DE1078268B

DE1078268B - Burners for industrial furnaces, especially drying ovens

Info

Publication number: DE1078268B
Application number: DEH25878A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Hager
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-12-30
Filing date: 1955-12-30
Publication date: 1960-03-24

Description

Brenner für Industriefeuerungen, insbesondere Trockenöfen Bei der Beheizung von Industrieöfen, Trockenöfen u. dgl. ist es erwünscht, außer der Wärmestrahlung auch einen starkenWärmeübergang durchKonvektion auf das zu wärmende Gut herbeizuführen. Hierzu dienten bereits im Ofenraum angeordnete Umwälzaggregate, wie Propeller od. dgl. Als Heizgase finden neuerdings außer den im Werk selbst in Generatoren erzeugten Schwachgasen mehr und mehr hochwertige Kraftgase Verwendung, die als Ferngas oder Erdgas, oftmals auch als Kohlenstaub oder zerstäubtes Öl unter verhältnismäßig hohem Druck zugeliefert werden.Burners for industrial furnaces, especially drying ovens When heating industrial ovens, drying ovens and the like, it is desirable, in addition to heat radiation, to bring about a strong heat transfer by convection to the material to be heated. For this purpose, circulating units already arranged in the furnace chamber, such as propellers or the like, have recently been used as heating gases, in addition to the lean gases produced in generators in the factory, more and more high-quality power gases, which are used as long-distance gas or natural gas, often also as coal dust or atomized oil at a relatively high level Printing.

Es ist bereits bekannt, die Brennstoffe mit Luft gemischt durch ein nachgeschaltetes gemeinschaftliches Rohr hindurch in den Vorherd von Heizkesseln od. dgl. einzuführen. Diese werden in Venturirohre eingeblasen, wobei sie aus dem Vorherd noch unverbrannt gebliebene Gase ansaugen, sich mit diesen mischen und beim Austritt aus den Venturirohren im Vorherd verbrennen, so daß letztlich eine vollständige Verbrennung erzielt wird. Die Zuleitungsrohre für das Brennstoff-Luft-Gemisch und die Venturirohre selbst sind mittels Dampf oder Wasser gekühlt, wodurch eine erwünschte Vorwärmung des Brennstoff-Luft-Gemisches unterbunden wird Demgegenüber weist der erfindungsgemäße Brenner eine Ausbildung auf, bei welcher ohne besondere Kühlmittel das Mischrohr vor übermäßiger Erhitzung geschützt bleibt. Aus diesem Grunde wird es vonVerbrennungIsluft durchströmt. Dabei ergibt sich zugleich der Vorteil, daß die durch den Hohlraum des Mischrohres strömende Verbrennungsluft vorgewärmt wird.It is already known that fuels are mixed by one with air downstream common pipe through into the forehearth of boilers or the like. To introduce. These are blown into venturi tubes, taking them out of the Suck in gases that have not yet been burned in the forehearth, mix with them and with Burn the exit from the Venturi tubes in the forehearth, so that ultimately a complete Combustion is achieved. The supply pipes for the fuel-air mixture and the venturis themselves are cooled by means of steam or water, creating a desirable Preheating of the fuel-air mixture is prevented Burner according to the invention has a training in which without any special coolant the mixing tube remains protected from excessive heating. Because of this, combustion air flows through it. This also has the advantage that the combustion air flowing through the cavity of the mixing tube is preheated.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist somit ein Brenner für mit gasförmigem oder einen flüssigen Brennstoff enthaltendemGemisch befeuerteIndustrieofenfeuerungen, der Verbrennungsgase mittels eines im Ofenraum angeordneten Mischrohres und einer zentrisch in demselben angeordneten Treibdüse unter Druck zugeführte Brennmittel umwälzt, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß das Mischrohr doppelwandig ist und am Austrittsende Austrittsöffnungen für in seinen Hohlraum eingeführte Verbrennungsluft aufweist. Als weitere Erfindungskennzeichnung ist vorgesehen, daß das Mischrohr nur von der Luftzuführungsleitung und die Treibdüse nur von der Brennstoffzuführungsleitung getragen wird.The present invention is therefore a burner for with gaseous or a mixture of fuel-fired industrial furnaces, of the combustion gases by means of a mixing tube and a centrally in the same arranged propellant nozzle under pressure supplied fuel circulates, which is characterized in that the mixing tube is double-walled and at the outlet end outlet openings for combustion air introduced into its cavity having. As a further identification of the invention it is provided that the mixing tube only from the air supply line and the propellant nozzle only from the fuel supply line will be carried.

