DE2033118A1

DE2033118A1 - Gas burner

Info

Publication number: DE2033118A1
Application number: DE19702033118
Authority: DE
Original assignee: PENSENSKIJ KOMPRESSORNYJ SAWOD
Current assignee: PENSENSKIJ KOMPRESSORNYJ SAWOD
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1972-01-05

Description

GASBRENNER Die Erfindung betrifft Gasbrenner gasgefeuerte Kupolöfen.GAS BURNERS The invention relates to gas burners gas-fired cupolas.

Gasbrenner mit mellreren im Brennergehäuse, über unter Druck das Oxydationsmittel zugeführt wird, an geordneten gelochten Gaszufuhrrohren> bekannt. Leim des Oxydationsmittels an den Offnungen der gelochten Rohre durchmischt sicht mit dem Gas und das Brenngemisch gelangt zu der sich verjungenden Kegelförmigen Brennerdüse, die an den Anfangsdiffusorabschnitt des im allgemeinen zylinderförmigen Tunnels augrenzt, wodurch das Brennen stabil mit kurzer Flamme verläuft@ jedoch wird ein solches Brennen nur bei relativ geringem Brenngemischverbrauch beobachtet. Kit Zunahme des Brenngemischverbrauches verlauft das Brennen instabil und wird von einem Geräusch begleitet, das schädlich auf das Bedienungspersonal wirkt.Gas burner with mellreren in the burner housing, above the oxidizing agent is supplied under pressure, on ordered perforated gas supply pipes> known. glue of the oxidizing agent at the openings the perforated tubes mixed with it the gas and the fuel mixture reaches the tapering cone-shaped burner nozzle, which borders on the initial diffuser section of the generally cylindrical tunnel, whereby the burning is stable with a short flame @ but such burning is only observed when the fuel mixture consumption is relatively low. Kit increase in fuel mixture consumption, the burning is unstable and is accompanied by a noise that is harmful to the operating personnel.

Zur Beseitigung dieses werden mehrere gleichmäßig am Umfang des Ofenfeuerungsraumes verteilte Brenner verwendet. Jedoch ist bei den erwähnten Brelmern die Leuchtkraft nicht regel bar, die Brenner es nicht gestatten eine hohe Wärmekonzentration in der Flamme zu erzeugen und somit Flammen zu erhalten, deren Temperatur der theoretischen Gasbrenntemperatur nah 3ekanntlich bestimmt die Leuchtkraft der lamme die Zusammensetzung der Ofenatmosphäre und die Wärmeabgabe an das zu überhitzende Metall. Geringe Wärmekonzentration in der Flamme und ihre gleichbleibende Leucht kraft haben eine mangelnde Überhitzung des Metalls inL Kupolofen zur Folge Zweck der Erfindung ist es, die erwähnten Schwierigkeiten zu Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Gasbren, ner mit ,- Düsenform zu schaffen, die eine hohe Wärmekonzentration in der Flamme gewährleistet. To eliminate this several burners evenly distributed around the circumference of the furnace combustion chamber are used. However, the luminosity of the mentioned Brelmers cannot be regulated, the burners do not allow a high concentration of heat to be generated in the flame and thus to obtain flames whose temperature is the theoretical Gas burning temperature close As is well known, the luminosity of the flame determines the composition of the furnace atmosphere and the heat dissipation to the metal to be overheated. Low heat concentration in the flame and its constant luminosity result in insufficient overheating of the metal in the cupola furnace. The purpose of the invention is to overcome the difficulties mentioned The invention is based on the object of a gas burner with - To create a nozzle shape that ensures a high concentration of heat in the flame.

Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die mit einem Spalt endende BrennerdUse einen divergierenden und einen konvergierenden Teil aufweist, wobei die Spaltenden 6' konvergierend ausgeführt sind. Invention this is achieved in that the ending with a gap Burner nozzle has a diverging and a converging part, wherein the gap ends 6 'are designed to converge.

Ei derartige Ausführung der Düse tragt dazu bei, daß in dorn divergierenden Düsenteil eine zusatzliche Durchmischung der Kohlenwasserstoffe mit dem Oxydationsmit- tel statt, während in dem konvergierenden Düsenteil die Bewegungsgeschwindigkeit (auf einen Wert von über 20 m/s) ansteigt. hierbei verbrennt der Gasstrom im Feuerungsraum mit hoher Wärmekonzentration. Infolge der konvergierenden Spaltenden entsteht eine kurze und schmale Hochtemperaturflamme, die die Form eines Bogens aufweist. e,ne'n Bei bevorzug te n tsusfai.lrungsbe ispief des Brenners ist der Spalt wellenartig ausgebildet, Dadurch ist es möglich eine schmälere Hochtemperaturflamme zu erhalten, die für einen Kupelofen,;n demeine hohe Wärmekonzentration möglichst nah an der Oberfläche des zu überhitzenden Metalls erforderlich ist, am wirksamsten ist. Such a design of the nozzle contributes to an additional mixing of the hydrocarbons with the oxidizing agent in the diverging nozzle part. tel instead of, while in the converging nozzle part the speed of movement increases (to a value of over 20 m / s). here the gas flow burns in the furnace with a high concentration of heat. As a result of the converging gap ends, a short and narrow high-temperature flame is created, which has the shape of an arc. e, no'n With preferred te n tsusfai.lrungsbe ispief of the burner, the gap is wave-like, making it possible to obtain a narrower high-temperature flame, which is most effective for a cupola furnace, where a high concentration of heat is required as close as possible to the surface of the metal to be overheated.

