DE1232304B

DE1232304B - Radiant heating tube for industrial furnaces

Info

Publication number: DE1232304B
Application number: DE1963N0024208
Authority: DE
Inventors: Andreas Nassheuer; Siegfried Fischer
Original assignee: ELEKTROTECHNIK; INDUSTRIEOFENBAU
Current assignee: ELEKTROTECHNIK; INDUSTRIEOFENBAU
Priority date: 1963-12-23
Filing date: 1963-12-23
Publication date: 1967-01-12

Description

Strahlheizrohr für Industrieöfen Die Erfindung bezieht sich auf Strahlheizrohre für Industrieöfen mit einem von einem Mantelrohr umgebenden Flanunrohr, einer konzentrisch zu diesem angeordneten, in eine in das Flanimrohr hineinragende Brennerdüse ausmündenden Gaszuleitung, die von der Luftzuführung konzentrisch mit Abstand umgeben ist, und einer außerhalb des Ofenraumes liegenden rekuperativen Luftvorwärmeinrichtung mit einem durch die Wandung des zentralen Luftzuführungsrohres und eine konzentrisch dazu liegende Wand gebildeten Ringkanal, der sich an den durch die Flanunrohraußenwandung und die Mantelrohrinnenwandung gebildeten, von den Rauchgasen durchströmten Ringkanal anschließt.Radiant heating tube for industrial furnaces The invention relates to radiant heating tubes for industrial furnaces with a flanun tube surrounded by a jacket tube, one concentric to this arranged, opening into a burner nozzle protruding into the flanim tube Gas supply line, which is surrounded by the air supply concentrically at a distance, and a recuperative air preheating device located outside the furnace chamber one through the wall of the central air supply pipe and one concentric annular channel formed in addition to this, which is attached to the outer wall of the flanun tube and the inner wall of the jacket tube formed by the flue gases flowing through the annular channel connects.

Die Erfindung bezweckt in erster Linie, die rekuperative Vorwärmung der Verbrennungsluft zu verbessern.The invention primarily aims at recuperative preheating to improve the combustion air.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Außenwand des außerhalb des Ofenraumes liegenden Teiles des Rauchgaskanals mit Abstand von einem Mantel umgeben ist, der mit der Außenwand des Rauchgaskanals einen Ringkanal bildet, in den die Luftzuführung einmündet und der dem innerhalb des Rauchgaskanals befindlichen Luftzuführungskanal vorgeschaltet ist.For this purpose, the invention provides that the outer wall of the outside the part of the flue gas duct lying in the furnace chamber at a distance from a jacket is surrounded, which forms an annular channel with the outer wall of the flue gas channel, in which the air supply opens and which is located within the flue gas duct Air supply duct is connected upstream.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der außerhalb des Ofenraumes liegende, mit Frischluft gespeiste Ringkanal bis in das Mauerwerk des Ofens hineinragend ausgebildet und durch eine Zwischenwand in zwei hintereinandergeschaltete Ringkanäle unterteilt.According to a preferred embodiment, the outside of the furnace space Lying ring channel fed with fresh air protruding into the brickwork of the furnace and formed by an intermediate wall in two series-connected annular channels divided.

Hierdurch wird nicht nur der Weg, auf dem die rekuperative Vorwärmung der Frischluft durch die heißen Abgase bewirkt wird, erheblich verlängert, sondern gleichzeitig eine isolierende Abschirmuna des Mauerwerkes des Industrieofens gegen die heißen Abgase an der Durchtrittsstelle des Strahlheizrohres herbeigeführt und somit eine unerwünscht hohe Temperatur der Ofenwand im Bereich der Strahlheizrohrdurchführung vermieden.This is not only the way in which the recuperative preheating the fresh air caused by the hot exhaust gases is considerably extended, rather at the same time an insulating shield of the masonry of the industrial furnace against the hot exhaust gases are brought about at the point of passage of the radiant heating tube and thus an undesirably high temperature of the furnace wall in the area of the radiant heating tube leadthrough avoided.

