DE2243314B2

DE2243314B2 - RADIANT HEATING TUBE

Info

Publication number: DE2243314B2
Application number: DE19722243314
Authority: DE
Inventors: Hans Georg 4600 Dortmund Domres
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: EOn Ruhrgas AG
Priority date: 1972-09-02
Filing date: 1972-09-02
Publication date: 1976-06-10
Also published as: DE2243314A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Strahiheizrohr mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a Strahiheizrohr with the features according to the preamble of the claim 1.

Ein derartiges Strahlheizrohr ist aus der DT-OS 15 01 972 bekannt.Such a radiant heating tube is known from DT-OS 15 01 972.

Das bekannte Strahlheizrohr weist eine elektrische Zündeinrichtung auf, bei welcher üie Zentralelektrode durch den Rand der Düse vom Innenrohr gebildet ist und als äußere Masseelektrode radial nach innen gerichtete Stege am Zwischenrohr angebracht sind. Da sich das Innenrohr in seiner Dimensionierung vom Flammrohr unterscheidet und außerdem beide Rohre verschieden hohen Temperaturen ausgesetzt sind, ist ein gleicher Abstand zwischen der Zentralelektrode und den Masseelektroden nicht gewährleistet, was zu Störungen der Zündeinrichtung führt. Die Flammenüberwachung ist an diesem Strahlheizrohr nur über ein Schauglas möglich, was eine ständige Überwachung der Anlage durch Personal erfordert.The known radiant heating tube has an electrical ignition device in which a central electrode is formed by the edge of the nozzle from the inner tube and as an outer ground electrode radially inward directed webs are attached to the intermediate pipe. Since the inner tube differs in its dimensions from Flame tube is different and, in addition, both tubes are exposed to different high temperatures is a the same distance between the central electrode and the ground electrodes is not guaranteed, leading to Malfunctions in the ignition system. Flame monitoring is only possible on this radiant heating tube Sight glass possible, which requires constant monitoring of the system by personnel.

In der DT-OS 18 11 155 ist ein Strahlheizrohr ohne eine Zünd- und Flammenüberwachungseinrichtung beschrieben. Bei diesem Strahlheizrohr ist zur Vergleichmäßigung der Temperatur im Inneren von diesem, insbesondere zum Schutz des Flammrohres und zur Stabilisierung der Flamme, ein an ein mit Leitrippen versehenes Luftzufuhrrohr anschließendes Brennermundstück vorgesehen, dessen äußere Bohrungsteilfläche als Abschnitt eines Rotationsparaboloids ausgebildet ist, dessen Brennpunkt im Zentrum des Strahlheizrohres liegt.In DT-OS 18 11 155 a radiant heating tube is without an ignition and flame monitoring device described. This radiant heating tube is for equalization the temperature inside this, in particular to protect the flame tube and to Stabilization of the flame, a burner mouthpiece connected to an air supply pipe provided with guide ribs provided, the outer bore surface formed as a portion of a paraboloid of revolution whose focal point is in the center of the radiant heating tube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Strahlheizrohr der eingangs angegebenen Art die Elektroden derart auszubilden, daß eine von der Wärmeausdehnung des Innenrohres unbeeinflußte Zündung und Flammenüberwachung durch einen Ionisationsstrom möglich ist, ohne daß der vom Brennerkopf geformte Luftstrom durch die äußeren Elektroden gestört wird.The invention is based on the object of a radiant heating tube of the type specified above To design electrodes in such a way that one of the thermal expansion of the inner tube is unaffected Ignition and flame monitoring by an ionization current is possible without the from Burner head shaped air flow through the outer electrodes is disturbed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Features solved.

