DE1994034U - Gasbrenner fuer drehrohroefen. - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE
DIPL-ING. LUDEWIG · DIPL-PHYS. BUSE «56 WUPPERTAL-BARMEN

49 Kennwort %■ Hilfsstrahlb'renner

Dr₀ Schmitz & Apelt₉ Industrieo'fentoau Wuppertal-Langerfeldj Clausewitzstraße -82-84

Gasibrenner für DrehrohrÖ-ien. ■

ijie Erfinötiiig toe zieht si ch auf einen - insbesondere. für Dreh- ." roliröfen bestimmten Gasbrermer mit einer im Strom der- aus dem' Ofenkopf -zufließenden Verbrennungsluft angeordneten .'Brenngas zuführung. Bei langgestreckte Innenräume aufweisenden Öfen ■insbesondere Drehrohröfen ist es zur Erzielung optimaler Ergebnisse notwendig, den einzelnen Längenbereichen des Ofen=- \ räumeS" gemäß den jeweils gestellten Anforderungen "die jeweils günstigsten Temperaturen zuzuordnen.- Dazu~ist es erwünscht₅ die- Form der von dem zur Beheizung dienenden Brenner aus— ■■gehendem Flamme den jeweiligen Betriebsverhältnissen anzu-" passen» In der Eegel soll dabei jedoch die Gesamtwämeleis-tung. des Ofens konstant bleiben,, Außerdem muß unter allen Betriebsverhältnissen ein guter -¥i.rkung-sgrad der Wärmeerzeugung -gewahrt werden« Während bei mit flüssigen Brennstoffen arbeitenden Brennern durch die Wahl bzw.. Einstellung der Brennstoffdüsen die .Flanuaenform beeinflußbar Ist, fehlte^ bei Gasbrennern diese Mögliclikeit_e ----- - ^: " -

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe- -zugrunde, - insbesondere für Drehrohr.öfen bestimmte Gasbrenner ."der" .-eingangs umschriebenen

■Art im Sinne einer wählbaren. Verteilung der einzelnen--Temperaturzonen über die Länge des Qfenraumes.' insbesondere bei konstant gehaltener Gesamtwäraeleistung auszugestalten₀ Dies.wird'"©rfindungsgemäß im weseiitliolien dadurch, erreicht, . daß--der Brenngas zuführung/eine einen Hilf slar eimer und eine dessen Brenngase als-Gasstrahl leitende Düse umfassende Brennkammer" eingegliedert ist. Pur den in der"" er.findungsgemäß vorgesehenen Brennkammer angeordneten Brenner läßt-sich.'.aus.-dem

insgesamt zur. Beheizung des Ofenraumes vorgesehenen Brenngas ein -"Wählbarer An t-eil abzweigen., dem- eine angepaßte Luftmenge--zur-Verbrennung" zuzuordnen"ist β Bie Menge des in der Brennkammer verbrannten Gases" -.bostimmt die Intensität wie den Impuls des. durch die Düse /die Brenn-... liaBiRier verlassenden Gas strahle S₉-. der seinerseits den Ablauf der 'Verbrennung -im Ofenrauia steuert» Schon geringe .Änderungen des. .ohnehin^ .niedrigen Anteiles des" in der Brennkammer verbrannten Brenngases be-/ einflussen die Form der in dem Ofenraum aufrechterhaltenen Flamme maßgeblich. Eine Regelbarkeit der Leistung des Hilfsbretraers in einem Bereich von etwa Io % bis 2o % der Gesamtwärmeleistung des Ofens.ermöglicht beispielsweise schon Änderungen der Fl.ammenlänge'. von einem ; HiEiimalwert auf etwa das Fünffache, so daß auch bei stark unterschxed~ liehen Anforderungen stets die optimale ¥ärmeverteilung im Ofenraum herbeiführbar ist_o -

Bie Erfindung läßt sich verschiedenartig verwirklichen«,- Bei einer bevorsugten Ausführung ist die Brennkammer im Kernbereich der Brenngaszuführung angeordnet_o Hiermit wird eine besonders weitgehende Beeinflussung der im Ofenraum aufrechterhaltenen Flamme auch mit verhältnismäßig feieinen Leistungen der Brennkammer möglich. Bei einer bevorzugten Ausführung ist die dem Hilfsbrenner zugeordnete Lullzuführung

