DE2031521A1

DE2031521A1 - Gas burner

Info

Publication number: DE2031521A1
Application number: DE19702031521
Authority: DE
Inventors: Anatohj A Gratschev Wladimir A Kurbatskij Iwan L Sosnowskij Efim D Pawlenko Nikolaj S Kusmin Wjaceslaw A Guskow Wladimir P Pensa Marienbach Lev M Moskau Tschernyj, (Sowjetunion) M
Original assignee: PENSENSKIJ KOMPRESSORNYJ SAWOD
Current assignee: PENSENSKIJ KOMPRESSORNYJ SAWOD
Priority date: 1970-06-25
Filing date: 1970-06-25
Publication date: 1972-01-13

Description

GASERENNER Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gasbrenner gasgefeuerte Kupolöfen.GAS TURNERS The present invention relates to gas burners gas-fired cupolas.

Gasbrenner mit einem zentral im Brennergehäuse angeordneten gelochten Rohr, das eine konische zum Brenneraustrittsende sich verjüngende Form aufweist, bekaimt. Das Ende des geloch-ten Rohres hat eine wassergekühlte zum Brenneraustrittsende sich aufweitende Über das gelochte Rohr wird Gas zugeführt, während im Gehäuse das Oxydationsmittel gefördert wird. Die aut binde des Rohres ist blind ausgeführt und bildet zusammen mit den benachbarten Gehäusewandungen eine ringförmige Düse.Gas burner with a perforated tube arranged centrally in the burner housing, which has a conical shape tapering towards the burner outlet end, got. The end of the perforated tube has a water-cooled tube that widens towards the burner outlet end Gas is supplied through the perforated tube, while the oxidizing agent is conveyed in the housing. the The connection of the pipe is blind and, together with the adjacent housing walls, forms an annular nozzle.

Das Brenngemisch wird im Brennergehäuse gebildet und verbrennt beim Austritt aus der Düse toroidalförmigen Flamme.The combustion mixture is formed in the burner housing and burns when it exits the nozzle toroidal flame.

Bei der Benutzung des bekannten Brenners entstehen Schwierigkeiten, die damit verbunden sind, daß obwohl eine Wasserkühlung der vorgesehen ist, das blinde Ende dieser allmählich durchbrennt. Eine Auswechselung des durchgebrannten Brenners während des Schmelzens ist nicht möglich. er Querschnitt der Brennerdüse wird größer, die Flamme verlängert sich und die Wärmekonzentration in der Flamme nimmt ab. Infolgedessen wird das Metall nicht überhiztzt.When using the known burner difficulties arise which are associated with the fact that although a water cooling of the provided is the blind end of this gradually burns out. It is not possible to replace the burner that has burned out while it is melting. he cross section of the burner nozzle increases, the flame lengthens and the heat concentration in the flame decreases. As a result, the metal is not overheated.

Zur Beseitigung dieses Mangels werden mehrere gleichmäßig am des Ofenfeuerungsraumes verteilte Brenner angeordnet. Außerdem ist bei den erwahnten Brennern die Länge der Flamme und ihre Leuchtkraft unveränderlich, was den Betriebeines KupoloSens erschwert, da die Leuchtkraft der Flamme die Zusammensetzung der Ofenatmosphäre und die Wärmeabgabe an das zu überhitzende Metall bestimmt.To remedy this deficiency, several evenly am the furnace combustion chamber distributed burners arranged. In addition, in the case of the burners mentioned, the length of the flame and its luminosity cannot be changed, which makes the operation of a cupola more difficult, since the luminosity of the flame determines the composition of the furnace atmosphere and the heat dissipation to the metal to be overheated.

Zweck der Erfindung ist es die erwähnten Schwierigkeiten zu umgehen. The purpose of the invention is to circumvent the difficulties mentioned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Gas4renner mit einer Düsenform zu schaffen, die eine Hochtem-peraturflamme mit hoher Leuchtkraft sichert. The invention is based on the object of a gas separator with a To create a nozzle shape that ensures a high temperature flame with high luminosity.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß im mittleren Teil der M undungss-t;irnfläche am Ende des gelochten Rohres eine Vertiefung mit zusätzlichen O'ffnung@n für den Gas austritt zur Änderung der bälge und Leuchtkraft der Flamme sowie zur Verhinderung eines Abschmelzens des mittleren Teils der erwähnten Verstärkung vorgesehen ist.According to the invention this is achieved in that in the middle part of the M undungsst; irnfläche At the end of the perforated tube there is a recess with additional openings for the gas to escape to change the bellows and luminosity of the flame and to prevent the middle part of the reinforcement mentioned from melting away.

