DE2137839A1

DE2137839A1 - Apparatus and method for burning exhaust gases

Info

Publication number: DE2137839A1
Application number: DE19712137839
Authority: DE
Inventors: Charles Berger Grand Rapids Phillips William Arnos Comstock Park; Mich. Gentry (V.St.A.). F23g 7-00
Original assignee: Granco Equipment Inc
Current assignee: Granco Equipment Inc
Priority date: 1970-07-29
Filing date: 1971-07-28
Publication date: 1972-02-03
Also published as: GB1318153A; CA930616A; AU3110071A; FR2103792A5

Description

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GEANCO-EQUIPMENT INC., 1958 Wilson, S.W. GRAND RAPIDSGEANCO-EQUIPMENT INC., 1958 Wilson, S.W. GRAND RAPIDS

Vorrichtung und Verfahren zum Verbrennen von AbgasenApparatus and method for burning exhaust gases

Die Erfindung betrifft die Verbrennung brennbarer Abgase und Abgasbrenner, welche mit einem verbesserten Wärmetauscher arbeiten, um die während'der Verbrennung zurückgewonnene Tärme zur Vorwärmung der brennbaren Abgase vor deren Verbrennung zu erlangen.The invention relates to the combustion of combustible exhaust gases and exhaust gas burners, which work with an improved heat exchanger, about the heat recovered during incineration to preheat the flammable exhaust gases before they are burned.

Bei der Verbrennung von Gasen aus Lösungsmittel-Trocknungsofen ist es erforderlich, die Temperatur des Lösungsmittel- und Luftgemisches von der Ofentemperätur auf die Verbrennungstemperatur zu erhöhen. Pur Trocknungsöfen von Druckblättern muß die Temperatur der Ofengase von etwa 204°C auf etwa 704⁰C erhöht werden. Ein derartiger Temperaturanstieg erfordert den Einsatz beträchtlicher Mengen von Brennstoff, was die Kosten der Trocknung wesentlich heraufsetzt. Es ist nicht nur der Brennstoff teuer, sondern dieser geht öfters zur Neige. Die Oxidierung des Lösungsmittels in einer exothermen Reaktion erbringt eine beträchtliche Wärmemenge, welche wiedergewonnen werden kann, um die Leistungserfordernisse des Brennverfahrens beizubehalten. Der Wärmegehalt der Verbrennungsprodukte kann außerdem zur Speicherung der Enerwie wiedergewonnen werden. Zur Wiedergewinnung der Wärme sollte das Brennrohr eine maximale, in Berührung mit Heißgasen gelangende Oberfläche aufweisen.When burning gases from solvent drying ovens, it is necessary to increase the temperature of the solvent and air mixture from the oven temperature to the combustion temperature. Pur drying ovens of printing sheets must the temperature of the furnace gases can be increased from about 204 ° C to about 704 ⁰ C. Such a rise in temperature requires the use of considerable amounts of fuel, which significantly increases the cost of drying. Not only is the fuel expensive, but it often runs out. Oxidation of the solvent in an exothermic reaction yields a significant amount of heat which can be recovered to maintain the performance requirements of the combustion process. The heat content of the combustion products can also be recovered to store energy. In order to recover the heat, the combustion tube should have a maximum surface area that comes into contact with hot gases.

Lösungsmittel-Trocknungsöfen werden sowohl während kürzerer· Zeit als auch während längerer Zeitabschnitte abgeschaltet. Der Brennstoff könnte eingespart werden, falls das Lösungsmittel-Verbrennungsgerät dann abgeschaltet werden kann, wenn der Trocknungsofen abgeschaltet ist oder leerläuft. Herkömmliche, mit hitzebeständigen Materialien ausgekleidete Verbrennungsofen hängen in ihrer Wirkungsweise von der Hitze der hitzebeständigen Materialien ab, um die Brennungstemperaturen aufrechtzuerhalten und um eine · verhältnismäßig lange Verweilzeit beizubehalten; dies führt dazu, daß Brenngeräte dieser Form nahezu kontinuierlich zu betreiben sind. Wenn der Trocknungsofen für längere Zeit abgespaltet wird dann können die feuerfest- bzw. hitzebeständig ausgekleideten Öfen gleichfalls abgeschaltet werden. Es bedarf indessen betrachtlicher Zeit und beträchtlicher Mengen von Brennstoff, um die vorangehend beschriebenen Brenngeräte auf entsprechende Temperatur zu bringen, nachdem die öfen in Gang gesetzt wurden. Aus diesen Gründen sind die feuerfesten Öfen bzw. Brenngeräte sehr teuer im Betrieb.Solvent drying ovens both run for less time as well as switched off for longer periods of time. The fuel could be saved if the solvent incinerator can then be turned off when the drying oven switched off or idling. Conventional incinerators lined with refractory materials hang in their mode of action depends on the heat of the heat-resistant materials in order to maintain the combustion temperatures and to maintain a relatively long dwell time; this leads to the fact that burning devices of this form operate almost continuously are. If the drying oven is split off for a long time then the refractory or heat-resistant lined Ovens are also switched off. However, more considerable is required Time and considerable amounts of fuel to bring the combustion devices described above to the appropriate temperature after the ovens are started. For these reasons, the refractory ovens or firing devices are very expensive operational.

Die mit hitzebeständigen Materialien ausgekleideten BrenngeräteThe firing devices lined with heat-resistant materials

und
sind zudem von unhandlichem Äußeren/von schwerem Aufbau. Sie erfordern teuere SpezialVerstärkungen am Boden und andere Bauelemente, um die Brenngeräte an bereits bestehenden .Ofenanlagen einbauen zu können. Verbrennungsanlagen dieser Form werden gewöhnlich außerhalb von bereits bestehenden Anlagen aufgebaut, wobei Leitungen zwischen den Trocknungsöfen· und den Verbrennungsgeräten gelegt werden. Es erweist sich nicht nur als teuer, die Leitung bzw. Verrohrung zu legen, darüberhinaus ist ein beträchtlicher Wärmeverlust der Heißgase in Kauf zu nehmen, wenn diese vom Trocknungsofen durch die gelegten Leitungen strömen. Es muß also zusätzlich Hitze den Gasen zugeführt werden, um sie auf die Verbrennungstemperatur zu bringen. ,and
are also unwieldy on the outside / heavy construction. They require expensive special reinforcements on the floor and other structural elements in order to be able to install the combustion devices in existing furnace systems. Incineration plants of this form are usually built outside of existing plants, with lines being laid between the drying ovens and the incinerators. It turns out not only to be expensive to lay the line or piping, in addition, a considerable loss of heat from the hot gases must be accepted when they flow from the drying oven through the laid lines. Additional heat must therefore be added to the gases in order to bring them to the combustion temperature. ,

Aus Metall bestehende Verbrennungsgeräte besitzen andererseits eine sehr schnell Er.holzeit. Aus Metall bestehende Verbrennungsgeräte wurden bisher notwendigerweise geschweißt und in luftdichter Konstruktion ausgeführt, um Leckage von verbrennbaren _; Materialien in die Außenluft zu verhindern. Ein derartigerCombustion devices made of metal, on the other hand, have a very quick recovery time. Combustion devices made of metal have hitherto necessarily been welded and made of airtight construction in order to prevent leakage of combustible _; Prevent materials from entering the outside air. One of those

