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"Strahlrohr-Brennersatz" Die Erfindung betrifft einen mit mit flüssigem
Brennstoff betriebenen, jeweils in ein gegen hohe Temperaturen beständiges, in den
Brennraum abstrahlendes Strahlrohr brennenden Brennern.
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Es ist bereits bekannt, eine Erennerdüse an einem Ende eines Rohres
anzuordnen und die Flamme in das Rohr hineinbrennen zu lassen. Dieses Rohr ist von
einem Außenrohr umgeben, das an dem dem Brenner abgewendeten Ende verschlossen ist
und von dem dortigen Ende des Innenrohres einen Abstand aufweist, so daß die im
Innenrohr entstehenden Verbrennungsgase über diesen Ringzwischenraum am verschlossenen
Ende des Außenrohres umgelenkt werden und in dem Ringraum
zwischen
Innenraum und Außenraum zurückströmen, bis sie schließlich aus einem Abgasstutzen
im Bereich der Brennerdüsenausmündung austreten können. (Prospekt der Firma Dr.Schmitz
& Apelt GmbH., Wuppertal, D.Nr. 062 033). Die Brenngase passieren also bei diesem
Strahlrohrbrenner das Innenrohr, werden am Ende des Innenrohres in das Außenrohr
um-' gelenkt und verlassen das Außenrohr durch den Abgasstutzen in der Nähe der
Brennerdüse. Die Rohre dieser Strahlrohrbrenner sind aus Stahl hergestellt, was
ihre maximale _Arbeitstempexßtur.Allf ca. 115Q beschränkt.
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Man hat bereits erkannt, daß man zur Erreichung höherer Temperaturen
von Stahl als Werkstoff für das Brennerrohr abgehen muB. Man ist deshalb bereits
zu einem Strahlrohrbrenner übergegangen, bei dem in ein einfaches Rohr aus einem
zweckentsprechend wärmebeständigen Material, beispielsweise SiC,ein reiner Druckzerstäuber
brennt. Da das Arbeiten mit solchen Druckzerstäubern Nachteile mit sich bringt,
wurde auch bereits der Vorschlag gemacht, als Brenner einen Druckzerstäubungabrenner
zu verwenden, der den Brennstoff teilweise unverbrannt über die gesamte, in den
Brenngutraum abstrahlende :Gänge des Strahlrohres einapritzt. (Deutsche Patentanmeldung
F 52 232 Ia/24b).
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln
eine gleiche Temperaturverteilung über die Ausdehnung des Brenaglutraumes zu erzielen
und darüber hinaus die Abwärme aus den Strahlungsrohren in einfachater.Weise und
unter Verwendung kürzester Rohrleitungen auf die den Brennern zuzuführende
Verbrennungsluft zu übertragen und dem Verbrennungsvorgang zuzuführen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Strahlrohr-]Brennersatz
mit mit flüssigem Brennstoff betriebenen, jeweils in ein gegen hohe Temperaturen
beständiges, .in den. Brennraum abstrahlendes Strahlrohr brennenden Brennern
dadurch gelöst, daß jeweils zwei Strahlrohre parallel zueinander und mit von entgegengesetzten
Richtungen her brennenden Brennern zu einem Brennersatz zusammengefaßt
sind und mit ihrem vom Brenner abgewendeten Ende mit einem Wärmaaustauscher
in Verbindung stehen, der in den Weg der Verbrennungsluftzufuhr zum benachbarten
Brenner eingesetzt ist.