In der Zeichnung ist ein Strahlheizrohr gemäß der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Ausführungsform des Strahlheizrohres im Längsschnitt, F i g. 2 einen Querschnitt durch das Strahlheizrohr der F i g. 1 nach der Linie II-II, in der Pfeilrichtung gesehen, F i g. 3 eine zweite Ausführungsform des Strahlheizrohres im Längsschnitt, F i g. 4 einen Querschnitt durch das Strahlheizrohr der F i g. 3 nach der Linie IV-IV, jedoch mit um 90' versetztem Abgasstutzen, F i g. 5 einen Querschnitt durch das Strahlheizrohr nach der Linie V-V und F i g. 6 einen Querschnitt durch das Strahlheizrohr nach der LinieVI-VI.In the drawing, a radiant heating tube according to the invention is shown in two exemplary embodiments, namely FIG. 1 shows an embodiment of the radiant heating tube in longitudinal section, FIG . 2 shows a cross section through the radiant heating tube of FIG . 1 along the line II-II, seen in the direction of the arrow, F i g. 3 shows a second embodiment of the radiant heating tube in longitudinal section, FIG . 4 shows a cross section through the radiant heating tube of FIG . 3 along the line IV-IV, but with the exhaust pipe offset by 90 ' , FIG. 5 shows a cross section through the radiant heating tube along the line VV and FIG. 6 shows a cross section through the radiant heating tube along the line VI-VI.

Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Strahlheizrohr umfaßt ein Mantelrohr 1 und ein sich in diesem mit Abstand erstreckendes Flammrahr 2, in das 'eine Verbrennungsdüse 3 eingesetzt ist, die mit Gas und Luft gespeist wird. Das Gas wird der Düse 3 durch ein Gaszuführungsrohr 4 zugeführt, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem Teil seiner Länge doppelwandig ausgebildet ist. Das Eintrittsende der Düse 3 ist mit einem das Gaszuführung-srohr 4 mit Abstand umgebenden Luftzuführungsrohr 5 verbunden. Die Abgase des in dem Flammrohr 2 verbrennenden Gas-Luft-Gemisches durchströmen den zwischen dem Mantelrohr 1 und dem Flammrohr 2 bzw. dem Luftzuführungsrohr 5 liegenden, im Querschnitt ringförmigen KaDal in der Pfeilrichtung 7, streichen also an dem die Frischluft zuführenden Rohr 5 entlang und bewirken dadurch eine rekuperative Vorwärmung der der Verbrennungsdüse zugeführten Frischluft.The in Fig. 1 and 2 shown radiant heating tube comprises a jacket tube 1 and a flame tube 2 extending in this at a distance, into which 'a combustion nozzle 3 is inserted, which is fed with gas and air. The gas is fed to the nozzle 3 through a gas feed pipe 4 which, in the exemplary embodiment shown, is double-walled over part of its length. The inlet end of the nozzle 3 is connected to an air supply pipe 5 surrounding the gas supply pipe 4 at a distance. The exhaust gases of the gas-air mixture burning in the flame tube 2 flow through the KaDal, which is ring-shaped in cross section and is located between the jacket tube 1 and the flame tube 2 or the air supply tube 5 , in the direction of the arrow 7, and therefore brush along the tube 5 that supplies the fresh air and thereby cause recuperative preheating of the fresh air supplied to the combustion nozzle.