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Aufbau erfordert schwere Hochtemperaturmetalle, welche teuer in den Gestehungskosten und teuer in der Herstellung sind. Die Temperaturschwankungen des Brenngerätes aus Metall der beschriebenen Bauforra führen zu Ermüdungen der geschweißten Verbindungen. Wenn sich an den Schweißverbindungen Risse oder Löcher bilden, dann wird das teure Brenngerät unwirksam und muß dem Ausschuß bzw. der Verschrottung zugeführt werden. Gewisse, aus Metall bestehende Verbrennungsgeräte weisen einen'großen Durchmesser auf, besitzen, indessen ein Minimum von Fläche, mit welcher die Wärmetauschung durchgeführt werden kann. Das bei diesen Brenngeräten verwendete Metall schwerer Ausführung beeinträchtigt außerdem die wirksame Wärmeübertragung. Es müssen infolgedessen getrennte Wärmetauscher benutzt werden, um die Wärme während des Verbrennungsprozesses zurückzugewinnen. ''■ Construction requires heavy, high temperature metals which are expensive to produce and expensive to manufacture. The temperature fluctuations of the metal firing device of the construction type described lead to fatigue of the welded connections. If cracks or holes form at the welded joints, the expensive burning device becomes ineffective and has to be disposed of or scrapped. Certain combustion devices made of metal have a large diameter, but have a minimum of area with which the heat exchange can be carried out. The heavy metal used in these firing devices also impairs effective heat transfer. As a result, separate heat exchangers must be used to recover the heat during the combustion process. '' ■

Die bislang entwickelten, aus Metall bestehenden Bre.nnergeräte sind außerdem unhandlich und schwer. In den meisten Fällen macht die sperrige Konstruktion dieser Brenngeräte es erforderlich, sie außerhalb bereits bestehender Anlagen zu installieren. Dies führt zu den teueren Leitungen und zu den Wärmeverlusten der oben beschriebenen Art. Die an entfernter Lage durchgeführte Herstellung der unhandlichen Brenngeräte macht es tatsächlich unmöglich, die Wärme der Verbrennung für den Trocknungsprozess zurückzuger- . winnen.The metal breaking devices developed so far are also unwieldy and heavy. In most cases, the bulky construction of these burners makes it necessary to to install them outside of existing systems. This leads to the expensive pipes and the heat losses of the above described type. The remote production of the unwieldy burning devices actually makes it impossible to the heat of the combustion for the drying process to be recovered. win.

Aus diesen Gründen haben sich aus Metall bestehende Brenngeräte bisher als teuer in der Herstellung erwiesen, von kurzer Lebenserwartung, falls die Brennstoffkosten beibehalten werden, oder als teuer im Betrieb, falls die Brenner auf hoher Temperatur gefahren werden. Schließlich sind getrennte Wärmetauscher erforderlich, um die Wärme der Oxidierung während der Verbrennung _: wirksam zurückzugewinnen.For these reasons, metal burners have heretofore proven expensive to manufacture, short life expectancy if fuel costs are maintained, or expensive to operate if the burners are run at high temperatures. Finally, separate heat exchangers are needed to the heat of oxidation during _combustion: effectively recover.

Davon ausgehend besteht die Aufgäbe der vorliegenden Erfindung darin, einen wirksamen und wirtschaftlichen Brenner für oxidierende Lösungsmittel und dgl. zu schaffen, einen Brenner, welcher eine ί schnelle Ansprechzeit besitzt und den Ofen-Arbeitsbedingungen ' entsprechend so gefahren werden kann, daß er bei nicht im Betrieb befindlichem Ofen abgeschaltet werden kann. Es sollen dadurch !Based on this, there is the object of the present invention therein, an effective and economical burner for oxidizing Solvent and the like. To create a burner which has a ί fast response time and the furnace working conditions' can be driven accordingly so that it is not in operation can be switched off in the furnace. It should thereby!

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die Kosten der Verbrennung der Lösungsmittel auf ein Minimum reduziert werden. Die Konstruktion des Brenners soll indessen so ausgeführt sein, daß durch TemperaturSchwankungen hervorgerufene ' Metallermüdungen an Schweißverbindungen vermieden werden.the cost of burning the solvents is reduced to a minimum will. The construction of the burner should, however, be carried out in such a way that temperature fluctuations caused '' Metal fatigue on welded joints can be avoided.

Es soll ein kompakter und kleiner, jedoch sehr wirksamer Brenner für mit Rauchgas geladene Gase und dgl. geschaffen werden, welcher Trocknungsofen zugeordnet oder nahe an bereits bestehenden Öfen angebracht werden kann, um.während der Trocknung und während des Backens entstehende Gase bzw. Abgase zu verbrennen. Der Aufbau soll so gewählt sein, daß die Installierungskosten auf ein Mindestmaß gesetzt sind und daß die Wärme der Verbrennung leicht wiedergewonnen wird.The aim is to create a compact and small, but very effective burner for gases charged with flue gas and the like. Which Drying oven can be assigned or installed close to existing ovens in order to during the drying process and during to burn the gases or exhaust gases produced by baking. The structure should be chosen so that the installation costs on a Minimums are set and that the heat of combustion is easily recovered.

Der Brenner für Lösungsmittelgase und dgl. soll einen großen Wirkungsgrad besitzen, soll billig in der Herstellung und ver-. läßlich im Betrieb sein. Der für Lösungsmittel und dgl. dienende Brenner soll so aufgebaut sein, daß der Wärmetausch in wirksamer Weise direkt mit dem Brenner selbst durchführbar ist, um beträchtliche Mengen von Wärmeenergie aus ..den Gasen der verbrannten Pro- ' dukte zurückzugewinnen. Der Brenner soll für mit Lösungsmittel geladene Gase und dgl. geeignet'sein, und einen billigen, jedoch sehr wirksamen Wärmetauscher bilden, um die Kosten der Verbrennungsgase zu reduzieren. The burner for solvent gases and the like. Should have a high degree of efficiency, should be inexpensive to manufacture and use. be permissive in operation. The burner used for solvents and the like should be constructed in such a way that the heat exchange is more efficient Way directly with the burner itself is feasible to considerable Quantities of thermal energy from ... the gases of the burned pro- ' recover products. The burner is said to be suitable for solvent-charged gases and the like, and a cheap one, however form very effective heat exchangers to reduce the cost of combustion gases.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein aus Metall bestehendes Hochtemperatur-Verbrennungsgerät geschaffen werden, welches einen umgebenden Wärmetauscher aufweist, wobei der Wärmetauscher wirksam genug arbeiten soll, um die Außenfläche der Brennereinheit verhältnismäßig kühl zu halten. So soll die Brennereinheit innerhalb eines Gebäudes, innerhalb eines Ofens oder nahe dazu bei einem Minimum von Isolierung befestigt werden können. Gleichzeitig soll auf diese Weise die Lebenserwartung des aus Metall bestehenden Reaktors bzw. Brenners verlängert werden können. Durch • den flexiblen Aufbau des aus Metall bestehenden Brenners für . hohe Temperaturen werden die Auswirkungen von Temperatur- '■ Schwankungen am Brennergerät auf ein Minimum herabgesetzt. Der aus Metall bestehende Brenner ist von billiger Konstruktion _g _ \ The present invention seeks to provide a high temperature combustion apparatus made of metal which has a surrounding heat exchanger, the heat exchanger to operate efficiently enough to keep the outer surface of the burner unit relatively cool. Thus, the burner unit should be able to be fixed within a building, within a furnace or close to it with a minimum of insulation. At the same time, it should be possible in this way to extend the life expectancy of the reactor or burner made of metal. Due to • the flexible construction of the metal burner for. high temperatures, the effects of temperature '■ fluctuations are reduced at the burner unit to a minimum. The burner, made of metal, is of cheap construction _g _ \

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und arbeitet ohne die nachteiligen Wirkungen bei Leckage des Brennerkörpers. Das Brennergerät ist als eine aus Metall bestehende, rohrförmige Brennereinheit ausgebildet, welche zur Hochgeschwindigkeitsverbrennung von Lösungsmittel·! und anderen, brennbare Materialien enthaltenden Gasen geeignet ist.and works without the adverse effects of leakage from the burner body. The burner device is made of metal, tubular burner unit formed, which for High speed combustion of solvent ·! and others, gases containing combustible materials is suitable.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Verfahren geschaffen werden, um Lösungsmittel und dergleichen zu verbrennen, welche während eines Lösungsmitteltrocknungsprozesses anfallen. Dabei wird ein beträchtlicher Anteil der Wärme der Heißgase, welche während des Verbrennungsvorganges anfallen, zur Vorwärmung des Lösungs-The present invention is intended to provide a method to burn solvents and the like that are generated during a solvent drying process. It will a considerable proportion of the heat of the hot gases, which arise during the combustion process, to preheat the solution