Unter demSpalt der Hauptdüse ist es zweckmäßig waagerechten Spalt einer zusätzlichen Düse für die Kohlenwasserstoffzufuhr zur Regelung der Leuchtkraft der Flamme und zur Küplung des Brennerendes anzuordnen. It is advisable to have a horizontal gap under the gap in the main nozzle an additional nozzle for the hydrocarbon feed to regulate the luminosity the flame and for the cooling of the burner end.

Diese daß das Oxydationsmittel zur Zusatzdüse nicht gelangt und die aus dleser Düse austretenden Kohlenwasserstoffe im unteren Teil der Flamme zerlegen, wobei sie Wärme dem Brennerende entziehen. Der sich bei der Zerlegung des Kohlenwasserstoffs bildende Kohlenstoff erhöht die Leuchtkraft der Flamme und somit ihr Strahlungsvermögen. Eine Zunahme bzw. eine Abnahme der Kohlenstofförderung über die Zusatzdüse führt zur Änderung der Leuchtkraft der Flamme.These that the oxidizer does not get to the additional nozzle and the hydrocarbons emerging from the nozzle decompose in the lower part of the flame, drawing heat from the end of the burner. The carbon formed during the decomposition of the hydrocarbon increases the luminosity of the flame and thus its radiant power. An increase or decrease in the carbon delivery via the additional nozzle leads to a change in the luminosity of the flame.

Es ist zweckmäßig gegenüber dem Austrittsende der Zusatzdüse am Eintritt in den Horizontalspalt eine Wand zum Abbremsen des Kohlenwasserstoffstromes anzuordnen, damit sich der Kohlenwasserstoff beim Austritt aus dem Spalt unter Bildung von Kohlenstoff in der Nähe des Brennerendes zerlegt und diesem einen Teil der Wärme entnimmt, ein Abbrennen des Brenners verhindert Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei sonst gleicher Leistung die Flammenlänge um 50 bis 80% und der Flammenquerschnitt um 70 bis 90 reduziert wird.It is advisable to arrange a wall opposite the outlet end of the additional nozzle at the entrance to the horizontal gap to slow down the hydrocarbon flow so that the hydrocarbon breaks down when exiting the gap with the formation of carbon near the burner end and removes part of the heat from it. prevents the burner from burning down The main advantage of the invention is that the flame length is reduced by 50 to 80% and the flame cross-section by 70 to 90 with otherwise the same output.

Nachstehend folgt eine Beschreibung von bevorzug ten Åusführungsbe(spiel en des erfindungsgemäßen Brenners unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 - ein erstes Ausführungsbeispiel des Brenners im Längsschnitt; Fig. 2 - e;ne Brennerdüse im Horizontalschnitt; Fig. 3 - eine Arsicht des vorderen Drennerendes; Fig. 4 - eine Ansicht des vorderen Brennerendes nach zweiten zus-:uharungs be ìsf ie /* Der ( Gasbrenner enthalt ein gelochtes Rohr 1 (t mit Gaszufuhröffnungen ; 2, das derart in einem Gehäuse 3 einmontiert ist, daß die Längsachse des gelochten Rohres mit der Längsachse des Gehäuses 3 zusammenfällt. Das Gehäuse 3 ist mit einem Stutzen 4 versehen, in dem unter Druck luft in das Gehäuse 3 gefördert wird. Auf das Gehäuseaustrittsende ist ein Kopfstück 5 aufgesetzt, das eine in der .iorizontalebene sich einengende düse 6 (Fig. 1 u. 2 ) besitzt. im Vertikalschnitt weist die üse einen divergierenden Teil "a" auf, der an den konvergierenden mit einem Spalt endenden Teil "b" angrenzt. Spalt 7 am Austritt der düse 6 hat parallele Wandungen, die an den Spaltenden konvergieren. Unter dem Spalt 7 am Ende 8 der Hauptdüse ist horizontaler Spalt 9 vorge--sehen, in den das Austrittsende einer Zusatzdüse 10 für die Kohlenwasserstoffzufuhr einmontiert ist. Gegenüber dem Austrittsende der Zusatzdüse 10 ist eine Wand 11 angeordnet die zum Abbremsen des aus dieser Düse ausströmenden Brennstoffes bestimmt ist.The following is a description of preferred execution examples of the burner according to the invention with reference to the accompanying drawings. 1 shows a first exemplary embodiment of the burner in longitudinal section; 2 - e; ne burner nozzle in horizontal section; Fig. 3 is a view of the front end of the drenner; Fig. 4 is a view of the front end of the burner second additional: uharungs be ìsf ie / * The (gas burner contains a perforated tube 1 (t with gas supply openings; 2, which is installed in a housing 3 in such a way that the longitudinal axis of the perforated tube coincides with the longitudinal axis of the housing 3. The housing 3 is provided with a connecting piece 4 in which air is conveyed under pressure into the housing 3. A head piece 5 is placed on the housing outlet end, the one in the Orizontal plane constricting nozzle 6 (Fig. 1 and 2) owns. In vertical section, the nozzle has a diverging part "a" which adjoins the converging part "b" which ends with a gap. Gap 7 at the outlet of the nozzle 6 has parallel walls which converge at the gap ends. Under the gap 7 at the end 8 of the main nozzle there is a horizontal gap 9, into which the outlet end of an additional nozzle 10 for the hydrocarbon feed is fitted. A wall 11 is arranged opposite the outlet end of the additional nozzle 10 and is intended to brake the fuel flowing out of this nozzle.