Zur Verbesserung dieser rekuperativen Vorwärmung der Frischluft sieht die Erfindung vor, daß um den außerhalb des Mantelrohres 1 liegenden Teil des Luftzuführungsrohres 5 etwa in der Verlängerung des Mantelrohres 1 ein an seinen beiden Enden verschlossener Doppelmantel 8 vorgesehen ist, dessen Innenraum 9 bei 10 mit dem Rohrleitungssystern für die Verbrennungsluftzuführung und bei 11 mit dem Luftzuführungsrehr 5 für den Brenner in Verbinduno, steht. Dieser, die Verlängerung des Mantelrohres 1 bildende Doppelmantel 8 bildet zusammen mit dem Luftzuführungsrohr 5 eine Verlängerung des im Querschnitt ringförmigen Kanals 6, der von den heißen Abgasen durchströmt wird, die am Ende des Strahlheizrohres durch die öffnung 12 weggeführt werden. Die bei 10 in den Doppelmantel eintretende Frischluft durchströmt also zunächst den Innenraum 9 des Doppelmantels 8 und wird bereits hierbei durch die heißen Abgase vorgewärmt. Nach dem Durchgang durch den überströmstutzen 11 tritt die so vorgewärmte Frischluft in das Luftzuführungsrohr 5 ein und erfährt in diesem auf der Strecke, die innerhalb des Doppelmantels 8 liegt, eine weitere, zusätzliche Vorwärmung, an die sich dann die bekannte Luftvorwärmung in dem Teil des Luftzuführungsrohres 5 anschließt, der innerhalb des Mantelrohres 1 liegt.To improve this recuperative preheating of the fresh air, the invention provides that around the part of the air supply pipe 5 lying outside of the jacket tube 1 , approximately in the extension of the jacket tube 1, a double jacket 8 closed at both ends is provided, the interior 9 of which at 10 with the pipeline system for the combustion air supply and at 11 with the air supply rotary 5 for the burner in connection. This double jacket 8, which forms the extension of the jacket tube 1 , together with the air supply tube 5, forms an extension of the channel 6, which is annular in cross section and through which the hot exhaust gases flow through the opening 12 at the end of the radiant heating tube. The fresh air entering the double jacket at 10 thus first flows through the interior 9 of the double jacket 8 and is already preheated by the hot exhaust gases. After passing through the overflow nozzle 11 , the fresh air preheated in this way enters the air supply pipe 5 and undergoes further, additional preheating on the route that lies within the double jacket 8 , to which the known air preheating in the part of the air supply pipe is then applied 5 , which lies within the casing tube 1 .

Um eine möglichst gute rekuperative Vorwärmung der Frischluft in dem Luftzuführungsrohr 5 zu erzielen, ist dieses in an sich bekannter Weise auf seiner Außen- und Innenseite mit Rippen 13 besetzt.In order to achieve the best possible recuperative preheating of the fresh air in the air supply pipe 5 , this is provided with ribs 13 on its outside and inside in a manner known per se.

Der Doppelmantel 8 ist auf seiner Außenseite mit einer Isolierung 14 versehen, um einen Wänneverlust der in dem Innenraum 9 des Doppelmantels 8 vorgewärinten Frischluft zu vermeiden.The double jacket 8 is provided on its outside with an insulation 14 in order to avoid heat loss from the fresh air preheated in the interior 9 of the double jacket 8.

Bei dem Strahlheizrohr der F i g. 3 bis 6, in denen die den F i g. 1 und 2 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, erstreckt sich ein etwa in der Verlängerung des Mantelrohres 1 vorgesehener, an seinen Enden verschlossener Doppelmantel 15 bis in das Mantelrohr 1 hinein, und zwar etwa bis zur Hälfte der Wandstärke des Mauerwerks 16 des Industrieofens. Der Innenraum 17 dieses Doppelmantels 15 ist durch eine rohrförrnige Zwischenwand 18 in einen gegenläufigen Kanal unterteilt, dessen eines Ende bei 19 mit der Außenluft und dessen anderes Ende durch überströmstutzen 20 mit dem Innenraum des Luftzuführungsrohres 5 in Verbindung steht. Der Doppelmantel ist so dicht wie möglich an der Innenseite des Mantelrohres 1 angeordnet.In the radiant heating tube of FIG . 3 to 6, in which the F i g. 1 and 2 corresponding parts are provided with the same reference numerals, a double jacket 15 provided approximately in the extension of the jacket tube 1 , closed at its ends, extends into the jacket tube 1 , namely up to about half the wall thickness of the masonry 16 of the industrial furnace. The interior 17 of this double jacket 15 is divided by a tubular partition 18 into a counter-rotating channel, one end of which is connected to the outside air at 19 and the other end of which communicates with the interior of the air supply pipe 5 through overflow nozzle 20. The double jacket is arranged as close as possible to the inside of the jacket tube 1 .