.mittels für die Verbrennung zurückgewonnen. _: .recovered means for incineration. _:

Erfindungsgemäß wurde ein Verbrennungsgerät geschaffen, welches in Verbindung mit einem Trocknungsofen verwendbar ist, bei welchem ein Gemisch eines oxidierbaren Lösungsmittels mit Luft im Verlaufe der Trocknung anfällt. Das Brennergerät wird durch ein längliches, aus Metali bestehendes Brennerrohr gebildet und ^: weist .eine Vorrichtung zur Wärmetauschung des Lösungsmittel- und Luftgemisches mit den Heißgasen innerhalb des länglichen i Rohres auf. Ein Gebläse oder eine andere, geeignete Vorrichtung zieht das Gemisch durch die Wärmetauschervorrichtung₃ heizt auf diese Weise das Gemisch vor und drückt es unter höherem Druck in das Einlaßende des Brennerrohres, Dies geschieht mit einer hohen Geschwindigkeit₃ so daß der Druck innerhalb des Brennerrohres größer ist als der Druck innerhalb der Wärmetauschervorrichtung. Es ist eine Vorrichtung vorgesehen, um das vorgewärmte Gemisch innerhalb des Brennerohres auf höhere Temperatur zu erhitzen, auf eine Temperatur, welche das Lösungmittel im Ge- ^: misch oxidiert. Eine weitere Vorrichtung dient dazu, die verbrannten Gase vom Auslaßende des Brennerrohres abzuziehen. Das ^; Brennerrohr besitzt im Vergleich zu den Querschnittsabmessungen _; beträchtliche Länge« jAccording to the invention, a combustion device was created which can be used in connection with a drying oven in which a mixture of an oxidizable solvent with air is obtained in the course of drying. The burner device is formed by an elongated burner tube made of metal and ^: has a device for heat exchange of the solvent and air mixture with the hot gases within the elongated tube. A fan or other suitable device pulls the mixture through the heat exchanger device ₃ in this way preheats the mixture and presses it under higher pressure into the inlet end of the burner tube, this happens at a high speed ₃ so that the pressure inside the burner tube is greater than the pressure within the heat exchange device. An apparatus is provided to heat the pre-heated mixture within the burner ear to a higher temperature to a temperature which the solvent in the ^overall: mixed oxidized. Another device is used to withdraw the burned gases from the outlet end of the burner tube. That ^; Burner tube has in comparison to the cross-sectional dimensions _; considerable length «j

Vorzugsweise wird das längl-iche Brennerrohr aus länglichaisaus Metall bestehenden Abschnitten bzwο Plattenkörpern gebildet₃ welche mechanisch miteinander so befestigt werden₉ daß sich zwischen ihnen Wärmetauscherrippen erstrecken. Das BrennerrohrThe elongated burner tube is preferably formed from elongated metal sections or plate bodies ₃ which are mechanically fastened to one another _{9 so} that heat exchanger fins extend between them. The burner tube

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weist wenigstens einen U- oder Umkehrbogen auf, um die Platzerfordernisse auf ein Minimum herabzusetzen und um die Gase innerhalb des Rohres in Turbulenz zu bringen. Auf diese Weise wird die Vermischung und die Verbrennung der Lösungsmittel verstärkt und es werden die Wärmetauschereigenschaften des Gases verbessert. Der Aufbau des Brennerrohres kann so gehalten werden, daß ein kleiner Anteil der Heißgase vom Brennerohr entweicht und in die Wärmetauschervorrichtung gelangt, um mit dem Lösungsmittel und der Luft vermischt zu werden. Ein Entweichen dieser Heißgase durch die Wände des Brennerrohres führt zu einem direkten Wärmetausch zwischen den oxidierten Gasen und dem Lösungsmittel-Luftgemisch, so daß die Warmetauscherqualität des Brenners verbessert ist.has at least one U- or reverse bend to meet the space requirements to a minimum and to bring the gases inside the pipe into turbulence. In this way the mixing and combustion of the solvents is increased and the heat exchange properties of the gas are increased improved. The structure of the burner tube can be kept in such a way that a small proportion of the hot gases escapes from the burner tube and enters the heat exchanger device to with to be mixed with the solvent and the air. These hot gases escape through the walls of the burner tube to a direct heat exchange between the oxidized gases and the solvent-air mixture, so that the heat exchanger quality of the burner is improved.

Weiterhin wurde erfindungsgemäß ein Verfahren geschaffen, um brennbare Rauchgase bzw. Abgase in einem Gemisch von diesen Gasen und Luft zu verbrennen. Das Gemisch wird in einer Vorheizzone vorgewärmt und gelangt unter hohen Geschwindigkeiten in eine Brennzone, wo das Gemisch bis auf eine, zum Oxidieren der Rauch- bzw. Abgase im Gemisch geeigneten₉ erhöhten Temperatur erhitzt wirdc Dabei werden die Abgase oxidiert. Die Vorwärrazone wird durch eine Außenfläche dar Br-ennz-one gebildet, so daß die Wärmemenge der Gase inner-hcüb der Brennzone auf die VorwäzTnzone übertragen wir*d₉ um das hindurchgeleitete Lösungsmittel- und Luftgemisch vorzuwärmen. Der Druck des vorgewärmten Gemisches der Vorwärmzone wird erhöht₉ bevor das Gemisch in die Brennzone eingeleitet wird. Der Druck der Gase in der Brennzone ist infolgedessen größer als der Druck in der Vorwärmzone.Furthermore, according to the invention, a method was created to burn combustible smoke gases or exhaust gases in a mixture of these gases and air. The mixture is preheated in a preheating zone and passes at high speeds in a combustion zone, where the mixture wirdc, heated up to the oxidation of the smoke or exhaust gases in the mixture suitable elevated temperature ₉ The exhaust gases are oxidized. The Vorwärrazone is formed by an outer surface represents Br-ted b y-ones, so that the amount of heat of the gases intra-hcüb the burning zone to the VorwäzTnzone we transfer * d ₉ to the passed therethrough solvent and air preheat mixture. The pressure of the preheated mixture in the preheating zone is increased ₉ before the mixture is introduced into the combustion zone. As a result, the pressure of the gases in the combustion zone is greater than the pressure in the preheating zone.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.An embodiment of the present invention is based on accompanying drawings.

Fig. 1 der Zeichnungen ist eine teilweise gebrochene Perspektivansicht einer Brennereinheit nach der vorliegenden Erfindung ;Figure 1 of the drawings is a partially broken perspective view a burner unit according to the present invention;

Fig. 2 ist eine Teil-Seitenschnittansicht der Brennereinheit gemäß Fig. IjFigure 2 is a partial side sectional view of the burner unit according to FIG

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Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht von Linie III-III in Fig. 2; undFig. 3 is a partial sectional view taken along line III-III in Fig. 2; and

Fig. 4 ist eine Perspektivansicht von Bauteilen des Brennerrohres .Fig. 4 is a perspective view of components of the burner tube.

