DE1255237B

DE1255237B - Verfahren und Vorrichtung zum Heizen deckenbefeuerter keramischer OEfen

Info

Publication number: DE1255237B
Application number: DEL43711A
Authority: DE
Inventors: Hans Lingl Jun; Hans Lingl Sen
Original assignee: HANS LINGL SEN
Current assignee: HANS LINGL SEN
Priority date: 1962-12-17
Filing date: 1962-12-17
Publication date: 1967-11-30
Also published as: GB1055891A; CH423063A; US3207202A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Heizen deckenbefeuerter keramischer Öfen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Heizen eines deckenbefeuerten Brennofens mittels einer Vielzahl in den Schürlöchern angeordneter Brenner, denen Luft und Öl zugeführt wird.
Es sind bereits Brenner für deckenbefeuerte keramische Öfen bekannt, z. B. Tropfölbrenner, die das Öl in den Ofen auf eine Platte bzw. einen Feuerherd einträufeln, auf der es verbrennt.
Bei dieser Art der Verbrennung wird das Öl ungenügend aufbereitet, und durch mangelhaften Sauerstoffzutritt entsteht eine stark rußende Verbrennung mit örtlicher Überhitzung.
Weiterhin sind Druckzerstäuberbrenner bekannt, die mittels Düsen den Brennstoff zerstäuben und in den Brennraum schleudern. Weitere bekannte Brenner verwenden Drucköl mit Preßluft zur Verdüsung oder Preßluftverdüsung. Die Verdüsung ermöglicht zwar eine günstigere Verbrennung als die Tropfölbrenner, aber infolge der bei der mechanischen Aufbereitung gröberen Tröpfchenbildung ist die Verbrennung ebenfalls nicht rußfrei. Ein besonderer Nachteil ist, daß Zerstäuberbrenner nicht mengenregelbar sind. Die Leistungen des Brenners ist hier vielmehr durch die sehr kleine Düsenöffnung einerseits und den Öl- bzw. Öl-Luftdruck andererseits bestimmt, weil eine lineare Mengenänderung eine Druckänderung im Quadrat benötigt. Druckzerstäuber arbeiten im Durchschnitt mit 15 bis 20 atü, so daß bei Verdoppelung der Leistung ein großer Druckanstieg notwendig wird, der aus Sicherheits-und technischen Gründen nicht durchführbar ist. Die Mengeneinstellung solcher Brenner kann darum nur durch Auswechseln der Düsen erfolgen. Außerdem sind diese Brenner durch Verstopfen der wegen der geringen Leistung kleinen Düsen störanfällig.
Durch Verwendung von Impulsbrennern besteht zwar die Möglichkeit, diese Mängel zu mildern. Man kann z. B. durch Veränderung der Einspritzhäufigkeit und seiner Intervalle die Heizleistung verändern, muß aber dafür eine Verschlechterung der Brennqualität in Kauf nehmen, weil der Brennstoff nur in Intervallen und entsprechend großen Portionen aufgegeben wird, während die Luft einer solchen Brennstoffaufgabe nicht angepaßt werden kann wegen des wesentlich größeren Volumens und ihrer Expansionsfähigkeit. Die Verbrennungsluft fließt stets gleichmäßig im Ofen, und Perioden mit Luftmangel und mit erheblichem Luftüberschuß wechseln einander ab.
Auch Verdampfungsbrenner sind bereits bekannt. Diese sind aber nicht für deckenbefeuerte keramische Öfen zu verwenden, weil sie als sogenannte Schalenbrenner nur mit aufsteigender Flamme arbeiten. Weiterhin sind Brenner bekannt, bei denen das Öl in einer speziellen Verdampfungseinrichtung aufgegeben wird, die sich in Form einer Schlange um den Brennraum windet, und durch die Flamme aufgeheizt und verdampft wird. Das Verdampfungsprodukt wird auf die Einblasseite des Brenners zurückgeführt und mit gleichzeitiger Zuführung der Verbrennungsluft verbrannt.
Die Zuverlässigkeit solcher Brenner ist nur bei entsprechender Wartung und großem Durchsatz gewährleistet. In diesem Fall werden die Rohre des Verdampfungssystems mit entsprechend großem Durchmesser ausgeführt und der Brenner speziell gewartet. Für eine Deckenfeuerung mit vielen Brennern und sehr kleinem Öldurchsatz dagegen sind diese Brenner nicht geeignet, weil die Wartung sehr schwierig ist und das Schürloch sich nicht zur Unterbringung der Aufheizvorrichtung eignet.
Das Verfahren nach der Erfindung, bei dem das kontinuierlich drucklos zugeführte Brennöl im vertikalen, bis nahe an das Ende des Schürloches reichenden Brennerrohr herabfließt, wobei es am Ende des durch die konstante Einstrahlung vom Brennraum aufgeheizten Brennerrohres verdampft wird, beseitigt die Mängel der bekannten Brenner. Die Verdampfung des Brennöls wird in einem einfachen Brennerrohr durchgeführt, durch die Einstrahlungsenergie vom Brennraum auf das Ende des Brennerrohres. Der keramische Ofen ist hierzu geeignet, weil er stets mit gleicher Temperatur und kontinuierlich über große Zeiträume betrieben wird, so daß zum Unterschied von anderen Feuerungen eine stets gleichmäßige Aufheizung des unteren Teils des Brennerrohres zur Verdampfung des Brennöls eingestellt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Verbrennungsluft gleichzeitig mit dem Öl in dem Brennerrohr geführt und aufgeheizt wird. Hierdurch wird die Verdampfung gefördert und eine Verschmutzung des Brennerrohres verhindert, so daß der Brenner wartungsfrei arbeitet.