*" ia zwei durch einen ringförmigen Gaszuführungskanal getrennte Eing» zoaea aufgeteilt, deren innere zu einem Drallgitter und deren äußere zu etwa radial gerichteten Düsen "führt„ Diese Aufteilung der in die Brennkammer strömenden Verbrennungsluft läßt einen praktisch vollständigen Ausbrand des für die Brennkammer vorgesehenen Brenngases zu, der einen iieißen Rauchgasstrahl erzeugt_s dessen Geschwindigkeit IiJzw. Impuls das Mischen des im Ofenraum mit der durch den Ofenkopf säuströiaenöen au verbrennenden Luft Gases bestimmt, wobei Änderungen eier in der -Brennkammer"verbrannten Gasmengen die Wirkung des die Brenn izsMMQT verlassenden · äeuehgasstrahles maßgeblich beeinflussen« Die * Steuerung der Wäraeverteilung im Ofenraum kann dabei.ohne-Änderungen äer Ge saiitwärmele istung erfolgen, indem die für die Brennkammer erforderliche Breiingasmenge aus der Gesamtmenge des zu verbrennenden. Gases abgezweigt wird» Um in der"Brennkammer einen weitgehend vollständigen Ausbrand zu erhalten,, empfiehlt es sich nach einem weiteren . I-IerkKial ■ der Erfindung, den GasZuführungskanal des HiIfsbrenners durch eine kegelstumpff-b'rmige, mit Gasd-üsen versehene Bingwand zu begren-

■ sen, Damit wird die Durchmischung des für die Brennkammer vorge.seb.e-ι Br^inngasanteiles mit der zugeordneten Verbrennungsluft weiterhin

gefördert, . ■ - -

tjijrigeiis ist für eine besonders einfache und betriebssichere Anordnung zweckmäßig, zentral in der inneren Mngzone der Luftzuführung "des Hilfsbreiiners einen G-aszÜndbrenner anzuordnen« Für diesen können übliche Überwachungsmittel vorgesehen -sein, die über den die Düse der .Brennkammer verlassenden Gasstrahl auch die im Ofenraum ablaufende Verbrennung kontrollieren« -

Die Zuführung der in dem Ofenraum mit der durch den.Ofenkopf -zuströmenäen Verbrennungsluft zn verbrennenden Brenngase wird zweckmäßigerweise aufgegliedert j um die Durchmisehün-g des im Ofenraum zu verbrennenden Gases mit der Verbrennungsluft zu fördern und den die- Brennkammer -verlassenden Gasstrahl gleichmäßig auf die P-Iammenbildung \ einwirken zu lassen,, In diesem Sinne empfiehlt es sich nach einem weite- ■■ rea l-ierfaaal der Erfindung, die die Brennkammer umfassende Brenngaszu-' füll rung als ringförmig angeordnete Gruppe von zu Gasdüsen, führenden Kanälen auszubilden. Statt dessen kann eine die Brennkammer umfassen—' de 5. .'-ringförmig profilierte Brenngas zuführung aus.gangse.ndig durch mit freien Abständen angeordnete stegföraige Blenden aufgegliedert sein, die sinngemäß auf das ausströmende Brenngas einwirken«-'

es auch in der Regel zweckmäßig ist_s der den Ausgang- der Brennkammer bildenden Düse einen kreisrunden Querschnitt zu geben*, so ist es doch-möglich und fallweise besonders zweckmäßig/ eine den Ausgang der Brennkammer bildende Düse mit etwa-- sternförmigem lichtem Profil •zu verwenden, zwischen dessen einander benachbarten Vorsprüngen Brenngaslcanäle iaitaden„ Damit-läßt' sich eine besonders intensive Mischung des im Ofenrauia zu verbrennenden Gases mit dem die Düse verlassenden Brenngasstrahl einerseits und der verfügbaren: Verbrennungsluft anderseits herbeiführen«, -die'-zu einer von dem Brenngasstrahl -abhängigen, stets stabilen Flammenbildung führt. — --- - "-"..' "

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Äu-sfit&rungsb.ei- " spielen dargestellt» Es zeigen i - - - - -

Fig» 1 schematisch einen:Längsschnitt durch den Ofen- - . lcopfbereicli eines Drehtrommelofens, -

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Pig» 2 die Brenneranordnung nach Fig„ 1 in größerem Maßstab als Längsschnitt,

Pig« 3 eine Stirnansicht der Brenneranordnung nach Fig» 2, : ■■-''■

Pig» 4 in der Fig„ 3 gleichender Darstellung eine abgewandelte Ausführung5

FIg₀ 5 als Stirnansicht eine weitere Ausführungsmöglichkeit.