Bei dieser Ausführung des Brenners braucht man kein Wasser dem Ende des gelochten Rohres zuzuführen, 2 1 der Aufbau des Brenners wird vereinfacht. Die aus den zu- sätzlichen öffnungen eintreffenden Kohlenwasserstoffe werden zu Kohlenstoff zerlegt, der die Leuchtkraft der Flamme beträchtlich erhöht.With this version of the burner, there is no need to add water to the end of the perforated pipe, 2 1 the structure of the burner is simplified. The from the Additional hydrocarbons arriving are broken down into carbon, which considerably increases the luminosity of the flame.

be Beieiner vorzugten Ausführung des Brenners ist es zweckmäßig die Vertiefung mit den zusätzlichen offnungen zylinderförmig auszuführen, damit die aus diesen oeffnungen ausströmenden gegeneinander gerichtet sind. Die eintreffenden gegeneinander gerichteten kalten Gasströme bilden einen kalten Gasvorhan, der das Eindringen des Oxydationsmittels und der Flammen in das Ende des gelochten Rohres verhindert.In the case of a preferred embodiment of the burner, it is expedient to have the recess with the to make additional openings cylindrical so that the flowing out of these openings are directed against each other. The incoming cold gas streams directed towards one another form a cold gas supply that prevents the oxidizing agent from penetrating and the Prevents flames from entering the end of the perforated pipe.

Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß bei unveränderlichem Düsenquerschnitt während des Brennerbetriebes die Leuchtkraft der Flamme um 80-100% erhöht ist Nacnstehend folgt eine ausführliche Beschreibung # bevorzugte n Ausführung des erfindungsgemäßen Brenners mit bezug auf die beigefügte Zeichnung Längsschnitt durch den Gasbrenner darstellt.The main advantage of the present invention is that with the nozzle cross-section unchanged during burner operation, the luminosity of the flame is increased by 80-100% A detailed description of the preferred embodiment of the burner according to the invention follows with reference to the accompanying drawings Represents a longitudinal section through the gas burner.

Der Gasbrenner enthält ein gelochtes Rohr 1, das koaxal im Brennergehäuse 2 angeordnet ist. Das Ende 3 das Brennergehäuses 2 hat eine konische konvergierende Form. Das gelochte Rohr hat als Fortsetzung 4, die sich zum Austritt sende des Brenners aufweitet und zusammen mit dem Ende des Gehäuses 2 eine ringförmige Däse 5 bildet. Das Oxydationsmittel gelangt in das Gehäuse 2 am Eintrittsende (nicht gezeigt), wo die Schaufeln Wirblers 6 angeordnet sind. Das Gas gelangt in den Brenner aus den Öffnungen des Rohres 1. Im mittleren Teil der ist eine im allgemeinen zylindrische Vertiefung 8 mit zusätzlichen Öffnungen 9 zum Gasaustritt zwecks linderung der Flammen- leuchtkraft und Verhinderung eines Abschmelzens des mittleren Teils der 4 vorgesehen. Der Abschnitt der # sich 9 Vertiefung 8, in derfdie befinden, ist zy- linderförmig ausgeführt, damit die aus den ffnungen aus- Gasströme gegeneinander gerichtet sind. Der mit Hilfe der WirblerschauSelnvverdrallte Luftstrom stößt im konischen Brennerende 3 auf eine große Menge von aus den Öffnungen 7 des Rohres austrele nden Gasstro'rn en, demzufolge in einem kleinen Raum am Austritt der Düse 5 ein verwirbeltes Gas-Luft-Gemisch entsteht, das hinter der Düse 5 entflammt und verbrannt wird.The gas burner contains a perforated tube 1 which is arranged coaxially in the burner housing 2. The end 3 of the burner housing 2 has a conical converging shape. The perforated tube has as a continuation 4, which widens towards the outlet end of the burner and, together with the end of the housing 2, forms an annular nozzle 5. The oxidant enters the housing 2 at the inlet end (not shown) where the blades Vortex 6 are arranged. The gas enters the burner from the openings of the tube 1. In the middle part of the is a generally cylindrical recess 8 with additional openings 9 for the gas outlet for the purpose of alleviating the flame luminosity and prevention of melting of the central part of the 4 provided. The section of the # 9 recess 8 in which the is located is cy- designed in a lollipop shape so that the Gas flows are directed against each other. The air stream twisted with the aid of the vortex swings encounters a large amount of air from the openings 7 of the tube in the conical burner end 3 quit Gas drones, As a result, a swirled gas-air mixture is created in a small space at the outlet of the nozzle 5, which is ignited and burned behind the nozzle 5.

