DE1262491B

DE1262491B - Brennereinrichtung zur Beheizung turmartiger Regenerativ-Gas- oder Winderhitzer

Info

Publication number: DE1262491B
Application number: DEK46007A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Goeke; Dr-Ing Erich E Hofmann
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1962-02-27
Filing date: 1962-02-27
Publication date: 1968-03-07
Also published as: AT242277B; GB1030431A; US3219096A

Description

Brennereinrichtung zur Beheizung turmartiger Regenerativ-Gas- oder Winderhitzer Die Erfindung betrifft eine Brennereinrichtung zur Beheizung turmartiger Regenerativ-Gas- oder Winderhitzer.
Es ist eine Brennereinrichtung bekannt, die eine Vielzahl von der Sohle des Brennschachts sich senkrecht aufwärts erstreckende, parallele Strömungskanäle einschließende Trennwände aus feuerfestem Werkstoff aufweist, wobei jeweils in der Längsebene aufeinanderfolgende Strömungskanäle mit der Gas-bzw. Luftzufuhr abwechselnd verbunden sind. Oberhalb der Mündung der luftführenden Strömungskänäle sind sich nach unten konisch verjüngende Längsstege im Abstand zueinander angeordnet, deren Firste in die Mittelebenen der liftführenden Strömungskanäle weisen. Schließlich sind in -den Strömungskanälen noch Querwände vorgesehen, die unterhalb der Längsstege und senkrecht zu den Trennwänden verlaufen.
Obwohl die bekannte Einrichtung eine bessere Verbrennung im Brennschacht ermöglichte, als dies bei den sonst üblichen Brennereinrichtungen der Fall war, zeigt sich doch, daß eine völlig gleichmäßige Verbrennung über den ganzen Schachtquerschnitt auch hier nicht mit Sicherheit gewährleistet war. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß einmal die getroffenen Maßnahmen nicht ausreichten, um eine gleichmäßige Verteilung der Verbrennungsmedien Gas und Luft über die gesamte Länge der durch die Längsstege gebildeten Schlitze zu bewirken, zum anderen die Vermischung von Gas und Luft auch durch die Anordnung der über den luftführenden Strömungskanälen liegenden - Längsstege offenbar nicht intensiv genug war.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Brennereinrichtung zu schaffen, die zuverlässig eine über den ganzen Brennschachtquerschnitt gleichmäßige Verteilung und Vermischung der Verbrennungsmedien gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längsstege aufeinanderfolgend jeweils einem gas- bzw. luftführenden Strömungskanal zugeordnet und die Querwände im Bereich der Längsstege angeordnet sind.
Bei der vorgeschlagenen Brennereinrichtung sind Längsstege also nicht nur oberhalb der luftführenden, sondern auch oberhalb -der gasführenden Strömungskanäle angeordnet. Dies hat zur Folge, daß jeder Luft- und auch Gasstrom aufgeteilt wird, wobei die zugehörigen Luft- und Gasteilströme unter dem durch die Ausbildung der Längsstege gegebenen Winkel gegeneinander geleitet werden und damit eine Durchmischung erfahren, die, wie es sich gezeigt hat, weitaus intensiver ist als bei der bekannten Einrichtung. Darüber hinaus verdoppelt sich die Anzahl der Austrittsstellen für das Gas-Luft-Gemisch, senkrecht zur Richtung der Längsstege betrachtet. Die Maßnahme schließlich, die Querwände im Bereich der Längsstege, also in praktisch gleicher Höhenlage der Oberkanten anzuordnen, beseitigt die bisher üblichen und mit Nachteilen behafteten Längsschlitze und schafft statt dessen eine Vielzahl von Mischdüsen, die im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Brennschachtes dicht aneinandergrenzend ausfüllen.
Diese Vielzahl von Mischdüsen, in denen in jeder für sich eine Vermischung der Verbrennungsmedien dadurch erfolgt, daß sie innerhalb ihrer Begrenzungswände in eine wirbelnde Mischbewegung gebracht werden, wirken als Verteiler für die Verbrennungsmedien derart, daß sie auf der ganzen Länge der Zwischenräume zwischen den Längsstegen praktisch gleichmäßig in die Mischdüsen eintreten, so daß ein einseitiger Austritt aus den Zwischenräumen vermieden wird.
Die Mischdüsen können auswechselbar ausgebildet sein und aus einzelnen, aufsetzbaren Düsensteinen bestehen, die einen rechtwinkligen oder kreisrunden freien Querschnitt haben können. Dadurch hat man es in der Hand, bei größerem Brennschachtquerschnitt die Düsenquerschnitte entsprechend zu kalibrieren und damit die Verteilerwirkung noch weiter zu verbessern oder gegebenenfalls einen Austausch von Düsen bei Leistungsänderung, Wechsel in der Heizmittelart oder auch bei Verlegung des Querschnittes von Düsen vorzunehmen.
Eine solche Möglichkeit ist aber auch bei nur aus Längsstegen und Querwänden bestehenden Düsen dadurch gegeben, daß die Längsstege ganz oder unterteilt und/oder die Querwände auswechselbar angeordnet sind. Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennereinrichtung im unteren Teil eines Brennschachtes nach Linie 1-I der F i g. 2, F i g. 2 einen Längsschnitt nach Linie II-11 der F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Brennereinrichtung, F i g. 4 einen senkrechten Schnitt entsprechend der F i g. 2 durch eine andere Ausführungsform, F i g. 5 einen senkrechten Ausschnitt entsprechend F i g. 1 mit aufsetzbaren Düsensteinen und F i g. 6 eine Draufsicht auf die Düsensteine nach Fig. 5.
