DE1551805A1

DE1551805A1 - Brenner fuer Waermebehandlungsoefen

Info

Publication number: DE1551805A1
Application number: DE19671551805
Authority: DE
Inventors: Richard Sitte; Guenter Willems
Original assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Current assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Priority date: 1967-04-22
Filing date: 1967-04-22
Publication date: 1970-03-26
Also published as: US3480375A; FR1561666A; GB1151486A

Description

Eisen, den 20. April 1967 7o./Sch. Akte: N 4192/W

Koppers-Wlstra-Ofenbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung, • 4 Dttsseldorf-Heerdt. Wlesenstraßs 134 . '

Brenner für Wärmebehandlungsöfen

Die Erfindung bezieht eich auf Brenner für Wärmebehandlungeöfen mit einer Brennkammer zur Verbrennung ron Gas und Luft, aus der die Abgase durch eine verjüngte Öffnung in den Ofenraum treten.

Ss sind Brenner für Wärmebehandlungsufen bekannt, bei denen Gas in einer Brennkammer mit kleiner Austrittsöffnung nahezu voll- *· ständig verbrannt wird, so daß die unter überdruck in der Brennkammer entstehenden Rauchgase mit hoher Geschwindigkeit in den Ofenraum strömen. Infolge ihrer hohen Strömungsgeschwindigkeit vermischen sich die austretenden Bauchgase schnell und innig mit den im Ofenraum vorhandenen Rauchgasen, die bereits einen Seil ihrer Wärme abgegeben haben· Dadurch ergibt sich eine über den gesamten Ofenraum nahezu gleichmäßige Temperatur, ohne daß besondere mechanische Umwälzmittel erforderlich sind, die ohnehin bei hohen Temperaturen nicht anwendbar sind.

Bei den bekannten Brennern dieser Bauart erfolgt die Gas- und Luftzufuhr in die Brennkammer mehr oder weniger in Richtung der Brennerachse. Die innige Vermischung der beiden Verbrennungskoaponenten aber wird durch diese Strömungeführung stark vtr-

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zögert und erfordert eine langgestreckte Vorbrennkasmer, wenn die förderung nach einem hohen Auebrenngrad der Oase beibehalten werden soll·

Se hat sich nun gezeigt, daß Brennereteine, die bis tief in da· feuerfeste Mauerwerk eines Wärmebehandlungeofens ragen bsw. diesee ganz durchsetzen, durch das Arbeiten der Ofenwände so stark beansprucht werden, daß es häufig zur Beschädigung oder Zerstörung des Brennersteins kommt. Der überhöhte Brennkammerdruck zwingt dann die heißen Rauchgase durch die entstandenen Risse der Brennkammer ins Hintermauerwerk, wo durch überhitsungen beträchtliche Schäden entstehen können. In vielen Fällen ist man deshalb dazu übergegangen, den ganzen Brenner um das Maß aus dem Ofen herauszusetzen, wie er sonst in das feuerfeste Mauerwerk hineinragen würde. Ein solcher Vorbau des Brenners ist andererseits jedoch schon aus räumlichen Gründen meist unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Brenner kürzerer Bauart zu schaffen, und zwar unter Beibehaltung des hohen Ausbrenngrades der Heizgase. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für die Gas- und Luftzuführung zwei in Brennerachsrichtung hintereinander angeordnete und im wesentlichen radial naoh außen gerichtete ringförmige Schlitze vorgesehen sind, /die in eine torusförmlge Brennkammer derart einmünden, daß die austretenden Medien durch die Xoruswandung in eine Zirkulation versetzt werden, die die brennenden Rauohgase auf kürzestem Wege wieder in

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dit Näht der Auetritt schilt it yon Ou und Luft führt. Die In-Jektorwirkung der sub tret enden Sas- und Luft ströme saugt einen erheblichen IeIl dieser brennenden Rauchgase wieder an. Diese angesaugten brennenden Rauchgase bewirken in Verbindung mit der «höhen turbulent eine äußeret schnelle Zündung. Dadurch werden, auch bei Oasen Hit an sich geringer Zündgeechwlndigkeit, extrem hohe Brennkammerbeiastungenerreicht, die in der Größenordnung ron 60 x-10 kcal/irh liegen. .

einem weiteren Merkaal der Erfindung 1st Torgesehen, daß die Brennreuawand swisohen ihram torueförnig gestalteten fell und de· Auetrittsteil einen-allmählichen Obergang bildet, der sich sum Austritt hin TtrJungt.

