DE2056681A1

DE2056681A1 - Burner stone for gas stove with top burning

Info

Publication number: DE2056681A1
Application number: DE19702056681
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dr mont 6374 Steinbach Lippe Klaus Friedrich 6236 Esch Fink
Original assignee: Schwank GmbH
Current assignee: Schwank GmbH
Priority date: 1970-11-18
Filing date: 1970-11-18
Publication date: 1972-05-25

Description

Brennerstein- für Gasöfen mit Oberflächenverbrennung Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennerstein aus porösem, feuerfestem Material, der fiir Öfen mit flammenloser Oberflächenverbronnung von brennfähigen Gasgemischen, insbesondere jedoch für Öfen hoher Temperatur, vorgesehen ist. Burner block for gas stoves with surface combustion The present The invention relates to a burner block made of porous, refractory material, the fiir Furnaces with flameless surface combustion of combustible gas mixtures, in particular however, is intended for high temperature ovens.

Die Wandungen solcher Öfen bestehen im allgemeinen aus einer Vielzahl nebeneinanderliegender Brennersteine, die untereinander mit Mörtel verbunden sind. Das Gemisch wird durch die Poren der Brennersteine hindurch der Brennseite dieser Steine zugeführt und beim Ausströmen verbrannt. Während der Brennerstein durch das nachströmende Gas ständig gekühlt wird, herrscht an der Brennfläche zwangsläufig eine außerordentlich hohe Temperatur, die bei 15000C bis 18000C liegen kann. In geringem Abstand von der Brennfläche entfernt wird dagegen bereits nur noch eine relativ geringe Gesteinstemperatur, beispielsweise 2000C, gemessen. Dieses starke Temperaturgefälle führt zu unterschiedlichen Wärmedehnungen innerhalb des Steines. Hierdurch entstehen Spannungen, die an der Brennseite des Steines zur Verminderung der Porosität, zur Beeinträchtigung der Verbrennung sowie schließlich zur Zerstörung der Brennersteine führen.The walls of such ovens generally consist of a large number burner stones lying next to one another, one below the other with mortar are connected. The mixture is passed through the pores of the burner blocks Burned side of these stones and burned when flowing out. During the burner stone is constantly cooled by the gas flowing in, this inevitably prevails at the burning surface an extremely high temperature, which can be between 15000C and 18000C. In a small distance away from the focal surface, on the other hand, is already only one relatively low rock temperature, for example 2000C, measured. This strong one Temperature gradient leads to different thermal expansions within the stone. This creates tensions that reduce the burning side of the stone porosity, impairment of combustion and ultimately destruction the burner stones lead.

Es ist zwar bekannt, in größeren Abständen in den Wandungen aus solchen Brennersteinen durchgehende Dehnungsfugen vorzusehen, die mit Asbestgeweben oder dergleichen ausgefüllt und abgedichtet werden. Auf diese Weise wird zwar eine Dehnung der Wandung ermöglicht, wodurch die obengenannten Nachteile vermindert werden, ohne daß jedoch der Einfluß der ungleichmäßigen Temperaturverteilung innerhalb eines Brennersteines beseitigt werden kann. Ferner ist von Nachteil, daß die Asbestgewebe nur gegen Temperaturen bis etwa 6000C beständig sind. Man ist daher gezwungen, bei Öfen hoher Temperaturen die Zwischenschichten in den Dehnungsfugen aus Keramikfasern herzustellen, die jedoch auch oberhalb 1250 0C rekristallisieren und spröde werden. Außerdem sind Keramikfasern relativ teuer.Although it is known, at larger distances in the walls from such Burner stones to provide continuous expansion joints with asbestos fabrics or the like to be filled in and sealed. In this way there will be a stretch the wall allows, whereby the above-mentioned disadvantages are reduced without However, that the influence of the uneven temperature distribution within a Burner stone can be removed. Another disadvantage is that the asbestos fabric only against temperatures up to about 6000C are resistant. One is therefore forced the intermediate layers in the expansion joints in ovens with high temperatures made of ceramic fibers, which, however, also recrystallize above 1250 ° C and become brittle. Ceramic fibers are also relatively expensive.