Bei verschieden großer Ausdehnung des Innen- und Zwischenrohres aufgrund ihrer verschiedenen Abmes- = sungen und den unterschiedlich hohen im Strahlheizrohr herrschenden Temperaturen ist so immer ein gleichbleibender Abstand zwischen den Elektroden ohne Störung des Luftstromes zu erreichen. Durch den immer gegebenen Kontakt der Zentralelektrode mit der ίο Flammenwurzel ergibt sich ein konstanter Überwachungsstrom. Die Rückführung des Düseneinsatzes in das kühlere Innenrohr ermöglicht eine Wärmeableitung aus der der höchsten Temperatur im Strahlheizrohr ausgesetzten Zentralelektrode, wodurch deren Lebensdauer wesentlich verlängert wird.With different sizes of the inner and intermediate pipe due to their different dimensions = sings and the different high temperatures prevailing in the radiant heating tube is always a constant To achieve distance between the electrodes without disturbing the air flow. By always given contact of the central electrode with the ίο flame root results in a constant monitoring current. The return of the nozzle insert into the cooler inner tube enables heat to be dissipated from the central electrode, which is exposed to the highest temperature in the radiant heating tube, which increases its service life is extended significantly.

Um den durch die hohe Temperatur der Flamme einem starken Verschleiß unterliegenden Düseneinsatz leicht austauschen und Ausdehnungsunterschiede kompensieren zu können, kann dieser über einen Bolzen mit einem definierten Spiel im Innenrohr gehalten sein.About the nozzle insert, which is subject to heavy wear due to the high temperature of the flame to be able to easily exchange and compensate for differences in expansion, this can be done with a bolt be kept a defined play in the inner tube.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Strahlheizrohres teilweise geschnitten undFig. 1 is an overall view of a radiant heating tube partially cut and

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt gemäß 1! inFIG. 2 shows an enlarged section according to FIG. 1! in

Fig. 1.Fig. 1.

Das Strahlheizrohr 1 ist mittels seines Flansches 2 und des am Mantelrohr 4 befindlichen Ansatzes 3 im Ofen 5 fixiert. An den Flansch 2 schließt sich über einen weiteren Flansch 7 der Strahlrohrkopf 6 an.The radiant heating tube 1 is in the furnace 5 by means of its flange 2 and the extension 3 located on the jacket tube 4 fixed. The jet pipe head 6 adjoins the flange 2 via a further flange 7.

Der Strahlrohrkopf 6 läßt sich durch die Zwischenflansche 8 auseinandernehmen. Aus dem einen Teil 9 tritt seitlich der Anschlußstulzen 11 für die Verbrennungsluft aus. Dieser Anschlußstutzen 11 mündet im Strahlrohrkopf 6 in das Zwischenrohr 16.The jet pipe head 6 can be dismantled through the intermediate flanges 8. From one part 9 emerges from the side of the connecting pieces 11 for the combustion air. This connection piece 11 opens in Jet pipe head 6 into intermediate pipe 16.

Am anderen Teil 12 des Strahlrohrkopfes 6 isi die Abgasleitung 13 für das Abführen des Rauchgases aus dem Mantelrohr 4 angeordnet.On the other part 12 of the jet pipe head 6, the exhaust pipe 13 for discharging the flue gas is out the casing tube 4 arranged.

Aus dem Teil 9 des Strahlrohrkopfes 6 ragt stirnseitig des Innenrohr 14 heraus, das den Anschlußstutzen 10 für das Brenngas aufweist.From the part 9 of the jet pipe head 6 protrudes at the end of the inner tube 14, which the connecting piece 10 for has the fuel gas.

Das Innenrohr 14 wird von einem Keramikrohr 15 aufgenommen und ist im Strahlrohrkopf 6 zentrisch befestigt und gegen alle anderen Teile des Strahlheizrohres 1 elektrisch isoliert.The inner tube 14 is received by a ceramic tube 15 and is centric in the jet tube head 6 attached and electrically isolated from all other parts of the radiant heating tube 1.