Der eier Fig, i zugrundegeiegte Drehtrommelof en -weist einen Ofenkopf Io mit einer Brenneranordnung 11 auf,, die sich in-Sichtung auf die den Ofenraum bildende Trommel 12 erstreckt. Durch den Ofenkopf Io wird die überwiegende Menge der für die Beheizung der Trommel 12 erforderliche Verbrennungsluft meist als Heißluft zugeführt. -

Die insbesondere in FIg₀ 2 dargestellte Brenneranordnung il umfaßt einen eiae Brennkammer "13-umgrenzenden Hingmantel 14₉ der von einer der Verbrennung in der Brennkammer 13 zugeordneten Luftzuführkammer ±5 ausgeht und andernends zu einer Ausströmdüse .16 führt. Innerhalb des Ringmantels 14 ist eine -Eingwand i? und mit freiem Abstand innerhalb derselben eine Eingwand 18 angeordnet. Die Eingwände; 17»18 gren« sen zwischen sich einen ringförmig profilierten Zuströmkanal -19 für den in der Brennkammer 13 zu verbrennenden Anteil des Brenngases ein. Brennlcammerseitig ist der Zuströmkanal 19 durch .eine kegeIstrumpf~- föriaige ¥anö 2o mit Gasdüsen 21 begrenzt. . ■. ' .

Mit freiem Abstand innerhalb der Eingwand 18 erstreckt sich ein Zündbrenner 22o Zwischen diesem und der Ringwand 18 verbleibt ein innerer

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■Luft.auiührmigskanal 25 und zwisehen der. Ringwand 17 und der" Hingwand IA liegt ein äußerer Luftzuführungs-kanal 24-_e" Brennkammerse-itig "i-st der ■Luftzuführungskanal 23 durch ein Drallgitter 25 begrenzt, während der brennlEammerseltige- Bereich der Ringwand 1-7 radiale Luftelnströmöffnungen 26 aufweist«" Von einer die■'Eingwand lh umfassenden Brenngaszu-fiihrungskaHuaer 27 aus- erstrecken sich über den Umfang" gleichmäßig- verteilte j vorderendig mit. BIi sen 22 versehene Gasführungsrohre 29 <. Anstelle einer solchen Anordnung könnte von der GasZuführungskammer - 27 sin ringförmig'-profilierter Kanal ■ ausgehen, der gemäß Fig„ k. ausgangsendig durch-'stegartige, mit "freien Abständen angeordnete "Blenden 3o aufgegliedert ist» - '..-'". '"...- .--.".■.

Betrieb der Brenneranordnung wird aus der -in dem Ofenrauia zu ver-"breiinenden Gasaienge ein beispielsweise, bei io fo bis So tfä liegender ■". Teil abgezweigte Die.Hauptmenge des Brenngases wird/durch die Kammer 2? zugeleitet,."während der abgezweigte Teil-über die Kammer 31 zu dem abströmkanal 19 fließt und durch die in der fand 2o angeordneten Düsen in die Brennkammer 13 gelangt» Hier wird äas Gas stetig mit durch den inneren Eingkanal 23 über das Drallgitter 25 sowie .durch-den " ■' äußeren Singkanal 24 über die Düsen 26 aus der Luftzüführungskammer 15 zuströHiender Verbrennungsluft im wesentlichen vollständig verbrannt Die sehr heißen Verbrennungsgase strömen mit hoher Geschwindigkeit durch- die Düse 16 in den Ofenraum i2„" Der Impuls dieses Gasstrahles hängt von der Menge des in der Brennkammer 13 verbrannten Gases ab_o Der die Düse 16 verlassende Gasstrahl bestimmt die Form und Länge der in dem Ofenraum 12 beim Verbrennen des aus der Brenngaszuführungskam-Hier 27 zuströmenden Gases mit der durch den Ofenkopf zufließenden Ver-