Die bei 19 zugeführte Frischluft wird auf der ganzen Länge des Doppelmantels 15 bis zu ihrem Durchtritt durch die überströmstutzen 20 durch die in der Pfeilrichtung 7 abströmenden heißen Abgase vorgewärmt und erfährt anschließend hieran eine weitere Vorwärmung auf ihrem ganzen Weg von den überströmstutzen 20 bis zum Eintritt in die Verbrennungsdüse 3. Auf dem innerhalb des Mauerwerks 16 des Industrieofens liegenden Teil des Doppelmantels 15, der dort noch von verhältnismäßig kühler Frischluft durchströmt wird, bewirkt der Doppelmantel eine Abschirmung des Mauerwerks gegen die heißen Abgase.The fresh air supplied at 19 is preheated over the entire length of the double jacket 15 until it passes through the overflow nozzles 20 by the hot exhaust gases flowing out in the direction of the arrow 7 and then undergoes further preheating all the way from the overflow nozzles 20 to the entry into the combustion nozzle 3. On the part of the double jacket 15 located within the masonry 16 of the industrial furnace, through which relatively cool fresh air still flows, the double jacket shields the masonry from the hot exhaust gases.

Der aus dem Mauerwerk herausragende Teil des Mantelrühres 1 ist mit einer Isolierung 21 versehen und trägt an seinem freien Ende einen Flansch 22, der durch Schraubenbolzen 23 und Muttern 24 mit einem Flansch 25 lösbar verbunden ist, der nicht nur den Doppelmantel 15, sondern die gesamte Inneneinrichtung des Strahlheizrohres trägt, so daß nach dem Lösen der Flanschverbindung 22, 23, 24, 25 alle im Mantelrohr 1 liegenden Teile des Strahlrohres aus dessen Mantelrohr herausgezogen werden können.The protruding from the masonry part of the jacket stirrer 1 is provided with insulation 21 and carries at its free end a flange 22 which is detachably connected by bolts 23 and nuts 24 to a flange 25 , which not only the double jacket 15, but the entire Carries the interior of the radiant heating tube, so that after loosening the flange connection 22, 23, 24, 25, all parts of the radiant tube lying in the jacket tube 1 can be pulled out of its jacket tube.

Claims

Claims: 1. Radiant heating tube for industrial furnaces with a flame tube surrounded by a jacket tube, a gas supply which is arranged concentrically to the latter and opens into a burner nozzle protruding into the flame tube, which is surrounded by the air supply concentrically at a distance, and a recuperative air preheating device located outside the furnace chamber an annular channel formed by the wall of the central air supply pipe and a wall concentric to it, which connects to the annular channel formed by the outer wall of the flame tube and the inner wall of the jacket tube through which the flue gases flow, characterized in that the outer wall (8) of the part located outside the furnace chamber of the flue gas duct is surrounded at a distance from it by a jacket which, with the outer wall of the flue gas duct, forms an annular duct (9) into which the air supply line (10) opens and the air supply duct located inside the flue gas duct l is connected upstream.

2. Radiant heating tube according to claim 1, characterized in that the outside of the furnace space, fed with fresh air -Ringkanal protrudes into the masonry of the furnace and through an intermediate wall (18) in two series-connected annular channels underneath (F i g. 3) - Documents considered. German Patent No. 868,647. German Auslegeschriften No. 1111763, 1 141744; Austrian Patent No. 223 729; British Patent No. 936,381.