Der Brennstoff strömt somit zentral durch eine Treibdüse in den Brenner ein und saugt durch eine hintere Öffnung des Brenners aus dessen Umgebung heiße verbrannte Gase an, mischt sich mit diesen und wird je nach dem Mischungsverhältnis angewärmt. Die Verbrennungsluft wird durch ein den Brenner umhüllendes Mischrohr mit Doppelmantel zugeleitet, und dieser ist von innen und außen von den heißen Abgasen umspült, die einen Teil ihrer Wärme an die Verbrennungsluft abgeben. Die heiße Verbrennungs-Itift strömt dann durch ringförmig angeordnete Austrittsöffnungen oder Düsen dem heißen Brennstoff-Abgas-Genlisch zu und verbrennt in kurzem Abstand vom Brenner zu einer großen milden Flamme. Die kalt zugeführte Verbrennungsluft kühlt dabei das Mischrohr und schützt den ganzen Brenner, der von den heißen Abgasen umspült ist, gegen Überhitzung.The fuel thus flows centrally through a drive nozzle into the burner and sucks in hot burned gases from its surroundings through a rear opening of the burner, mixes with them and is heated depending on the mixing ratio. The combustion air is fed through a mixing tube with a double jacket that surrounds the burner, and the hot exhaust gases wash around it from inside and outside, which give off part of their heat to the combustion air. The hot combustion gas then flows through annularly arranged outlet openings or nozzles to the hot fuel-exhaust gas mixture and burns at a short distance from the burner to form a large, mild flame. The cold supplied combustion air cools the mixing tube and protects the entire burner, which is surrounded by the hot exhaust gases, against overheating.

Durch die Beimischung der Abgase zu dem Brennstoff wird der Heizwert des Gemisches entsprechend verringert, jedoch die Eigenwärme desselben erhöht und damit wieder eine genügend hohe Flammentemperatur unter Vermeidung von Stichflammen erreicht. Das Ansaugen der Abgase aus dem Verbrennungsraum und deren Beimischting zum Brennstoff bewirkt eine kräftige Umwälzung der gesamten Ofenatmosphäre.Mixing the exhaust gases with the fuel increases the calorific value of the mixture is reduced accordingly, but the inherent heat of the same increases and thus a sufficiently high flame temperature again while avoiding flashes of flames achieved. The suction of the exhaust gases from the combustion chamber and their admixture to the fuel causes a strong circulation of the entire furnace atmosphere.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners wiederge geben, und zwar zeigt Fig. 1 die Seitenansicht des Brenners im Schnitt und Fig. 2 die Draufsicht auf die Brennermündung. Der Brenner hängt frei in Richtung der gewünschten Gasumwälzung im Ofenraum, sei es an der Ofendecke, an den Seitenwänden oder gegebenenfalls auch vom Boden aus. Bei Rundöfen empfiehlt sich eine Anordnung mehrerer Brenner in einer Kreislinie, um eine entsprechend kreisende Ofenatmosphäre zu erreichen. Die durch die Ofenwand tretenden Zuführungen für Luft und Frischgas enden bei der Luftzuführungsleitung 1 in einem hohlzylindrischen Mischrohr 4, gegebenenfalls mit einem Ringkanal zur gleichmäßigeren Verteilung. Die Mündung dieses Mischrohres ist nach innen abgeschrägt, und auf dem schrägen Mündungsring sind um den gesamten Um-ZD fang herum Austrittsöffnungen oder Düsen 5 vorgesehen.In the drawing, an example embodiment of the burner according to the invention is reproduced, namely Fig. 1 shows the side view of the burner in section and Fig. 2 shows the top view of the burner mouth. The burner hangs freely in the direction of the desired gas circulation in the furnace, be it on the furnace ceiling, on the side walls or, if necessary, from the floor. In the case of round furnaces, it is advisable to arrange several burners in a circular line in order to achieve a correspondingly circular furnace atmosphere. The inlets for air and fresh gas passing through the furnace wall end at the air inlet line 1 in a hollow cylindrical mixing tube 4, optionally with an annular channel for more even distribution. The mouth of this mixing tube is beveled inwards, and outlet openings or nozzles 5 are provided on the inclined mouth ring around the entire circumference of the ZD.

