DE1451482C

DE1451482C - Gaseous fuel burner for heating a radiant heater made of ceramic material

Info

Publication number: DE1451482C
Authority: DE
Inventors: John Smith; Reed Robert DeHart; Tulsa OkIa. Zink (V.St.A.)
Original assignee: John Zink Co
Current assignee: Zinklahoma Inc
Publication date: 1972-11-02

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für gasförmigen Brennstoff zur Beheizung eines aus keramischem Material bestehenden Strahlungsheizkörpers, dessen Brennmittelzuführungsrohr den Strahlungsheizkörper in einem in diesem ausgebildeten Kanal durchdringt, dessen Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Brennmittelzuführungsrohres ist, und dessen Brennerkopf in Brennmittelströmungsrichtung hinter dem Strahlungsheizkörper angeordnet ist und eine schalenförmig konkav gewölbte Seitenwand mit auf den Strahlungsheizkörper gerichteten, als Längsschlitze ausgebildeten Brennmittelaustrittsöffnungen sowie eine einen mit der Spitze stromauf gerichteten Konus bildende Stirnwand aufweist.The invention relates to a burner for gaseous Fuel for heating a radiant heater made of ceramic material, its The fuel supply pipe penetrates the radiant heater in a channel formed in it, whose diameter is greater than the outer diameter of the fuel supply pipe, and whose Burner head is arranged in the fuel flow direction behind the radiant heater and a cup-shaped concave side wall with directed towards the radiant heater, as longitudinal slots formed fuel outlet openings and one with the tip directed upstream Has cone-forming end wall.

Ein derartiger Brenner ist in der deutschen Patentschrift 1 232 303 beschrieben. Der von diesem Brenner zu beheizende Strahlungsheizkörper wird durch die Ausführung des Brennerkopfes mit schalenförmig konkav gewölbter Seitenwand, in der die Brennmittelaustrittsöffnungen als Längsschlitze ausgebildet sind, radial vom Brenner ausgehend gleichmäßig erwärmt.Such a burner is in the German patent 1 232 303. The radiant heater to be heated by this burner is through the Design of the burner head with a cup-shaped concave side wall in which the fuel outlet openings are designed as longitudinal slots, radially heated evenly starting from the burner.

Bei diesem Brenner kann jedoch die Stirnwand des Brennerkopfes eine derart hohe Temperatur annehmen, daß eine Entzündung des Brennmittelgemisches innerhalb des Brennerkopfes auftreten kann.In this burner, however, the end wall of the burner head can have such a high temperature assume that ignition of the fuel mixture may occur within the burner head.

Aus der USA.-Patentschrift 2 667 216 ist ein Brenner für gasförmigen Brennstoff zur Beheizung eines keramischen Strahlungskörpers bekannt, dessen kreiszylindrischer Brennerkopf eine einen mit der Spitze stromauf gerichteten Konus bildende Stirnwand aufweist, wobei der Winkel zwischen der Erzeugenden des Konus und der Brennerlängsachse etwa 40° beträgt.US Pat. No. 2,667,216 discloses a burner for gaseous fuel for heating a ceramic radiator known, the circular cylindrical burner head one with the Has pointed upstream cone-forming end wall, the angle between the Generating the cone and the burner longitudinal axis is about 40 °.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Brennerkopf eines Brenners der eingangs angegebenen Art derart zu gestalten, daß die Betriebstemperatur der Innenwandung seiner Stirnwand unterhalb der Zündtemperatur des Brennmittelgemisches liegt.The invention is based on the object of providing the burner head of a burner of the type specified at the beginning Kind to make such that the operating temperature of the inner wall of its end wall below the Ignition temperature of the fuel mixture is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Winkel zwischen der Erzeugenden des Konus und der Brennerlängsachse etwa 40° beträgt und daß die Innenwandung der Seitenwand des Brennerkopfes ohne Kantenbildung im Bereich der stromauf gelegenen Enden der Längsschlitze inThis object is achieved according to the invention in that the angle between the generatrix of the cone and the burner longitudinal axis is about 40 ° and that the inner wall of the side wall of the burner head without edge formation in the area of the upstream ends of the longitudinal slots in

ίο die Innenwandung des Brennmittelzuführungsrohres übergeht. Der durch eine derartige Ausbildung erzielbare technische Fortschritt besteht darin, daß das Brennmittelgemisch unter Vermeidung von Verwirbelungen an der Innenwandung der Stirnwand sowie der Seitenwand im Bereich der stromauf gelegenen Enden der Längsschlitze den Brennerkopf durchströmt und dabei die Innenwandung der Stirnwand unter Wärmeaufnahme gleichmäßig bestreicht, so daß eine Entzündung des Brennmittelgemisches innerhalb des Brennerkopfes vermieden wird.ίο the inner wall of the fuel supply pipe transforms. The technical progress that can be achieved by such a training is that the Fuel mixture avoiding turbulence on the inner wall of the front wall as well the side wall flows through the burner head in the area of the upstream ends of the longitudinal slots while the inner wall of the front wall is evenly coated while absorbing heat, see above that ignition of the fuel mixture inside the burner head is avoided.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar, und zwar zeigtThe drawing represents an embodiment of the subject matter of the invention, namely shows

F i g. 1 eine axiale Schnittansicht des Brenners i und eines Teiles des Strahlungsheizkörpers gemäß Linie 1-1 der F i g. 2,F i g. 1 is an axial sectional view of the burner i and part of the radiant heater along line 1-1 of FIG. 2,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Brenner gemäß F i g. 1, im rechten Teil im Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1.F i g. 2 shows a plan view of the burner according to FIG. 1, in the right part in section along the line 2-2 the F i g. 1.