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In den Zeichnungen ist eine Verbrennungseinheit 14 dargestellt, welche auf der Oberseite eines Lösungsmitteltrocknungsofens 12 angebracht ist. Die Verbrennungseinheit 14 wird durch ein Außengehäuse 16 aus einem isolierenden Material gebildet und weist Öffnungen 18, 20 und 22 an der Unterseite auf. Diese Öffnungen stehen mit dem Oberteil des Trocknungsofens 12 in Verbindung. Eine Trennwand 24 erstreckt sich zwischen der Unterseite, zwischen der Oberseite und den Seitenwänden des Gehäuses 16 und teilt entsprechend die Verbrennungseinheit in einen Einlaßabschnitt bzw. eine Einlaßzone 25 und eine Verbrennungs- und Wärmetauscherzone 27 auf. Eine vertikal sich erstreckende Wand 26 innerhalb des Einlaßabschnittes bzw. der Einlaßzone 25 erstreckt sich von einer Basis des Gehäuses 16 nach oben und verbindet sich mit einer ho-In the drawings, a combustion unit 14 is shown which is located on top of a solvent drying oven 12 is appropriate. The combustion unit 14 is formed by an outer housing 16 made of an insulating material and has Openings 18, 20 and 22 on the underside. These openings are in communication with the top of the drying oven 12. A partition wall 24 extends between the bottom, between the top and the side walls of the housing 16 and divides accordingly the combustion unit in an inlet section or an inlet zone 25 and a combustion and heat exchange zone 27. A vertically extending wall 26 within the Inlet portion or inlet zone 25 extends from one Base of the housing 16 upwards and connects to a ho-

^ rizontalen Wand 28„ Die beiden Wände bilden einen Einlaßabschnitt 25a für ein Gebläse innerhalb des Einlaßabschnittes 25. Die vertikale Wand 26 und die horizontale Wand 28 erstrecken sich zwischen den Seiten des Gehäuses 16 und schließen auf diese Weise den Einlaßabschnitt 25 gegenüber dem Einlaßabschnitt 25a des Gebläses vollständig ab. Ein U-förmiges, äußeres Rohr 30 ist innerhalb des Verbrennungs- und Wärmetauscherabschnittes angeordnet. Das obere, offene Ende des Rohrs 30 ist an eine Öffnung 33 in der Trennwand 24 angeschlossen. Das untere, offene Ende des U-förmigen, äußeren Rohrs 30 ist an eine Öffnung 33 am unteren Teil der Wand 24 angeschlossen. Auf diese Weise steht das U-förmige, äußere Rohr 30 an einem Ende mit dem Einlaßabschnitt und am anderen Ende mit dem Einlaßabschnitt 25a des Gebläses in Verbindung.^ rizontal wall 28 “The two walls form an inlet section 25a for a fan within the inlet section 25. The vertical wall 26 and the horizontal wall 28 extend between the sides of the housing 16 and thus close the inlet section 25 opposite the inlet section 25a of the fan completely off. A U-shaped outer tube 30 is positioned within the combustion and heat exchanger section. The upper, open end of the tube 30 is connected to an opening 33 in the partition wall 24 connected. The lower, open end of the U-shaped, outer tube 30 is connected to an opening 33 at the lower Part of the wall 24 connected. This is how the U-shaped, outer tube 30 at one end with the inlet section and at the other end in communication with the inlet section 25a of the fan.

Innerhalb des U-förmigen, äußeren Rohrs 30 befindet sich ein U-förmiges, längliches Verbrennungsrohr, welches aus einem ersten Brennerrohrabschnitt 40, einem U-Bogen 44 und aus einem geradlinigen, oberen Abschnitt 46 gebildet ist. Der ringförmige Bereich innerhalb des U-förmigen, äußeren Rohres 30 ist dem Bereich innerhalb des Brennerrohres angepaßt, welcher durch die Abschnitte 40, 44 und 46 gebildet ist. Wie sich aus den Zeichnungen ergibt,Inside the U-shaped, outer tube 30 is a U-shaped, elongated combustion tube, which consists of a first burner tube section 40, a U-bend 44 and a straight, upper portion 46 is formed. The annular area within the U-shaped outer tube 30 is the area adapted within the burner tube, which is formed by the sections 40, 44 and 46. As can be seen from the drawings

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ist die Länge des Brennerrohres beträchtlich größer als sein Durchmesser. Gase aus diesem Brennerrohr werden über einen Ellbogenabschnitt 48 und eine Auslaßleitung 50 dem oberen Abschnitt "46 abgeführt. Der Brennerrohrabschnitt steht mit einem zylindrischen Brennergehäuse 38 in Verbindung, in welchem sich ein geeigneter Brenner 39 befindet. Mittel (nicht dargestellt) sind vorgesehen, um Brennstoff dem Brenner 39 zuzuführen. Als geeigneter Brenner kann ein Zephyr-Gasbrenner der North American Manufacturing Company, 4455 E. 71 st Street, Cleveland, Ohio 44105 verwendet werden. Der Brenner arbeitet mit einer (nicht dargestellten) Zündkerze oder mit einer anderen, geeigneten Einrichtung, um die Verbrennung des Brennstoffes einzuleiten»the length of the burner tube is considerably greater than its diameter. Gases from this burner tube are passed through an elbow section 48 and an outlet conduit 50 led away to the upper section "46. The burner tube section has a cylindrical Burner housing 38 in connection, in which a suitable burner 39 is located. Means (not shown) are provided for supplying fuel to the burner 39. as a suitable burner may be a North American Zephyr gas burner Manufacturing Company, 4455 E. 71st Street, Cleveland, Ohio 44105 be used. The burner works with a spark plug (not shown) or with another suitable device, to initiate the combustion of the fuel »

Ein Gebläse 32 mit einem Einlaß 34 und einem Auslaß 36 ist innerhalb des Einlaßabschnittes 25a angeordnet, Der Einlaß 34 steht mit dem unteren Teil des äußeren Rohrs 30 über den Einlaßabschnitt 25a und die Öffnung 33 in Verbindung» Der Auslaß 36 des Gebläses steht mit dem zylindrischen Brennergehäuse 38 und mit dem Brenner 39 in Verbindung.A fan 32 having an inlet 34 and an outlet 36 is inside of the inlet section 25a, the inlet 34 is standing with the lower part of the outer tube 30 via the inlet section 25a and the opening 33 in connection with the outlet 36 of the fan stands with the cylindrical burner housing 38 and with the burner 39 in connection.

Der untere Rohrabschnitt 40 des Brennerrohres und der obere, geradlinige Abschnitt 46 werden aus länglichen, aus Metall bestehenden Rohrabschnitten 60 geformt, wie sie in den Figuren 3 und 4 der Zeichnungen dargestellt sind. Jeder längliche Abschnitt bzw. Plattenkörper 60 besteht aus einem länglichen, bogenförmigen Teil 62, an welchem nach rückwärts gebogene Flansche 64 und 66 angesetzt sind. Bohrungen 68 im Abstand zueinander sind entlang der Flansche 64 und 66 vorgesehen,The lower tube section 40 of the burner tube and the upper, straight one Section 46 are formed from elongated tubular sections 60 made of metal, as shown in FIGS. 3 and 4 of FIG Drawings are shown. Each elongated section or plate body 60 consists of an elongated, arcuate one Part 62 on which backwardly bent flanges 64 and 66 are attached. Bores 68 spaced from one another are along the flanges 64 and 66 are provided,

Mrmetauscherrippen 70 erstrecken sich zwischen dem Inneren der Abschnitte 40 und 46 des Brennerrohrs und dem ringförmigen Vorheizbereich zwischen dem Brennerrohr und dem äußeren, U-förmigen Rohr 30. Diese Rippen sind aus einem stark wärmeleitfähigen Metall gebildet und weisen je einen mittleren Teil 72 auf, welcher in Längsrichtung im Abstand zueinander befindliche Bohrun-Exchange fins 70 extend between the interior of the Sections 40 and 46 of the burner tube and the annular preheating area between the burner tube and the outer, U-shaped Tube 30. These fins are made of a highly thermally conductive material Metal formed and each have a central part 72, which bore holes located at a distance from one another in the longitudinal direction