Ferner ist bereits bekannt, in Zwischenwänden Kühlräume einzufügen, die von dem Brennerstein durch elastische Dichtungselemente getrennt sind (DBP 1 222 612). Mit dieser Maßnahme werden nicht die Auswirkungen der Wärmedehnungen beseitigt, sondern höchstens die Brennflächen in den Randbereichen gekühlt, wo infolge fehlender Kühlwirkung durch anströmende Gasgemische eine gefährliche Übertemperatur entstehen kann.Furthermore, it is already known to insert cooling spaces in partition walls, which are separated from the burner block by elastic sealing elements (DBP 1 222 612). This measure does not eliminate the effects of thermal expansion, but at most the focal surfaces in the edge areas are cooled, where as a result of missing The cooling effect caused by the gas mixture flowing in, creates a dangerous excess temperature can.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Öfen mit flammenloser Oberflächenverbrennung die Wärmedehnung in den Brennwandungen unter Beachtung der Temperaturverteilung in den einzelnen Brennersteinen auszugleichen.The present invention is therefore based on the object in ovens with flameless surface combustion, the thermal expansion in the combustion walls is reduced Pay attention to the temperature distribution in the individual burner stones.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher Weise durch einen Brennerstein der eingangs genannten Art gelöst werden kann, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er zur Brennfläche hin allseitig Abschrägungen aufweist, die den Querschnitt des Brennersteins mindestens um die der maximalen Wärmedehnung entsprechenden fläche verringen, wobei die Querschnittsverringerung ungefähr der Temperaturverteilung im Brennerstein bei höchster Ofentemperatur angepaßt ist.It has now been shown that this task is surprisingly easier Way can be solved by a burner block of the type mentioned, the is characterized in that it has bevels on all sides towards the focal surface, which is at least the cross-section of the burner block around that of the maximum Reduce thermal expansion corresponding area, the cross-sectional reduction approximately adapted to the temperature distribution in the burner quarl at the highest furnace temperature is.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung erstrecken sich die Abschrägungen von der Brennfläche etwa bis zu einer Höhe, in der eine maximale Wärmedehnung von 0,1 % auftritt.According to an advantageous embodiment of the invention, extend the bevels from the focal surface approximately up to a height at which a maximum Thermal expansion of 0.1% occurs.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung reichen die Abschrägungen mindestens bis zu einer Höhe, in der eine maximale Temperatur von 2000C zu messen ist.According to a further embodiment of the invention, the bevels are sufficient at least up to a height in which a maximum temperature of 2000C can be measured is.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der tolgenden Erläuterung anhand der beigefügten Abbildung einer Ausführungsart der Erfindung hervor.Further features, advantages and possible uses of the invention go from the following explanation based on the attached illustration of an embodiment of the invention.

Diese Abbildung zeigt in ncrspektivischer- Darstellung einen aufrechtstehenden Brennerstein ', durch dessen Anströmfläche 4 das brennbare Gasgenlisch eingeleitet u@ i der f3'ennfläche 2 zugeführt wird. Der abgebildete Stein besteht beispielsweise aus Mullit und besitzt in der mit eilen Pfeil an-gedeuteten Strömungsrichtung eine offene, durchströmbare Porosität von ca. 30 %.This figure shows an upright one in perspective Burner stone ', through the flow surface 4 of which the combustible gas mixture is introduced u @ i of the f3'ennfläche 2 is fed. The stone shown consists for example made of mullite and possesses in the one indicated by the rapid arrow Direction of flow an open, permeable porosity of approx. 30%.

In einem Ofen mit Oberflächenverbrennungen bei hoher Temperatur, der aus Steinen init einer Gesamthöhe II von ca.In a furnace with surface burns at high temperature, the made of stones with a total height II of approx.