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bresmungslufΐ gebildeten Flamme, Diese ist demnach, durch Beeinflus-- -sung der in der Brennkammer 13 ausbrennenden Gasmenge beeinflußbar,,

FaIIx-/©ise ist es zweckmäßig, anstelle einer kreisrunden Düse 16 nach den Figo 1 bis 4 eine sternförmig profilierte Düse- 32 nach Fig_o 5 zu verwenden und zwischen- einander benachbarten Vorsprüngen 33 dieses Diisenprofils GasZuführungskanäle -3^Li anzuordnen, um in deia Ofenraum eine stets stabile Flamme aufrechtzuerhalten, deren Form und Länge . durch den Anteil des in der Brennkammer 13 verbrannten- Gases bestimmt wird« Änderungen--'dieser Gasraenge beeinflussen die Gesamtleistung der Ofenbeheizung- aicht_s sofern die gesamte Brenngasmenge konstant gehalten wird. " '" "

Die dargestellten Ausführungen sind, wie schon erwähnt wurde,'nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung» Biese ist nicht darauf fcesehränkt« Ss sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen mögliche, -.-..-

Claims (1)

1. PATENTANWÄLTE
   DIPL-ING. LUDEWIG · DIPL-PHYS. BUSE - 56 WUPPERTAL-BARMEN

   -'Ansprüche

   !„Gasbrenner für Drehrohrofen mit einem im Strom der aus dem Ofenkopf .aufließenden Verbrennungsluft angeordneten "Brenngas-ZUführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenngaszuführung eine einen Hilfabrenner (i9_?23924) und eine dessen Brenngase als Gasstrahl leitende Düse (i6) umfassende Brennkammer (i3_si4) eingegliedert ist. .". ." .

   2β Gasbrenner nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet,, daß die Leistung des Hilfsbrenners (ΐ9₅23₅24) in/einem Bereich von etwa Io jfbis 2o % der Gesamtleistung des Gasbrenners regelbar ist.,

   3. Gasbrenner nach Anspruch i oder 2_S dadurch gekennzeichnet^"daß. die Brennkammer'.(13 j 14t) im Ee rnbe reich der Brenngas zuführung angeordnet ist ο

   4-„ .Gasbrenner nach einem ider mehreren der Ansprüche i bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß-die dem Hilfsbrenner . (19,23 _} 24) zugeordnete Luftzuführung in zwei durch einen ringförmigen GasZuführungskanal . (19) getrennte Eingzonen (23₅24) aufgeteilt ist, deren innere zu einem Drallgitter (25) und deren äußere zu etwa radial gerichte-; ten Düsen (26) führt«, . ■ ■" " ." - -

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   5ο Gasbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 "bis 4₉ dadurch gekennzeichnet j daß der GasZuführungskanal (±9) des Hilfsbrenners (19»23924) duKh eine kegelstumpfförmige, mit Gasdüsen (21) versehene^; Bingwand (2o.) Begrenzt ist. .- "-

   6„ Gasbrenner nach Ansprach 4 oder 5? dadurch gekennzeichnet, daß zentral in der inneren Hingzone (23) der Luftzuführung des Hilfsfore-nners (ΐ95,23₅24) ein Gas zündbrenne r (22) angeordnet

   7. Gasbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 6-, dadurch gekennzeichnete, daß als die Brennkammer umfassende Brenngas zuführung eine ringförmig angeordnete Gruppe von zu Gasdüsen (28) führenden Kanälen (29) dient„ - -

   8. Gasbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche ■ 1 "bis 6_S dadurch gekennzeichnet, daß eine die Brennkammer umfassende₅ ringförmig profilierte Brenngaszuführung ausgangsendig" durch mit freien "Abständen angeordnete stegförmige Blenden (3o) aufgegliedert ist,

   9« Gasbrenner nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 7₅ dadurch gekennzeichnet j daß die den Ausgang der Brennkammer bildende -Düse ■'" (32) ein etwa sternförmiges lichtes Profil aufweist^ zwischen dessen einander benachbarten Vorsprängen-'(33) Brenngaszuführungskanä— ~le (34) münden» ■ . ■■ ■■"'-'.