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gen 74 aufweist. An den Mittelteil sind ein äußeres Leitblech ' und ein inneres Leitblech 78 angesetzt. ,Vie sich aus Fig. 3 d~r Zeichnungen ergibt, erstrecken sich Bolzen 80 durch die Bohrungen 68 in den Planschen 64 und 66 und durch die Bohrungen 74 der Wärmetauscher-Leitflächen, um diese in ihrer Position zu halben und um die Abschnitte des Brenners miteinander zu verbinden, Die einzelnen Abschnitte des Brenners werden auf beschriebene 7/eise mit den dazwischen befindlichen '"/arme tauscherripp en oz,v„ Leitflächen verbolzt. So wirken die äußeren Leitbleche 76 der "arme tauscher als Abstandshalter zwischen dem Brennerrohr und ie::, U-förmigen äußeren Rohr 30»gene 74 has. An outer guide plate and an inner guide plate 78 are attached to the middle part. As can be seen in Figure 3 of the drawings, bolts 80 extend through bores 68 in planes 64 and 66 and through bores 74 of the heat exchanger baffles to halfway them in position and around portions of the burner The individual sections of the burner are bolted in the described manner with the intervening '"/ poor exchanger ribs en oz, v" baffles. Thus, the outer baffles 76 of the "poor exchanger" act as spacers between the burner tube and ie: :, U-shaped outer tube 30 »

Die inneren Leitbleche 78 erstrecken sich so weit wie möglich irdas Brennerrohr, um die "/armeübertragung in dem ringförmigen /or- ^ heiz- bzw. Vorwärmbereich auf maximale '"eise zu ermöglichen. Vorteilhafterweise erstrecken sich die Leitbleche 78 zwischen 1/3 bis 1/2 des radialen Abstandes zwischen den Abschnitten 60 no Richtung der Mitte des Brennerrohres.The inner baffles 78 extend as far as possible Burner tube to the "/ arm transmission in the annular / or- ^ To enable the heating or preheating area to the maximum extent possible. Advantageously the guide plates 78 extend between 1/3 to 1/2 of the radial distance between the sections 60 no Direction of the middle of the burner tube.

Bei Betrieb werden das Lösungsmittel und das Luftgemisch bei einer- 'Temperatur von etwa 148⁰C bis 204⁰C aus dem Trocknungsoder Backofen 12'abgezogen und durch die Öffnung 20 in den Einlaßabsehnitt 25 der Verbrennurigseinheit eingeleitet. Diese mit Lösungsmittel geladenen Gase strömen durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem U--f orvaigen, äußeren Rohr 30 und dem Brennerrohr, welches durch den geradlinigen Abschnitt 46, den Ü-Bogen 44 und den Brennerrohrabschnitt 40 gebildet ist, v/enn die Gase den ringförmigen Raum passieren, kommen sie in Berührung mit der heißen Ob-erflache der einseinen Abschnitte und Kommen auch in Berührung mit den äußeren Leitblechen 76 der V/ärmetauscherrippen 70. Die Berührung zwischen den Gasen und den heißen Oberflächen führt zu einer Vorwärmung der Gase, wenn sie durch den ringförmigen Raum hindurchgeleitet werden; wenn sie schließlich das Gebläse 32 erreichen, beträgt ihre Temperatur etwa 422⁰C. Der Ü-Bogen im äußeren Rohr 30 übt einen Verwirbelungseffekt auf die Gase aus, welche durch den Ringraum hindurchgeführt werden» Die Verwirbelung führt zu einer weiteren Verbesserung derIn operation, the solvent and the air mixture be on the one 12'abgezogen at 'temperature of about 148 ⁰ C to 204 ⁰ C, or from the drying oven and is introduced through the opening 20 in the Einlaßabsehnitt 25 of Verbrennurigseinheit. These solvent-charged gases flow through the annular space between the U-shaped, outer tube 30 and the burner tube, which is formed by the rectilinear section 46, the O-bend 44 and the burner tube section 40, when the gases pass the annular space, they come into contact with the hot surface of the one-sided sections and also come into contact with the outer baffles 76 of the heat exchanger fins 70. The contact between the gases and the hot surfaces leads to a preheating of the gases when they are passed through the annular space; when they finally reach the fan 32, their temperature is about 422 ^° C. The O-bend in the outer tube 30 has a swirling effect on the gases which are passed through the annulus. The swirling leads to a further improvement in the

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- 11 Y.'ärmcübertragung von den heißen Oberflächen auf die Gase.- 11 years of heat transfer from the hot surfaces to the gases.

Die vorgewärmten Gase v/erden anschließend duz'ch den Linlaß 34 desThe preheated gases are then grounded duz'ch the line 34 of the

i Gebläses 3 2 gezogen und werden unter einem höheren Iruck über den Auslaß 56 durch den Brenner 39 und in den Breuncrrohrabschnitt 40 eingeleitet. Jas Gebläse 3 2 dient dazu, die rauchgeladenen Gase aus dem ringförmigen Vorwärmereich innerhalb des U-förmigen, : äußeren ionrs 30 abzuziehen und um den Druck der νorgewärmten Gase zu crnühen, welche in den Brennerrokrabscimitt 40 gelangen. Somit ist der Gasdruck innerhalb des Brennerrohres (Abschnitt 40, u-iSogen 4U und geradliniger Abschnitt 46) größer als der Druck im zur Vorwärmung dienenden Ringraum zwischen dem U-förmigen äußeren Rohr 30 und dem Brennerrohr. Der vorangehend beschriebene Aufbau der Absciinitte 40 und 46 stellt billige Konstruktionen dar , welche nicht luftdicht ausgeführt werden müssen. Da der Druck im Brennerrohrabschnitt 40 höher ist als im zur Vorwärmung dienenden Ring- ; raum gelangt ein geringer Prozentanteil der Ileißgase innerhalb des Brennerrohres durch die Wände der Brennerrohrabschnitt 40 und 4(5 . in den ringförmigen, zur Vorwärmung dienenden Bereich. Diese Gase werden durch das Gebläse in das Brennerrohr zurückgeführt. Die ! Wirkung dieser Ileißgase, welche aus dem Inneren des Brennerrohres in den Vorwärmbereich gelangen besteht darin, daß sie die Vorwärmung der Gase durchVlirekte Wärmeübertragung der erhitzten Gase unterstützen. Durch den höheren Druck innerhalb des Brennerrohres können die unverbrannten Lösungsmittelgase im zur Vorwärmung dienenden Bereich den Brennerrohrabschnitt nicht passieren und gelangen in die Außenluft. Die durch die Verwaltung aufgelegten, strengen Erfordernisse hinsichtlich der Luftverschmutzung machen i es erforderlich, daß alle Gase durch den Brenner hindurchgeführt ; \verden, um den Anteil der verunreinigenden Gase auf annehmbare Maße zu reduzieren.i Blower 3 2 are drawn and are introduced under a higher pressure via the outlet 56 through the burner 39 and into the Breuncrrohrabschnitt 40. The fan 3 2 serves to draw the smoke-laden gases from the annular preheating area within the U-shaped outer ion 30 and to reduce the pressure of the preheated gases which enter the burner rokrabscimitt 40. Thus, the gas pressure inside the burner tube (section 40, u-iSogen 4U and straight section 46) is greater than the pressure in the preheating annulus between the U-shaped outer tube 30 and the burner tube. The construction of the sections 40 and 46 described above represents inexpensive constructions which do not have to be made airtight. Since the pressure in the burner tube section 40 is higher than in the ring used for preheating; A small percentage of the waste gases inside the burner tube gets through the walls of the burner tube sections 40 and 4 (5. into the ring-shaped area used for preheating. These gases are returned to the burner tube by the fan Inside the burner tube in the preheating area is that they support the preheating of the gases by direct heat transfer of the heated gases. Due to the higher pressure inside the burner tube, the unburned solvent gases in the area used for preheating cannot pass the burner tube section and get into the outside air Stringent administrative requirements for air pollution require that all gases be passed through the burner in order to reduce the level of polluting gases to acceptable levels.