Di« erfindungsgemäBe Ausbildung des Brenners gewährleistet auf ktirsestem Wege eine innige Termlsohung der beiden Yerbrennungsko»ponenten sowie eine frühzeitige Zündung des Oemisches. Dadurch wiederum wird eine wesentlich kuriere Bauweise des Brenners ersielt· Hinsu kommt noch, daß die erforderlichen Tordrücke τοη Gas und luft gegenüber den bekannten Brennern auf weniger als die Hälfte herabgesetzt werden können und dies bei gleichen Rauchgasaustritt sgeBohwindigkeit en. Darüber hinaus wird die in die Brennkammer hineinragende Düse durch die Art der Luftzuführung •derart gekühlt, daß auch nach längerem Betrieb keine UberhltssungB-eracheinungen feststellbar waren.

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DIt Erfindung let in der Ztiqhnung btispltlswtist bet tin·« \\ im Längtschnitt rtrtinftoht dmrgtettUttn Brtnntr rtraneohaulieht.- * ■·■■·■-.

Dtr Brtnntr btattht aus tinte cweiteiligen Brtnntrtttin 1, dtssen btidt Teilt bnr. dtren Gthtuet duroh flaneohen 2 miteinander Terbunden Bind· Die Brennkammer itt in dae Hinttrmausrwerk 3 eine« nicht weiter dargestellten Wärmtbehan&lungs·» bfene tingtsstst und mit flanschen 2 an der Bleohummantelung dee Ofens befestigt. Der Brennerstein 1 1st mit einer torus· föraigen Brtnnkammer A versehen, an die sich der Auttritteteil 5» der sich sum Ofen hin rerjüngt, anschließt. *

In die Brennkammer führt ein Rohr 6 derart» daß ein Ringspalt . 7 für die Gaszufuhr verbleibt« Das Rohr 6 weist einen Bund S auf» der in kursem Abstand τοη der Brennkammerwandung angeord» net ist» so daß ein sur Brenneraohse im wesentlichen radial rerlaufender Ringsohlits 9 gebildet wird. Mit Abstand τοη dim Bund 8 ist eine annKhernd flach ausgebildete Ablenkplatte 10 , derart angeordnet» daß ein weiterer Ringschlits 11 für die Zu·» fuhr τοη Luft aus dem Rohr 6 entsteht. Die Ablenkplatte 10 ist

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mit einem weiteren Rohr 12 Terbunden» dae das Rohr 6 durohsetst.

Um des Luftzuführrohr 6 1st eine Qasringkammtr 15 rorgtethtn» dtr Gas durch tintn Stutsen 14 sugefUhrt wird. Dit Zufuhr Ton Luft trfolgt durch dit Kammer 15 mit Anschlusstutstn 16« Eweok· maeigerweist sind sowohl das Rohr 6 als auch das dis Abltnk-

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platte 10 tragende Rohr 12 in axialer Richtung verschiebbar ge-. lagert« so daß die Breite der Ringsohlitee 9 und 11 variiert .werden kann.

Die aus den Ringachlitaen austretenden Verbrennungskomponenten Gas und Luft werden an der Wandung der torusförmigen Brennkammer entlanggeführt, wobei sie sioh vermischen und in eine durch die Pfeile 17 angedeutete Zirkulation versetst werden.

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Claims

Essen, den 20. April 1967 Vo./Sch. Akte: H 4192/W Patentansprüche

1. Brenner für Wärmebehandlungsöfen alt einer Brennkammer but Verbrennung von das und Luft, aus der die Abgase durch eine rerjungte öffnung in den Ofenraum treten, dadurch gekennzeichnet, daß für die Gas- und Luftzuführung zwei in Brenneraohariohtung hintereinander angeordnete und ist wesent*· liehen radial nach außen geriohtete ringförmige Schlitze (9» 11) vorgesehen sind, die in eine torusförmlge Brennkammer (4) derart einmünden, daß die auetretenden Medien durch die Toruewandung in eine Zirkulation versetzt werden.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennraumwand zwischen ihrem torusförmig gestalteten Teil (4) und dem Austrittsteil (5) einen allmählichen Obergang bildet, der sich zum Austritt hin verjüngt.

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