Verwirbelungen entstehen außerhalb und innerhalb des aus der Düse ausgehenden Ringstromes. In den äußeren Schichten des Ringstromes werden Verbrennungsprodukte gebildet, die bei voller Gasverbrennung aus CO2 und H20 bestehen. Die gleichen Verbr ennungspr od ukt e werden, auch in den inneren Schichten des Ringstromes gebildet, infolge von Gegenstrombe- tritt hier eine teilweise # mit den aus den zuwegungen öffnungen 9 der Vertiefung 8 ausgehenden, gegeneinander gerichteten Gasstr õ m e Sie einen Vorhang bilden, der das Vordringen des Oxydationsmittels und der Flam- menwarme in Ende des gelochten Rohres 1 verhindert. Turbulences arise outside and inside the ring flow emerging from the nozzle. Combustion products are formed in the outer layers of the ring flow, which consist of CO2 and H20 when the gas is fully burned. The same combustion products are formed, also in the inner layers of the ring flow, as a result of countercurrent occurs here a partial # with the from the access roads Openings 9 of the recess 8 outgoing, against each other directed Gas flow They form a curtain that prevents the oxidant and the flame from entering Menwarme in the end of the perforated tube 1 prevented.

Durch d;e teilweise Mischung des aus den 1 öffnungen 9 ausströinenden Gases mit den Verbreungsprodukten des Gas-Luft-Gemisches sowie durch die gute Wärmeleitfähigkeit und Strahlung findet in der Flamme in einer schmalen Zone entlang ihrer Achse eine intensive Bildung von Kohlenstoffteilchen statt. der Verwirbelung des Stromes die leuchtenden Kohlenstoffteilchen mit der Hauptmasse der Gasverbrennungsprodukte durchmischt, wodurch in einem kleinen Raum bei großer Wärmekonzentration eine reduzierende bzw. eine schwach oxydierende Ofenatmosphäre erzeugt Die Wärmeverluste bei der Zerlegung und Erhitzung des Gases sind nicht groß und können vollständig durch eine Vorwärmung der Luft bzw. eine Anreicherung des Gases mit Sauerstoff kompensiert werden.Due to the partial mixing of the gas flowing out of the openings 9 with the combustion products of the gas-air mixture and due to the good thermal conductivity and radiation, an intensive formation of carbon particles takes place in the flame in a narrow zone along its axis instead of. the turbulence of the current mixes the luminous carbon particles with the bulk of the gas combustion products, which creates a reducing or weakly oxidizing furnace atmosphere in a small space with a high concentration of heat The heat losses during the decomposition and heating of the gas are not great and can be completely compensated for by preheating the air or enriching the gas with oxygen.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Brenners in einem Kupolofen gestattet es, die Wärmeabgabe vom Heißgas an das zu überhitzende Metall zu intensivieren, wodurch der Wärmewirkungsgrad des gasgefeuerten Kupolofens erhöht wird, während die Oxydierung der Elemente in dem zu verschmelzenden und zu überhitzenden Metall herabgesetzt wird. Außerdem wird die Dünnflüssigkeit des Metalls erhöht. The use of the burner according to the invention in a cupola furnace is permitted it to intensify the heat transfer from the hot gas to the metal to be overheated, thereby increasing the thermal efficiency of the gas-fired cupola furnace, while the oxidation of the elements in that to be fused and to overheating Metal is degraded. In addition, the fluidity of the metal is increased.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Gas burner, in the housing of which is located towards the outlet end of the housing widening perforated pipe for the gas supply is housed, with one at the inlet of the oxidizing agent arranged in the housing, d a d u r c h g e k e n n z e i h n e t that in the middle part of the end face of the mouth (4) at the end the perforated tube (1) has a recess (8) with additional gas outlet openings (9) to change the luminosity of the flame and to prevent it from melting off the middle part of the mouth (4) is provided.

2. Burner according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that a section (a) of the recess (8) in the additional gas outlet openings (9) are present, is cylindrical, so that the out of the gas outlet openings emerging currents are directed against each other.

L e r s e i t e