Der geradlinige Abschnitt 46 des Brennerrohres kann auch mit Öff- j nungen 82 versehen sein_p durch welche die Heißgase vom Brenner- · rohr in den ringförmigen Vorwärmbereich gelangen. Die öffnungen 82 können anstelle der Wärmetauscherrippen 70 oder zusätzlich zu die=; _P be the straight portion 46 of the burner tube may also Öff- j voltages provided 82 through which pass the hot gases from the burner tube into the annular · preheating. The openings 82 can instead of the heat exchanger fins 70 or in addition to the =;

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~¹² " 2137833~ ¹² "2137833

sen verwendet 'werden. Diese Gase werden über das Gebläse 54 durch das Brennerrohr zurückgeleitet. Das Lösungsmittel- und Luftgemisch wird durch Vermischung mit den heißen, verbrannten Gasen aus dem Brennerrohr vorgewärmt. Durch den ' Druckunterschied zwischen dci.i Inneren und dem Äußeren des Brennerrohrabschnittes 46 gelangen keine unverbrannten Gase aus dein Vorwärinbereich über die öffnungen 82 in das Brennerrohr. Bs ist offensichtlich, daß die Öffnungen 8 2 an beliebiger Stelle entlang der Baulinie des Brennerrohres angeordnet werden können.sen 'are used. These gases are passed through the fan 54 returned to the burner tube. The solvent and air mixture is released by mixing with the hot, burned gases from the Burner tube preheated. Due to the 'pressure difference between dci.i Inside and outside of the burner tube section 46, no unburned gases from the preheating area pass through the openings 82 in the burner tube. Bs is obvious that the openings 8 2 can be arranged at any point along the construction line of the burner tube.

Gas wird von einer (nicht dargestellten) Quelle dew Brenner 39 zugeführt, um die den Brenner passierenden Gase weiterhin auf Temperaturen von etwa 64 8 C bis 759 C zu erhitzen. Bei dieser Temperatur werden die Lösungsmittel und weitere, verbrennbare Materialien im wesentlichen vollständig zu Kohlendioxyd oxidiert. ^; Die Hitze dieser Gase wird durch die Wände des Brennerrohres ; (Abschnitte 40, 44 und 46) auf den Vorwärinbereich übertragen. Zusätzlich kommen die Heißgase innerhalb des Brennerrohres mit den inneren Leitblechen 78 der Viärmetauscherrippen 70 in Berührung, wobei eine Wärmeübertragung durch Ableitung auf die äußere Leitfläche 76 gäschieht. Da die länglichen Abschnitte 60 des Brennerrohres nicht miteinander versetweißt werden müssen, um ein luftdichtes Rohr zu bilden, können leichtere Ausgangsmaterialien für die länglichen Teile 62 verwendet xverden. Die geringeres Gewicht aufweisenden Materialien erleichtern außerdem die schnelle Wärmeübertragung zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Brennerabschnitte 40 und 46.Gas is supplied from a source (not shown) to the burner 39 to further heat the gases passing through the burner to temperatures of about 648C to 759C. At this temperature the solvents and other combustible materials are essentially completely oxidized to carbon dioxide. ^; The heat of these gases is through the walls of the burner tube; (Sections 40, 44 and 46) transferred to the preheating area. In addition, the hot gases within the burner tube come into contact with the inner baffles 78 of the dual exchanger fins 70, with heat being transferred by dissipation to the outer baffle 76. Since the elongated sections 60 of the burner tube do not have to be welded together in order to form an airtight tube, lighter starting materials can be used for the elongated parts 62. The lighter weight materials also facilitate rapid heat transfer between the interior and exterior of the burner sections 40 and 46.

Der U- oder Umkehrbogen, welcher durch den Abschnitt 44 gebildet ist dient dazu, die durch das Innere des Brennerrohres strömenden Gase in Turbabnz zu versetzen. Diese Turbulenz verstärkt die Mischung der Gase innerhalb des Rohres, um die Oxidierung der brennbaren Materialien innerhalb des Gemisches selbst zu verstärken, so daß eine im wesentlichen vollständige Verbrennung der oxidierbaren Materialien erreicht werden kann. Die durch den U-Bogen-44 herbeigeführte Turbulmz verstärkt außerdem die Wärmeübertragungb-The U or reverse bend, which is formed by section 44 is used to set the gases flowing through the inside of the burner tube into turbulence. This turbulence increases the mix the gases inside the pipe to increase the oxidation of the combustible materials within the mixture itself, so that essentially complete combustion of the oxidizable materials can be achieved. The through the U-bend 44 Induced turbulence also intensifies the heat transfer

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eigenschaften der Gase, so daß ein größerer Anteil von Wärme zwi schen dem Inneren und dew Äußeren der Brennerrohrabsehnitte übertragen werden kann. lie Verwirbelung der Heißgase innerhalb des Brennerrohres wird außerdem durch die Leitbleche 78 der Wärmetauscherrippen herbeigeführt. Der Temperaturunterschied zwischen den Leitflächen 76uid den Leitflächen 78 verursacht eine geringe, gleichförmige Biegung oder Wellung der Leitflächen 78. Diese Biegung oder Wellüng führt zu einer Verwirbelung der Gase, wenn sie ; an den Leitflächen bzw. Leitblechen 78 entlang streichen.properties of the gases so that a greater proportion of heat can be transferred between the inside and outside of the burner tube section. The swirling of the hot gases within the burner tube is also brought about by the baffles 78 of the heat exchanger fins. The temperature difference between the baffles 76 and the baffles 78 causes a slight, uniform bend or corrugation of the baffles 78. This bend or corrugation leads to a turbulence of the gases when they; Stroke along the guide surfaces or guide plates 78.

Die Strömung der Gase durch das Brennerrohr ist sehr schnell. Vorteilhafterweise überschreitet die Geschwindigkeit der das Brennerrohr passierenden Gase 910 m pro Minute. Es erweist sich als ; '. zweckmäßig, die Gase mit Geschwindigkeiten von 1520 - 1830 ra pro ■ Minute durch das Röhr strömen zu lassen. Bei Geschwindigkeiten von etwa 1520 pro Minute und bei einer Bahnlänge von 7,6 m bei einem U-Bogen beträgt die Verweilzeit der Gase etwa 0,3 Sekunden. Sogar bei dieser extrem niedrigen Verweilzeit hat es sich herausge- ^: stellt, daß 368 kp Kohlenstoff in Form von Methylethyl-Keyton- : Lösungsmittel durch das Brennerrohr während eines achtstündigen ■ Tages hindurchgeleitet und auf 0,59 kp Kohlenstoff in unver- ■ brennter Form reduziert werden kann. Der verbleiende Kohlenstoff wird im wesentlichen in Kohlendioxyd übergeführt.The flow of gases through the burner tube is very fast. The speed of the gases passing through the burner tube advantageously exceeds 910 m per minute. It turns out to be; '. It is advisable to let the gases flow through the tube at speeds of 1520-1830 ra per minute. At speeds of around 1520 per minute and a path length of 7.6 m in a U-bend, the residence time of the gases is around 0.3 seconds. Even at this extremely low residence time has herausge- ^is: is that 368 kg of carbon in the form of methyl ethyl Keyton-: solvent passed through the burner tube during an eight-hour day and ■ reduced to 0.59 kg carbon in unver- ■ brennter form can be. The remaining carbon is essentially converted into carbon dioxide.

