung die Verteilung der Wärmeabstrahlung des Mantelrohres über dessen wirksame Länge außer durch die Verteilung der öffnungen des Brennerrohres auch durch Wahl des Querschnitts dieser Öffnungen oder dadurch beeinflußt werden, daß der Querschnitt des Brennerrohres über dessen Länge zwecks Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeiten der Verbrennungsgase bzw. des Gas-Luft-Gemisches und damit der Flammenbildung verschieden groß gewählt wird.
• Die Anordnung von Öffnungen im Mantel eines Rohres, in dem eine Verbrennung eines Gas-Luft-Gemisches stattfindet, ist zwar bei Industrieöfen bekannt, jedoch handelt es sich dabei nicht um ein in den Innenraum des Mantelrohres eines Strahlrohres hineinragen-des gelochtes Rohr, sondern um ein Rohr, dessen Öffnungen dazu dienen, verbrannte Gase in den Ofeninnenraum eintreten zu lassen, also mit anderen Worten um einen Ofen, der durchden Eintritt verbrannter Gase in seinen Innenraum beheizt wird, wobei die besagten Öffnungendazu dienen sollen, den Eintritt unverbrannten Gases in den Ofeninnenraum unmöglich zu machen und damit Explosionen im Ofen zu verhindern.
• In der Zeichnung ist ein Strahlheizrohr gemäß.der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es umfaßt ein sich durch die Wand 3 des Ofens in dessen Innenraum erstreckendes, an seinem freien Ende geschlossenes Mantelrohr 1, das mit einem Flansch 2 an der Ofenwandung befestigt ist. In dieses Mantelrohr erstreckt sich axial und in einem Abstand davon ein Rohr 4, in das unmittelbar hinter der Ofenwand 3 ein Düsenstein 5 eingesetzt ist. In den vor diesem Düsenstein liegenden Teil des Rohres 4 wird bei 7 Luft eingeführt, während ein den Rohrteil 6 durchziehen-des Rohr 8 bei 9,der Gaszufuhr dient. Gas und Luft verlassen den Düsenstein als ein Gemisch, das in erster Linie in dem hinter dem Düsenstein liegenden, einen Teil des Rohres 4 bildenden Brennerrohr 10 verbrannt wird. Das Brennerrohr ist an seinem dem Düsenstein abgewandten Ende offen, so daß dort die brennenden Gase aus dem Brennerrohr austreten und in den Ringraum 11 zwischen Brennerrohr und Mantelrohr 1 eintreten. Das Brennerrohr 10 ist zum mindesten auf einemTeil seinerLänge mit über seinen Umfang verteilten Öffnungen 12 in der Rohrwandung versehen. Durch diese Öffnungen kann ein Teil des noch unverbrannten Gasgemisches vorzeitig hindurchtreten und in dem Raum 11 zwischen Brennerrohr und Mantelrohr weiterbrennen. Durch entsprechendeWahl der gelochten Zone des Brennerrohres 10, ferner durch die Art der Verteilung der Öffnungen 12 über diese Zone und durch entsprechende Wahl der lichten Weite der Öffnungen läßt sich in Verbindung mit der Erwärmung, die,das Mantelrohr durch die aus dem freien Ende des Brennerrohres 10 austretenden und in den Ringraum 11 strömenden, noch brennenden oder bereits verbrannten Gase jede gewünschte Art der Wärmeverteilung längsdes im Ofeninnenraum liegenden Teiles des Mantelrohres erzielen, sei es, daß das Mantelrohr über seine ganze wirksame Länge gleichförmig erwärmt werden soll und infolgedessen gleichförmig Wärme abstrahlt, sei es, daß an bestimmten Stellen des Mantelrohres eine stärkere Erwärmung stattfinden soll als an anderen Stellen. Diese Wärmeverteilung kann man noch dadurch unterstützen, daß man den Ouerschnitt des Brennerrohres über dessen Länge verschieden groß macht, also beispielsweise, wie dies in derZeichnung dargestellt ist, demBrennerrohr unmittelbar hinter dem Düsenstein 5 einen großen Durchmesser gibt, diesen dann allmählich bis kurz vor der Mitte der Länge des Brennerrohres schwach konisch abnehmen läßt und schließlich die andere Hälfte des Brennerrohres mit einem gleichbleibenden, kleinen Durchmesser versieht. Man erzielt hierdurch eine andere Flammenbildun- im Brennerrohr und unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeit des Gasmisches, die den Wärmeübergang in Abhängigkeit von der kohrlänge und damit die Temperatur des Brennerrohres beeinflussen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dem freien Ende des Brennerrohres einen größeren Durchmesser zu geben als an seinem dem Düsenstein benachbarten Ende.
• Die Verteilung der vom Mantelrohr abgestrahlten Wärme läßt sich, wie durch Versuche festgestellt worden ist, auch dadurch beeinflussen, daß, je nacli Bedarf, innerhalb des Brennerrohres 10 oder des zwischen Brennerrohr und Mantelrohr befindlichen Ringraumes 11 Wirbelwiderstände oder katalytisch wirkende, die Verbrennung fördernde Stoffe angeordnet werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob an Stelle des in der Zeichnung dargestellten ParalleIstrombrenners Wirbelstrombrenner oder Brenner mit Vormischung von Gas und Luft treten.
• Die durch denRingraum11 strömenden heißenGase streichen beim Verlassen des Mantelrohres 1 an Jer Außenseite des Luftzuführungsrohres 6 entlang und wärmen dabei die Verbrennungsluft an. Schließlich entweichen die verbrannten Gase durch den Stutzen 13 des Mantelrohres 1, das an seinem aus dem Ofen vorstehenden Ende durch eine Platte 14 verschlossen ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRüCHE-. 1. Strahlheizrohr für Industrieöfen mit einem ax,ial in ein geschlossenes Mantelrohr hineinragenden Rohr, das durch einen in ihm angeordneten Dü,senstein in ein vor diesem liegendes, der Gas-bzw. Luftzufuhr dienen-des Rohr und in ein hinter dem Düsenstein liegendes Brennerrohr unterteilt ist, gekennzeichnet durch zwischen dem Düsenstein und dem Ende des Brennerrohres längs diesem und über dessen ganzen Umfang verteilte, den vorzeitigenDurchtritt brennbarenGas-Luft-Gemisches und von Verbrennungsgasen aus dem Innenraum des Brennerrohres inden zwischen diesem und dem Mantelrohr liegenden Ringraum gestattende Öff- nungen.
2. 2. Strahlheizrohr nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Verteilung der öffnungen in der Wandung des Brennerrohres, daß eine gleichmäßig hohe Wärmeabstrahlung über die ganze wirksame Länge des Mantelrohres erzielt wird. 3. Strahlheizrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Verteilung der Wärmeabstrahlung des Mantelrohres über dessen wirksame Länge außer durch die Verteilung der Öffnungen des Brennerrohres auch durch die Wahl des Querschnitts dieser öffnungen erzielt wird. 4. Strahlheizrohr nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Brennerrohres über seine Länge zwecks Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsgase bzw. des Gas-Luft-Gemisches und damit der Flammenbildung verschieden groß ist. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschrift Nr. 628 491; französische Patentschrift Nr. 578 880. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 930 981.