Ein aus keramischem Material hergestellter Strahlungsheizkörper 11 bildet einen Teil der Wandung oder des Bodens einer Ofenkammer. Der Strahlungsheizkörper 11 weist eine flache Oberfläche 12 auf, die vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet ist, daß diese mit der inneren Oberfläche der Ofenkammer bündig abschließt oder fluchtet. Der Strahlungsheizkörper 11 ist mit einem zylindrischen Kanal 14 ausgestattet, durch den der Brennerkopf in die Ofenkammer eingesetzt werden kann. Das stromab gelegene Ende des Brennerkopfes ist von einer einen mit der Spitze stromauf gerichteten Konus bildenden Stirnwand 17a verschlossen. Die Erzeugende des Konus ist mit 18 a bezeichnet. Der Scheitel 19 a des Konus liegt in der Achse des Brennerkopfes. Die Erzeugende 18 a des Konus schließt einen Winkel von etwa 40° mit der Achse des Brennerkopfes und mit der Achse des Brennmittelzuführungsrohres 21 ein, welches das gasförmige, unter Druck stehende Brennmittelgemisch in den Brennerkopf führt.A radiant heater 11 made of ceramic material forms part of the wall or the bottom of a furnace chamber. The radiant heater 11 has a flat surface 12, the is preferably arranged and designed such that this is with the inner surface of the furnace chamber flush or flush. The radiant heater 11 is equipped with a cylindrical channel 14, through which the burner head can be inserted into the furnace chamber. The downstream end of the torch head is one of a kind with the tip upstream cone-forming end wall 17a closed. The generator of the The cone is denoted by 18 a. The apex 19 a of the cone lies in the axis of the burner head. the Generating 18 a of the cone closes an angle of about 40 ° with the axis of the burner head and with the axis of the fuel supply pipe 21, which is the gaseous, pressurized Fuel mixture leads into the burner head.

Die ringförmige Seitenwand 23 des Brennerkopfes trägt ein Hülsenteil 41, das vorzugsweise den gleichen Innendurchmesser aufweist wie das Brennmittelzuführungsrohr 21 und mit diesem durch Schweißung verbunden sein kann, wie es bei 27 gezeigt ist. Der Brennerkopf wird in seiner zentrierten Stellung im Kanal 14 des Strahlungsheizkörpers 11 mittels Streben 24 gehalten, die um den Umfang herum im Abstand voneinander verteilt sind und die sich vom Umfang des Brennmittelzuführungsrohres 21 aus nach außen erstrecken. Das Hülsenteil 41 weist eine konisch stromab gerichtete Oberfläche 42 auf, welche glatt an die Innenwandung der konkav gewölbten ringförmigen Seitenwand 23 anschließt.The annular side wall 23 of the burner head carries a sleeve part 41, which is preferably the same Has internal diameter like the fuel supply pipe 21 and with this by welding as shown at 27. The burner head is in its centered position in the Channel 14 of the radiant heater 11 held by struts 24 around the circumference in They are spaced apart from one another and extend from the circumference of the fuel supply pipe 21 extend outward. The sleeve part 41 has a conically downstream surface 42, which adjoins the inner wall of the concavely curved annular side wall 23 smoothly.

Die Winkelausbildung des Konus ist derart, daß eine schnelle radiale Auswärtsbewegung des gasförmigen Brennmittelgemisches durch die Längsschlitze 26 stattfindet und die Entwicklung von Wirbelströmungen längs der inneren Oberfläche des Konus verhindert wird. Die innere Oberfläche des KonusThe angular formation of the cone is such that a rapid radial outward movement of the gaseous Fuel mixture takes place through the longitudinal slots 26 and the development of eddy currents along the inner surface of the cone. The inner surface of the cone

wird durch das kühle gasförmige Brennmittelgemisch bespült, und die Betriebstemperatur der Stirnwand 17 a wird dadurch unter der Zündtemperatur des Brennmittelgemisches gehalten. Das gasförmige Brennmittelgemisch strömt ungestört über die Oberfläche42, und zwar insbesondere an der Stelle, an der diese in die Innenwandung der Seitenwand 23 übergeht. Dadurch wird die Ausbildung von Wirbelströmungen in der Umgebung der stromauf gelegenen Enden der Längsschlitze 26 verhindert.is flushed by the cool gaseous fuel mixture and the operating temperature of the front wall 17 a is kept below the ignition temperature of the fuel mixture. The gaseous fuel mixture flows undisturbed over the surface 42, in particular at the point where it merges into the inner wall of the side wall 23. This causes the formation of eddy currents in the vicinity of the upstream ends of the longitudinal slots 26 prevented.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent application

Burner for gaseous fuel for heating a radiant heater made of ceramic material, the fuel supply tube of which penetrates the radiant heater in a channel formed in it, the diameter of which is greater than the outer diameter of the fuel supply tube, and whose burner head is arranged behind the radiant heater in the direction of flow of the fuel and a concave cup-shaped arch Side wall with fuel outlet openings directed towards the radiant heater and designed as longitudinal slots as well as an end wall forming a cone with the tip pointing upstream, according to Patent 1,232,303, characterized in that the angle between the generatrix (18 a) of the cone and the burner longitudinal axis is about 40 ° and that the inner wall of the side wall (23) of the burner head without edge formation in the area of the upstream ends of the longitudinal slots (26) in the inner wall of the Brennmittelzuführungsr ear (21) passes.