Bei den dargestellten Ausführungsformen handelt es sich um eine Brennereinrichtung für einen innerhalb des turmartigen Erhitzers angeordneten Brennschacht. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise durchführbar bei Erhitzern, bei denen der Brennschacht außerhalb liegt und mit der Kuppel des Erhitzers verbunden ist.
In den Zeichnungen ist das Erhitzermauerwerk 1 nur so weit dargestellt, als es die Begrenzung des Brennschachtes 2 bildet. Der im Querschnitt oval ausgebildete Brennschacht wird auf der anderen Seite von einer senkrechten Wand 3 abgeschlossen. Gas wird der Brennereinrichtung durch eine das Schachtmauerwerk durchsetzende Öffnung 4 und Luft durch eine Öffnung 5 zugeführt. Das Gas gelangt in einen in der einen Hälfte des Brennschachtes angeordneten Verteilraum 6, die Luft in einen in der anderen Hälfte des Brennschachtes angeordneten Verteilraum 7.
Oberhalb der Verteilräume 6, 7 sind im Brennschacht 2 parallele Trennwände 8 angeordnet, die auf der ganzen Länge des ovalen Brennschachtquerschnittes durchlaufen und von denen je zwei Trennwände von schrägen Stützwänden 9 abgestützt werden. Die durch die Trennwände 8 gebildeten Strömungskanäle 10 sind mit dem Gasverteilraum 6 verbunden, während die daneben liegenden Strömungskanäle 11 mit dem Luftverteilraum 7 verbunden sind. In die Strömungskanäle 10, 11 ragen oberhalb aus feuerfestem Baustoff bestehende Längsstege 12 von kurzer Höhe hinein, die ebenso wie die oberen Kanten der Trennwände 8 keilförmig ausgebildet sind, so daß die aus den Strömungskanälen 10, 11 aufsteigenden Verbrennungsmittel Gas und Luft in die freien Räume zwischen den Längsstegen 12 gelangen. Diese freien Zwischenräume sind durch Querwände 14 weiterhin so unterteilt, daß Mischdüsen 13 gebildet werden. Gas und Luft werden somit in diese Mischdüsen 13 gelenkt, wo sie sich an den im Querschnitt rechtwinkligen Wänden stoßen und miteinander vermischt austreten, so daß eine praktisch gleichmäßige Flammenbildung auf dem ganzen unteren Schachtquerschnitt erfolgt. Die Mischdüsen 13 üben somit eine Verteilerwirkung auf die aufsteigenden Verbrennungsmedien aus. Diese Verteilerwirkung kann noch durch in den Zwischenräumen 10, 11 angeordnete Querstäbe 15 erhöht werden. Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform sind die Verteilerräume 6, 7 für Gas und Luft durch eine senkrechte Wand 9 a voneinander getrennt. Der Luftverteilraum 7 steht somit mit einem in jedem Zwischenraum 11 angeordneten, waagerechten Verteilkanal 11 a in Verbindung, von dem aus die Verbrennungsluft in die durch die kurzen Querwände 14 a gebildeten Mischdüsen 13 a gelangt. In entsprechender Weise gelangt das Gas aus dem Verteilraum 6 in die Mischdüsen 13 a durch die in F i g. 4 nicht erkennbaren Zwischenräume 10. Durch unterhalb der Zwischenräume angeordnete Trennwände 16 werden Gas und Luft in senkrechter Richtung aufwärts geführt.
In den F i g. 5 und 6 sind auf die Trennwände 8 aufsetzbare Düsensteine 17 dargestellt, die außen im Querschnitt rechtwinklig ausgebildet sind und mit einer Mischdüsenöffnung 13 b kreisrunden Querschnittes, gegebenenfalls mit Drallzügen, versehen sind. Die Düsensteine sind zwecks Änderung des freien Querschnittes, etwa bei Leistungsänderung oder Übergang auf eine andere Brennstoffart, beispielsweise von Schwachgas auf Starkgas, oder bei Verlegung des Durchgangs leicht auswechselbar.
Es ist auch möglich, die Längsstege 12 oder die Querwände 14 entsprechend der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 4 auswechselbar anzuordnen. Die Längsstege 12 sind dabei vorzugsweise quer unterteilt, wie durch die Linien 19 in F i g. 3 angedeutet.
Eine Änderung der Düsenquerschnitte kann aber auch durch Einhängesteine od. dgl. vorgenommen werden.

Claims

Patentanspruch: Brennereinrichtung zur Beheizung turmartiger Regenerativ-Gas- oder Winderhitzer aus einer Vielzahl von der Sohle des Brennschachts sich senkrecht aufwärts erstreckender, parallele Strömungskanäle einschließender Trennwände aus feuerfestem Werkstoff, wobei jeweils in der Längsebene aufeinanderfolgende Strömungskanäle mit der Gas- bzw. Luftzuführung abwechselnd verbunden sind und oberhalb der Mündung dieser Strömungskanäle sich nach unten konisch verjüngende, Mischdüsen bildende Längsstege im Abstand zueinander angeordnet sind, deren Firste in die Mittelebenen der Strömungskanäle weisen, und die Strömungskanäle senkrecht zu den Trennwänden verlaufende Querwände im Abstand zueinander aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege (12) aufeinanderfolgend jeweils einem gas- bzw. luftführenden Strömungskanal (10, 11) zugeordnet und die Querwände (14) im Bereich der Längsstege (12) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 667 985, 711605; USA.-Patentschrift Nr. 1691913.