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Mit diesem Vorschlag ist selbstverständlich eine wärmetechnische Koppelung
der beiden Strahlrohre miteinander gegeben. Gegen eine solche Koppelung hat
der Fachmann an sich Bedenken, weil er selbstverständlich in der Regelmöglichkeit
des einzelnen Strahlrohrbrenners weitgehendst unabhängig von anderen Teilen des
Ofens zu
sein wünscht. Es hat sich jedoch überraschender-
weise
gezeigt, daß die durch den erfindungsgemäßen Vorschlag erzwungene Koppelung
ohne Bedeutung ist,
da ohnehin meistens eine größere Anzahl
von Strahlrohrsätzen nebeneinander@mit gleicher Temperatur
betrieben
wird, In diesem Fall sind@also innerhalb jedes Strahlrohrsatzes
gleiche Brennstoffmengen in
jedem Strahlrohr zu verbrennen
und es ergäben sich
damit für die beiden Strahlrohre eines Strahlrohrsatzes
gleiche Betriebsverhältnisse, Aber selbst dann, wenn es in besonderen
Fällen er-
forderlich Bein sollte, die beiden Strahlrohre
eines
Strahlrohrsatzes mit unterschiedlicher Wärmeleistung
zu betreiben,
ist dies überraschenderweise ohne wei-
teres möglich, Es ergibt sich lediglich
eine Ver-
schiebung des Wirkungsgrades zwischen den beiden Strahl-
rohren
eines Strahlrohrsatzea, weil au4den beiden
Strählrohren
unterschiedliche Abwärmemengen zur Verfügung stehen, die für die
Aufwärmung des jeweils an-
deren Strahlrohres eingesetzt werden können.
Dies be-
deutet im Endergebnis aber lediglich, daß
der Wirkungsgrad des einen Strahlrohres eines Strahlrohrsatzes
um
soviel größer wird, als der Wirkungsgrad des anderen Strahlrohres
sich vermindert. Im Gesamtergebnis würde aber der Wirkungsgrad unverändert
bleiben.
Der erfindungsgemäße Strahlrohr-Brennersatz wird
vorteilhaft derart weitergebildet, daß der Wärmeaustauscher aus einem Mantelrohr
besteht, dessen Innenrohr an dem einen Ende an das Abgasende des Strahlrohres angeschlossen
ist, während das den Mantel bildende Außenrohr in dem Anschlußbereich des Innenrohres
einen freien Eintrittsquerschnitt aufweist und am anderen Ende in die Brennkammer
des Brenners des benachbarten Strahlrohres einmündet. Die Zeichnung zeigt ein 4usführungabeispiel
in einer einzigen Figur.
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Mit 1 und 2 sind die Wandungen des Brenngutraumes 3 bezeichnet, der
eineSrennraumtemperatur von beispielsweise 1250 o C erhalten soll. Vorzugsweise
unter der Decke dieses Brennraums sind in den Wandungen Öffnungen 4,5,6, 7, freigelassen,
in welche über Futtersteine 8, 9, 10, 11, die Strahlrohre 12, 13, eingesetzt sind.
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In den Öffnungen 4 bzw..7 sitzen Einsatzrohre 14 bzw. 15, welche an
Verschlußplatten 16 bzw. 17 befestigt sL( Durch Öffnungen in diesen Platten brennen
die nur sehe. matiseh bei 18 bzw. 19 angedeuteten Einspritzbrenner. In den Maueröffnungen
5 bzw. 6 sitzen Übergangssteine
19, 20, über die die Brenngase aus
dem Strahlrohr 12 bzw. 13 in das Innenrohr 21 bzw. 22 eines Wärmeaustauschers eintreten,
welcher am anderen Ende 23 bzw, 24 zu einem nicht gezeichneten Baugzugventilator
geführt ist. Um das Innenrohr 21 bzw. 22 legt sich jeweils ein Außenrohr 25 bzw.
26. Das Außenrohr 25 bzw. 26 endet, wie bei 27 bzw, 28 erkennbar kurz vor der Ansatzstelle
des Innenrohres 21 bzw. 22 am Überleitungsstein 19 bzw. 20. Es entsteht somit ein
ringförmiger Eintrittsschlitz ins Innere des Außenrohres 25 bzw, 26. Am anderen
Ende führt ein Stutzen 29 bzw. 30 in den Raum, in den der Brenner einspritzt, so
daß ihm die im Wärmeaustauscher vorgewärmte Luft schließlich im, Strahlrohr zugeführt
wird.
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Selbstverständlich weisen Innen- und Außenrohr zweck-, mäßig Rippen
zur Tierbesserung des Wärmeaustausches auf. Diese Rippen sind bei 29 bzw. 30 erkennbar.
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Die beiden Strahlrohre 12 bzw.- 13 bestehen vorteilhaft aus SiC. Für
die Anschlußateine kann man entsprechendes feuerfestes Material verwenden. Der Wärmeaustauscher
und die Anachlußelemente für ihn sowie für die Brenner sind aus hochwertigem Stahl
hergestellt.