Die Brennstoffzuführungsleitung 2 führt in die Mitte des Mischrohres und mündet in einer koaxialen Treibdüse mit beispielsweise konisch ausgestalteter Mündungsöffnung. Die Gasmündung der Treibdüse ist von den Austrittsöffnungen des Mischrohres ein Stück zurückversetzt, und der unter erhöhtem Druck austretende Gasstrahl bewirkt im Innern des Mischrohres eine starke Saugwirkung, durch welche die Verbrennungs,-ase3 der Ofenatmosphäre durch den Brenner hindurchgesaugt werden. Diese Wirkung wird durch die Strahlen der Luftaustrittsdüsen noch verstärkt bzw. ergänzt.The fuel supply line 2 leads into the middle of the mixing tube and opens into a coaxial propellant nozzle with, for example, a conical shape Mouth opening. The gas mouth of the propellant nozzle is from the outlet openings of the The mixing tube is set back a little, and the gas jet emerging under increased pressure causes a strong suction effect inside the mixing tube, through which the combustion phase3 the furnace atmosphere can be sucked through the burner. This effect will reinforced or supplemented by the jets of the air outlet nozzles.

Bei Betrieb des Brenners wird das unter Druck zu-Cre g leitete Frischgas somit noch vor seiner Vermischung mit der Verbrennungsluft durch die angesaugten Verbrennungsgase verdünnt, worauf diese Gas-Abgas-Mischung in annähernd gleichem Volumenverhältnis auf die eingepreßte Verbrennungsluft trifft, mit dieser durch entsprechende Brennerausbildung gleichfalls eine gute Mischung eingeht und mit längerem Flammenkern 6 verbrennt.In operation of the burner, the introduced under pressure to Cre g fresh gas is thus diluted by the sucked combustion gases prior to mixing it with the combustion air, after which this gas exhaust mixture meets in an approximately equal volume ratio to the pressed-combustion air to the latter by corresponding burner training also enters a good mixture and burns with a longer flame core 6.

Infolge der vollständigen Umspülung aller Brennerteile durch die Ofenatmosphäre und durch die unmittelbare Zumischung der Verbrennungsgase erhalten die Gas-Luft-Anteile eine spürbare Vorwärmung, welche sich auf den Verbrennungsprozeß günstig auswirkt und eine stetige Zündung sichert, und zwar in einem Maße, wie sie durch übliche Rekuperator-Vorwärmung kaum erreicht werden kann. Andererseits kühlen die durchtretendenFrischgas- undLuftmengen den Brenner selbst ausreichend ab, um eine Zerstörung oder Verzunderung des zweckmäßigerweise hitzebeständigen Materials zu verhindern.As a result of the complete flushing of all burner parts by the furnace atmosphere and through the direct admixture of the combustion gases, the gas-air proportions are retained noticeable preheating, which has a beneficial effect on the combustion process and ensures a steady ignition, to the extent that it is normal Recuperator preheating can hardly be achieved. On the other hand, the fresh gas andAir amounts of air from the burner itself are sufficient to prevent destruction or scaling to prevent the expediently heat-resistant material.

Zum Betrieb des Brenners eignet sich insbesondere auch Ferngas und Erdgas, das an sich schon unter höherem Druck angeliefert wird. Bei entsprechend hohem Druck der Verbrennungsluft und angepaßter Richtung und Dimensionierung der Austrittsöffnungen 5 können als Heizstoffe jedoch auch andere Heizgase oder auch flüssige Vergasungsbrennstoffe Verwendung finden. In gewissen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, das Mischrohr als Gaszuführung und die Treibdüse als Luftzufuhr zu verwenden.Long-distance gas and natural gas, which in themselves are already supplied under higher pressure, are also particularly suitable for operating the burner. With a correspondingly high pressure of the combustion air and an adapted direction and dimensioning of the outlet openings 5 , however, other heating gases or even liquid gasification fuels can also be used as heating materials. In certain cases it can also be advantageous to use the mixing tube as a gas supply and the propellant nozzle as an air supply.

Claims

PATrNT ANS P Itt, C HE: 1. Burner for industrial furnace firing systems fired with a gaseous or a liquid fuel mixture, which circulates combustion gases by means of a mixing tube arranged in the furnace chamber and a fuel centrally arranged in the same fuel nozzle, which is supplied under pressure, characterized in that the mixing tube (4) is double-walled and has outlet openings (5) at the outlet end for combustion air introduced into its cavity.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the mixing tube (4) is carried only by the air supply line (1) and the propellant nozzle only by the fuel supply line (2). Documents considered: French patent specification No. 885 217.