150 nim, einer Länge L von ca. 125 mm und einer Breite B von ungefahr 65 min gestellt, herrscht in unmittelbarer Nähe der Brennfläche 2 eine Gesteinstemperatur von ca. 1600 C.150 nm, a length L of approx. 125 mm and a width B of approx If set for 65 min, there is a rock temperature in the immediate vicinity of the burning surface 2 from approx. 1600 C.

Infolge der Kühlwirkung des durchströmenden Gasgemisches ist diese Temperatur in einer Gesteinstiefe I1 von ca. 30 mm bereits auf 200°C abgesunken, während an der Anströmfläche etwa eine Temperatur von 50°C festzustellen ist. Unter diesen Bedingungen beträgt die reversible Wärmedehnung an der Brenufläche 2 etwa 1,2 % und hat nach einer Tiefe h von ca. 30 min bereits einen kauni nießbaren Wert von 0,1 %.This is due to the cooling effect of the gas mixture flowing through The temperature in a rock depth I1 of approx. 30 mm has already dropped to 200 ° C, while a temperature of around 50 ° C can be determined at the inflow surface. Under Under these conditions, the reversible thermal expansion on the burn surface 2 is approximately 1.2% and after a depth h of approx. 30 min it already has a value that can be ingested of 0.1%.

angenommen.accepted.

Der erfindungsgemäße Stein verfügt allseitig über symmetrische Abschrägungen 3, die sich bis zu einer Höhe h erstrecken, in der eine schädliche Wärmedehnung gerade nicht mehr auftritt.The stone according to the invention has symmetrical bevels on all sides 3, which extend up to a height h at which a harmful thermal expansion just no longer occurs.

Durch diese Abschrägungen 2 ist sowohl die Breite als auch die Länge des Steines an der Brennfläche um 2 iinn - jeweils 1 min pro Seite - reduziert. In den Innenflächen der Ofenandungen, die aus nebeneinander angeordncten Brennersteinen 1 aufgebaut sind, entstehen dadurch diese Abschrägungen etwa 30 mm tiefe, keilförmige Fugen, die bei kaltem Ofen in Höhe der Brennfläche etwa 2 mm breit sind und die sich mit steigender Ofentemperatur zunehmend schließen.These bevels 2 are both the width and the length of the stone at the focal surface by 2 iinn - 1 min per side - reduced. In the inner surfaces of the furnace sandings, which are made of burner stones arranged next to one another 1 are constructed, this creates these bevels about 30 mm deep, wedge-shaped joints which, when the stove is cold, are about 2 mm wide and which increasingly close as the oven temperature rises.

Durch die erfindungsgemäße, der Temperaturverteilung im Brennerstein angepaßten Abschrägungen bzw. Aussparungen in der Brennerwand werden die Wärmedehnungen ausgeglichen, ohne daß sich die Porosität der Brennersteine an der Brennfläche merklich ändert. Es werden sowohl in den einzelnen Steinen als auch in der gesamten Wandung Spannungen infolge von Wärmedehnungen vermieden, wodurch die Lebensdauer des Ofens wesentlich erhöht wird.By the invention, the temperature distribution in the burner block adapted bevels or recesses in the burner wall are the thermal expansions balanced without the porosity of the burner stones on the burning surface noticeably changes. There are both in the individual stones and in the entire wall Stresses due to thermal expansion are avoided, thereby reducing the service life of the furnace is increased significantly.

Claims

PATENT CLAIMS

Burner block, made of porous, refractory material for stoves with flameless Surface combustion of combustible gas mixtures, especially for high-temperature stoves Temperature, characterized in that the burner block (1) to the burning surface (2) has bevels on all sides, which have the cross-section of the burner block (1) reduce by at least the area corresponding to the maximum thermal expansion, where the cross-sectional reduction approximately contributes to the temperature distribution in the burner quarl is adapted to the highest oven temperature.

2. burner block according to claim 1, characterized in that the bevels (3) extend from the burner surface (2) approximately up to a height (h), in which a maximum thermal expansion of 0.1 / occurs.

3. burner block according to claim 1 or 2, characterized in that the bevels (3) from the burner surface (2) at least up to a height (h) extend in which a maximum temperature of 2000C occurs.

L e r s e i t e