Bei einer derartigen Brennerausführung hat die Flamme die Form eines Bogens, dessen Enden den Spaltenden zugewandt sind, während- der Bogen selbst senkrecht zum Spalt verläußt. With such a burner design, the flame is in the form of a Arch, the ends of which face the gap ends, while the arch itself is vertical leaves to the gap.

Dies ist dadurch zu erklären, daß aus den konvergierenden Spaltenden das Brenngemisch mit größerer Geschwindigkeit als aus den anderen Spaltteilen ausströmt. Der Brenngemischstrom, der eine hohe Geschwindigkeit besitzt, bildet Wirbel, die zur Flammenmitte gerichtet sind, so daß die Flamme die Form eines schmalen Bogens annimmt. This can be explained by the fact that from the converging gap ends the combustion mixture flows out at a greater speed than from the other fissure parts. The fuel mixture flow, which has a high velocity, forms eddies that are directed towards the center of the flame so that the flame takes the form of a narrow arc accepts.

In dieser Flamme ist eine große Wärmemenge konzentriert. dur ch Der > d Zusatzdüse 10 zu3efv'h:r*e, ;$ te. " Kohlen- wasserstoff ohne xydationsmitte wird unter Bildung von Kohlenstoff zerlegt, der die Leuchtkraft der Flamme erhöht . Außerdem wird bei der Kohlenwasserstoffzerlegung ein Teil der Wärme dem Brennerende entze gen, wodurch ein Abbrennen des Brenners verhindert wird. Die @ Zerlegung erfolgt in der Nähe des Brennerendes an der Wand 11, die den Kohlenwasser stoffstrom abbremst.A large amount of heat is concentrated in this flame. by The> d additional nozzle 10 zu3efv'h: r * e,; $ te. "Coal hydrogen without an oxidizing agent decomposed to form carbon, which increases the luminosity of the flame. In addition, some of the heat is removed from the end of the burner during the decomposition of hydrocarbons, which prevents the burner from burning down. The @ decomposition takes place near the end of the burner on the wall 11, which brakes the flow of hydrocarbons.

Line noch höhere Wärmekonzentration in der Flamme läßt sich tei gleichbleibender Flammenlänge erhalten, wenn qe der Spalt 7a am Ende 8a (Fig. 4) wellenartig aus; det ist. Line even higher heat concentration in the flame can be tei more constant Flame length obtained when qe the gap 7a at the end 8a (FIG. 4) wavelike; det is.

Claims

PATENT CLAIMS:

1.Gas burner with a converging nozzle with a gap in which the gas and air are mixed inside the burner, which is identified by that the main jet

(6, 6a) has a diverging part (a) and a converging part (b), the inden of the gap (7, 7a) being converged.

2. Gas 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 the gap (7a) is wave-like.

3. Gas burner according to claims 1 and 2, since d'u rchgekenn that under the gap (7, 7a) of the main nozzle (6) horizontally a gap (9) for a hydrocarbon supply to regulate the luminosity of the Flame and cooling of the burner end (9, 8a) serving additional nozzle (10) is arranged.

4. Gas burner rch claim 3, dadurchge -kennzeic hnet that opposite the outlet end of the additional nozzle (10) at the entry into the horizontal gap (9) an .and (11) for braking the hydrocarbon flow is arranged.

L e r s e i t e