Dem düsenlosen Verdampfungsbrenner fließt das Öl drucklos zu und kann darum durch ein Regulierventil in beliebiger Menge eingestellt werden. Die Brenner besitzen keine komplizierten Bauteile und arbeiten wartungsfrei bei kontinuierlichem Betrieb, auch bei kleiner Leistung.
Die Verdampfungsaufbereitung zerteilt das Brennöl in Größenordnungen des physikalischen Bereiches erheblich feiner als die mechanische Zerstäubungsaufbereitung und bewirkt, daß das verdampfte Öl in Verbindung mit der hocherhitzten Verbrennungsluft aus dem Brenner ausgeblasen wird und infolge der großen Homogenität rußfrei verbrennt.
Die so erzielte Flamme ist senkrecht nach unten gerichtet und wirkt dem entmischenden Einfluß der Auftriebstendenz der Feuergase in einem Brennraum entgegen. Dadurch wird eine intensive Umwälzung der Feuergase und Vergleichmäßigung der Temperatur erreicht. Diese Wirkung wird durch die Brenner kleiner Leistung von normal 2 bis 8 kg/Std. und kontinuierlicher Brennweise noch erhöht.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dieser Brenner dargestellt.
A b b. 1 zeigt eine Ofendecke 1 mit dem Schürloch 2, in dem der Brenner 3 höheneinstellbar durch den Schürlochdeckel 4 befestigt ist. Das Brennerrohr 5 ist seinerseits nach oben hin durch einen Deckel 6 abgeschlossen. Dem Brennerrohr wird die Verbrennungsluft durch einen Stutzen 7 seitlich zugeführt, während das Brennöl drucklos durch die Leitung 8, in die ein Regulierventil 9 eingebaut ist, bis zu dem Verteilerring 10 in das Rohr geführt ist. Der Verteilerring hat die Aufgabe, das zufließende Öl gleichmäßig auf die Innenwandung des Brennerrohres zu übertragen, so daß dieses in einem dünnen Film dem aufgeheizten Ende des Brennerrohres zufließt und verdampft. Verbrennungsluft und Öl werden durch das Brennerrohr geführt, durch die Einstrahlung vom Brennerraum aufgeheizt und an dessen Ende in den Brennraum eingeblasen.
Das mit diesem Brenner aufbereitete Öl-Luft-Gemisch brennt rußfrei, weil sich das durch Verdampfung aufbereitete und erhitzte Brennöl günstig in die ebenfalls aufgeheizte Verbrennungsluft einmischt. Die Flammeinstellung erfolgt unter gleichzeitiger Beobachtung durch ein Schauloch 11 im Schürlochdeckel 4.
Brenner entsprechend A b b. 1, bei denen das Brennöl an der relativ hoch aufgeheizten Innenwand des Brennerrohres fließt, eignen sich für leichtes Brennöl, da keine Verschmutzungsgefahr besteht.
Bei der Ausführung nach A b b. 2 wird das Öl durch den Abschlußdeckel 6 des Brennerrohres koaxial im Brennerrohr geführt. Im Beispiel wird das Öl durch ein Rohr 12 zugeleitet, das durch einen Stab verlängert ist, in dem das Öl außen abfließt. Das koaxial geführte Brennöl wird durch den umschließenden Luftstrom gegen die Innenwand des Brennerrohres abgeschirmt. Die Luft im Brenner wird im Gegensatz zum Öl stärker aufgeheizt und bewirkt mit der verstärkten Einstrahlung am Rohrende des Brennerrohres die Verdampfung des Brennöls. Durch diese Anordnung wird eine Verschmutzung des Brennerrohres durch Unverbrennbares oder Verkrakung vermieden.
Für die Wartung und Reinigung des Brenners ist es besonders wichtig, daß durch das Abnehmen des Deckels mit dem Zentralrohr das Brennerrohr leicht zu reinigen ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Heizen eines deckenbefeuerten keramischen Ofens mittels einer Vielzahl in den Schürlöchern angeordneter Brenner, denen Luft und Öl zugeführt wird, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß das kontinuierlich drucklos zugeführte Brennöl im vertikalen, bis nahe an das Ende des Schürloches (2) reichenden Brennerrohres (5) herabfließt, wobei es am Ende des durch die konstante Einstrahlung vom Brennraum aufgeheizten Brennerrohres (5) verdampft wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerrohr (5) in Richtung zum Brennraum verschieb- und verstellbar im Schürlochdeckel (4) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mengeneinstellung in die Brennölleitung (8) ein Regulierventil (9) eingebaut ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerrohr (5) mit einer das Öl auf der Innenwand des Brennerrohres verteilenden Einrichtung (10) versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gerkennzeichnet, daß im Brennerrohr (5) eine koaxiale Führung für das Brennöl angeordnet und diese in dem abnehmbaren Deckel (6) befestigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 28 015, 448 751, 546 607; deutsche Auslegeschrift Nr. 1178 767; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1830 752; französische Patentschrift Nr. 1043 379; schweizerische Patentschrift Nr. 277 818; österreichische Patentschrift Nr. 193 055; USA.-Patentschriften Nr. 1543 997, 2 975 499; »Heizölhandbuch für Industriesteuerungen«, 1959, S.93.