Das Brennerrohr ist gemäß Darstellung in den Zeichnungen in schmaler, länglicher Form ausgebildet. Die längliche Form führt zu ^; einer Oberflächenmaximierung des Rohres, um die Gase vorzuwärmenThe burner tube is designed in a narrow, elongated shape as shown in the drawings. The elongated shape leads to ^; maximizing the surface area of the tube to preheat the gases

; und um die Brennstoffkosten niedrig zu halten. Die Länge der ' Fohre hängt vom Ausmaß der Voritfärmung ab, welche für die mit . Lösungsmittel geladenen Gase erforderlich ist. Es hat sich herausgestellt, daß ein Rohr mit einer Länge von etwa 7,6 m, geformt durch zwei Rohre mit einem Durchmesser von 30 cm und 40 cm einer _: ; and to keep fuel costs down. The length of the 'Fohre depends on the extent of the Voritfärmung, which for those with. Solvent-charged gases is required. It has been found that a pipe with a length of about 7.6 m, formed by two pipes with a diameter of 30 cm and 40 cm one _:

Länge von 3,0 m mit einem U-Abschnitt dazwischen, geeignet ist, ; um das Lösungsmittel bis auf Werte zu verbrennen, welche inner- :Length of 3.0 m with a U-section in between, is suitable; to burn the solvent down to values that are within:

^; halb der engsten, durch die Behörden gesetzten Grenzen liegen und j ^; are half of the narrowest limits set by the authorities and j

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•welches geeignet ist, die mit Lösungsmittel geladenen Gase vorzuwärmen .• which is suitable for preheating the gases charged with solvents .

Das dargestellte Verbrennungsgerät dient auch, dazu, um die '.Tärme in einem Ofen aufrecht zu erhalten. Die Ofengase gelangen durch die Öffnung 18 an der Unterseite des Gehäuses 16 in Kontakt mit der Außenfläche des U-förmigen, äußeren Rohres 30. Dieser Kontakt dient dazu, die Gase zu erwärmen, welche durch das Gebläse 54 in den Ofen zurückgeführt wird. Die erhitzten Gase werden durch den Einlaß 56 des Gebläses 54 gezogen und werden durch den Auslaß 58 zurück in den Ofen 12 geleitet. Eine zusätzliche Hitze kann diesen Gasen durch einen Brenner 52 zugeführt werden.The combustion device shown also serves to reduce the heat maintain in an oven. The furnace gases come into contact with the opening 18 at the bottom of the housing 16 the outer surface of the U-shaped, outer tube 30. This contact serves to heat the gases which are passed through the fan 54 is returned to the furnace. The heated gases are through are drawn through the inlet 56 of the fan 54 and are directed back into the furnace 12 through the outlet 58. An additional heat can these gases are fed through a burner 52.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein einzelnes Brennerrohr beschrieben wurde, kann im Rahmen der vorliegen-" den Erfindung eine Mehrzahl von Brennerrohren, einander gegenüberliegend bei Verwendung in größeren Öfen benutzt werden. Die Anzahl der Rohre hangt dabei von der Kapazität des Ofens ab.Although the present invention with reference to a single Burner tube has been described, can be in the context of the present- " According to the invention, a plurality of burner tubes are used opposite one another when used in larger furnaces. the The number of tubes depends on the capacity of the furnace.

Das beschriebene Brennergerät besteht aus Metallkonstruktion und besitzt eine sehr schnelle Ansprechzeit. In anderen Worten, die Arbeitsweise des Brennerrohres kann dem Ofen oder den Öfen zugeordnet werden, mit welchen der Brenner arbeitet. Wenn der Ofen während kurzer oder längerer Zeit abgeschaltet ist, kann auch das Brennerrohr geschlossen werden. Wenn der Ofen angefahren wird, dann erreicht das Brennerrohr seine Brenntemperatur innerhalb von Sekunden. Auf diese Weise kann des Brenners erforderliche . Brennstoffmenge weiterhin reduziert werden,The burner device described consists of a metal construction and has a very fast response time. In other words, the The mode of operation of the burner tube can be assigned to the furnace or furnaces with which the burner works. When the oven is switched off for a short or long time, the burner tube can also be closed. When the furnace is started, then the burner tube reaches its burning temperature within seconds. This way the burner can be used as required . The amount of fuel continued to be reduced,

Die beschriebene Einheit ist von kleiner und kompakter Form und kann bereits bestehenden Öfen zugeordnet werden. Die Einheit kann auf der Oberseite des Ofens oder unmittelbar nahe zu diesem angebracht werden. Der U-Bogen besitzt nicht nur die Punktion der Turbulenzbildung, sondern führt auch zur kompakten Formung des Gerätes. Die kompakte Form der Einheit erspart beträchtlichen PlatzThe unit described is small and compact in shape and can be assigned to existing ovens. The unit can be mounted on top of the furnace or in close proximity to it will. The U-bend not only has the puncture of the Turbulence formation, but also leads to the compact shape of the device. The compact form of the unit saves considerable space

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und vermeidet den Wärmeverlust und die Verrohrung von einem Ofen zu einem außerhalb befindlichen Platz, eine bauliche Lösung, welche für andere Bauforincn von Brennereinheiten oft \rorgescnlagen wird. Die hohe Geschwindigkeit der Gase innerhalb der kleinen Baueinheit und die in dieser Einheit hervorgerufene Turbulenz der Gase erübrigt die Verwendung größerer Brenneröfen. Da die Baueinheit klein ist und auf bereits bestehenden öfen oder nahe zu die-. sen befestigt werden kann wird fernerhin eine Wärmerückgewinnung ermöglicht, indem die Oxidationswärme zur Erhitzung der Ofengase verwendet wird. GcmäßDarStellung in den Zeichnungen können die ; Ofengase um das U-förmige, äußere R.ohr geleitet werden, um zu einer Erhitzung der Ofengase zu führen. ·and avoids heat loss and piping from one Furnace to an outside location, a structural solution that is often provided for other types of burner unit construction will. The high speed of the gases within the small structural unit and the turbulence created in this unit Gases eliminates the need to use larger burner furnaces. As the unit is small and on top of existing stoves or close to them. Furthermore, heat recovery is made possible by using the heat of oxidation to heat the furnace gases is used. As shown in the drawings, the; Oven gases are routed around the U-shaped, outer tube in order to to lead to heating of the furnace gases. ·

Der Brenner ist von billiger und von flexibler Konstruktion; ; das zur Herstellung dienende Material ist billiger und die ; Schweißverbindungen können auf ein Minimum reduziert werden. i Die Leckage der Heizgase aus dem Iiauptbrenner unterstützt vorteilhafterweise den wirtschaftlichen Ablauf des Verbrennungsprozesses und beeinträchtigt nicht in nachteiliger Weise die Brennerqualitäten des Gerätes. Durch den flexiblen Aufbau der Einheit werden Metall-Ermüdungserscheinungen vermieden, welche auf die Temperaturschwankungen zugeführt werden könnten. Diese vorteilhaften Eigenschaften sind für optimale wirtschaftliche Arbeitsweise des Gerätes erforderlich. Der Aufbau der Wärmetauschereinrichtung als auch der Vorrichtung zur Rückführung der Gase führt zu einer wirtschaftlichen und wirksamen Vorwärmung der Gase, \ίθ-durchdie Brennstoffkosten für den Betrieb der Brennereinheit ! weiter reduziert werden können. Die Wärmetauscherkonstruktion j ist sehr billig im Vergleich mit anderen geschweißten und leckagesicheren Konstruktionen. Die Wärmetauschereigenschaft des Gerätes führt zur Kühlung des U-förinigen, äußeren Rohres 30 als auch des , inneren Brennerrohres, so daß die Lebenserwartung dieserjaus Metall bestehenden Bauteile sehr hoch liegt. Schließlich ist das ' heißere Brennerrohr mit Hilfe der vorwärmenden Gase isoliert, = : so daß der Brenner innerhalb oder nahe eines Trocknungsofens ; installiert werden kann, ohne/teuerenund umfangreichen IsolierungenThe burner is inexpensive and of flexible construction; ; the material used for production is cheaper and the; Welded connections can be reduced to a minimum. The leakage of the heating gases from the main burner advantageously supports the economical course of the combustion process and does not adversely affect the burner quality of the device. The flexible structure of the unit avoids metal fatigue, which could be caused by temperature fluctuations. These advantageous properties are necessary for optimal economic operation of the device. The construction of the heat exchanger device as well as the device for recirculating the gases leads to an economical and effective preheating of the gases, \ ίθ-through the fuel costs for the operation of the burner unit! can be further reduced. The heat exchanger construction j is very cheap compared to other welded and leakproof constructions. The heat exchanger property of the device leads to the cooling of the U-shaped outer tube 30 as well as the inner burner tube, so that the life expectancy of these metal components is very high. Finally, the 'hotter the burner tube by means of the gases vorwärmenden isolated, =: so that the burner within or close a drying furnace; can be installed without / expensive and extensive insulation

und Isoliermaterialien arbeiten zu müssen. _Λ, \ and insulating materials to work. _Λ , \

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i -16-i -16-

' Die länglichen Abschnitte 60 sind in den Zeichnungen als bogen-• förmig im Querschnitt wiedergegeben. Die Abschnitte bzw. Platten-. körper 60 können jedoch verschiedenartigen Querschnitt aufweisen.The elongated sections 60 are shown in the drawings as curved • Shaped shown in cross section. The sections or plates. however, bodies 60 can have various types of cross-section.

So können sie einen geradlinigen Querschnitt besitzen, so daß der
. sich dabei ergebende rohrförmige Querschnitt ein regelmäßiges
! Vieleck und nicht einen Kreis wiedergibt. Die Abschnitte können
; außerdem gewellt oder gezackt sein, um eine größere Fläche zur |So they can have a straight cross-section, so that the
. The resulting tubular cross-section is a regular one
! Represents polygon and not a circle. The sections can
; can also be wavy or jagged to provide a larger area for the |

Wärmeübertragung zu erzielen.To achieve heat transfer.

Die vorzugsweise dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist einen ringförmigen, zur Vorwärmung dienenden Bereich auf, welcher das längliche Brennerrohr umgibt. Die Wärmetauscher- , Vorrichtung zwischen dem Breiinerrohr und dem Voritfärmbereich kann '· jedoch verschiedenartige andere Formen gleichfalls einnehmen. So ^: kann beispielsweise der zur Vorwärmung dienende Bereich vollstän- ; dig innerhalb des Brennerrohres angeordnet werden, so daß das . i Brennerrohr die Gestalt eines Ringraumes einnimmt, welcher eine
zur Vorwärmung dienende Leitung umgibt. Darüber hinaus kann ein j zweites, zur Vorwärmung dienendes Rohr an der Außenseite des j Brennerrohres angeordnet werden, so daß das ringförmige Brenner- ' rohr Bereiche zur Vorwärmung an der Außen- und Innenfläche auf- '. weist. ;The preferably illustrated embodiment of the present invention has an annular region which is used for preheating and which surrounds the elongated burner tube. However, the heat exchanger device between the pulp pipe and the Voritfärmbbereich can also take various other forms. So ^: for example, the area used for preheating can be completely; dig are placed inside the burner tube so that the. i burner tube assumes the shape of an annular space, which a
surrounds the preheating line. In addition, a second tube used for preheating can be arranged on the outside of the burner tube, so that the annular burner tube has areas for preheating on the outer and inner surfaces . shows. ;

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims

Apparatus for burning exhaust gases of oxidizable form within a mixture of these gases with air using an elongated burner tube having an inlet and; an outlet end, with a heat exchange device, around; heat exchanging the mixture on the hot gases from the _: elongated burner tube, with means for transferring the heat exchanged mixture from the heat exchange device into the inlet end of the elongated burner; pipe, with a device to heat the preheated = mixture inside the burner tube to a higher temperature which is suitable for oxidizing the gases within the mixture, and with a device to remove burned gases from the outlet end of the burner tube to expel _s ^; characterized in that the heat exchanger device (72, ^76, 78) has an outer surface of the elongated burner tube (4o, 46) and further comprising means (34) is assigned to draw the mixture with simultaneous pre-heating by heat exchange device, and to convert it into to introduce the inlet end of the burner tube so that the pressure within the burner tube (40, 44, 46) is greater than the pressure in the heat exchanger device.

2. Device according to claim 1, characterized in that _s the heat exchange device comprising a tube (3o) is provided,! which surrounds the burner tube (4o, 44, 46) and extends at least along part of the structural length of the burner tube, that the tube (.3o) of the heat exchanger device at one end: is exposed to receive the mixture of gases and air, and that it at the other end with the inlet of the burner tube i via the device pulling and pushing the mixture;

(34) is in connection. . j

3. Apparatus according to claim I _9, characterized in that the j

Burner tube has at least one reverse or U-bend 44.! 10938 6/136 8. ■ - 2 - "!

4*4 *

'4. Device according to claim 1, characterized in that the Heat exchanger device is provided with means (82) for removing part of the burned gases from the burner tube to mix with the gas and air mixture, whereby a direct heat exchange takes place between the mixture and the hot gases, and that the admixed portion can be returned to the inlet end of the burner tube.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the burner tube has a length which is considerably greater is than any cross-sectional dimension of the burner tube.

■ 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the burner tube has at least one U or reverse bend ^ ¹ *).

7. The device according to claim 1, characterized in that the heat exchanger device is provided with ribs (78) which extend from within the burner tube through this into a preheating zone which is at a distance from the Burner tube is provided.

8. Apparatus according to claim 7 ,. characterized in that the burner tube consists of several elongated plate sections (6o, 62), which are connected to one another at their longitudinal edge, and that the heat exchanger fins between the Longitudinal edges of the elongate plate sections are bordered.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that rearwardly curved flanges (64, 66) are attached to the longitudinal edges of the elongated plate sections, and that fastening means (8o) flanges of adjacent plate sections (6o) with heat exchangers (72, 76, 78 in between ) connect.

Io . Device according to claim 9, characterized in that the heat exchanger ribs (78) are between 1/3 to 1/2 of the radial distance between the circumference of the burner tube and the

Brennerrohrmitte in das Brennerrohr erstrecken.Extend the middle of the burner tube into the burner tube.

10988 6/136 810988 6/136 8

— χ —- χ -

11. Apparatus according to claim 8, characterized _s that are sandwiched between the elongate plate sections a plurality of ribs (72, 76, 78) ₃ and that the outer and inner longitudinal edges of the ribs are bent away from each other.

12. Apparatus according to claim 7, characterized ₉ that the heat exchanger device comprises a tube <3o) surrounding the burner tube (4ο, 44, 46), and that the ribs (72, 76, 78) outward in the direction of Extend the tube (3o) and form spacers between it and the burner tube.

13. Device for burning exhaust gases of flammable form, which are within a mixture of these gases' with air, using a narrow, elongated burner tube 'with an inlet and an outlet end, with an ¥ orrich-' device within the elongated burner tube , in order to heat the gases flowing through to an elevated temperature which is suitable for oxidizing the combustible gases in the mixture, with a device to subject the mixture to a heat exchange with the hot gases located inside the elongated burner tube, the heat exchanger device having a preheating chamber, a Has inlet opening for receiving the mixture and an outlet opening for dispensing the mixture, and with a device which forms the burner tube inlet with the outlet opening of the heat exchanger device, characterized in that the elongated burner tube is formed from several elongated sections, that the sections through Fastening mi ttel are connected to one another along their longitudinal edges, and that the heat; exchange device in an area extending between · the interior of the burner tube and the preheating chamber, is ι extending equipped · to the longitudinal edges of the sections to the heat transfer between the burner tube and the preheating ■ j easier. I.

14. Method of burning exhaust gases of combustible ¹ form ₀ which:

IOIO

the mixture increased to $, suitable for oxidizing the gases Temperature is heated within a burning zone, characterized in that the mixture over an outer surface of the Burning zone, drawn into. Heat exchanger relation with this ^ is to preheat the mixture that the pressure of the preheated mixture increases and this under a pressure in the Burning zone is initiated, which is greater than the pressure of the mixture in the preheating zone, and that the heat from the burning zone is transferred directly to the preheating zone.

: 15. The method according to claim 14, characterized in that for:

Heat transfer part of the combustion products from the combustion zone ; is passed into the preheating zone to be added to the mixture of smoke and air. i

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