Das Zwischenrohr 16 geht an der Übergangsstelle 30 in den Brennerkopf 17 über, der in seinem Inneren schraubenlinienförmige Leitrippen 18, 19 und 20 aufweist. Durch diese wird der vom Zwischenrohr 16 kommenden Verbrennungsluft der gewünschte Drall gegeben.The intermediate tube 16 merges at the transition point 30 in the burner head 17, which is inside Has helical guide ribs 18, 19 and 20. Through this, the from the intermediate pipe 16 the incoming combustion air is given the desired swirl.

Die Austrittsöffnung 22 des Brennerkopfes 17 hat die Form eines Rotationsparaboloiden 23, dessen Brennpunkt auf der Mittellinie 24 des Strahlheizrohres 1 in der Nähe der Mischstelle vom Brenngas und der Verbrennungsluft liegt.The outlet opening 22 of the burner head 17 has the Shape of a paraboloid of revolution 23, the focus of which is on the center line 24 of the radiant heating tube 1 in the Close to the point where the fuel gas and the combustion air are mixed.

Am freien Ende des Brennerkopfes 17 sind gleichmäßig am Umfang verteilt Masseelektroden 29 in Verlängerung der Leitrippen 18,19 und 20 angeordnet.At the free end of the burner head 17, ground electrodes 29 are evenly distributed around the circumference Extension of the guide ribs 18, 19 and 20 arranged.

Das Innenrohr 14 hat an seinem geneigt zurThe inner tube 14 has at its inclined to

Mittellinie 24 liegenden Endstück 25 einen Durchbruch zur Aufnahme des zapfenförmigen Düseneinsatzes 27, der sich in das Innenrohr 14 erstreckt und mit dem Bolzen 39 gehalten ist.Center line 24 lying end piece 25 an opening for receiving the pin-shaped nozzle insert 27, which extends into the inner tube 14 and is held by the bolt 39.

Durch den in das nicht von der Flamme berührte kühlere Innenrohr 14 hineinragenden Düseneinsatz 27 werden von dessen vorderem Teil, der mit Zentralelek-Through the nozzle insert 27 protruding into the cooler inner tube 14 not touched by the flame from its front part, which is connected to the central elec-

trode 28 bezeichnet ist und sich im Kern der Flamme befindet, die von dieser herrührenden hohen Temperaturen gut abgeleitet.trode 28 is designated and is located in the core of the flame, the high temperatures resulting from this well derived.

An der Berührungsstelle des Endstückes 25 des Innenrohres 14 mit dem Düseneinsatz 27 sind in Umfangsrichtung eine Anzahl von Öffnungen 26 für den Austritt des Brenngases vorgesehen.At the point of contact of the end piece 25 of the inner tube 14 with the nozzle insert 27 are shown in FIG A number of openings 26 for the exit of the fuel gas are provided in the circumferential direction.

Nahe der Übergangsstelle 30 vom Zwischenrohr 16 zum Brennerkopf 17 sind am letzteren am Umfang gleichmäßig verteilt vier Laschen 31 vorgesehen. Diesen angepaßt hat das Flammrohr 34 Gegenlaschen 33 zu seiner Befestigung am Brennerkopf 17 mittels Bolzen 35, die in Bohrungen 32 eingebracht sind.Near the transition point 30 from the intermediate pipe 16 to the burner head 17 are on the latter on the circumference Evenly distributed four tabs 31 are provided. The flame tube 34 has counter-brackets 33 to match this its attachment to the burner head 17 by means of bolts 35 which are introduced into bores 32.

Die Laschen 31 haben einen solchen Außendurchmesser 41 gegenüber dem Innendurchmesser 42 des Mantelrohres 4, um sie als Führungselemente beim Einbringen des Zwischenrohres 16 zusammen mit dem Flammrohr 34 verwenden zu können. Diese Teile werden dann beim Betrieb des Strahlheizrohres durch die Laschen 31 auch noch 7.entrisch gehalten.The tabs 31 have such an outer diameter 41 compared to the inner diameter 42 of the Jacket tube 4 to use them as guide elements when inserting the intermediate tube 16 together with the To be able to use flame tube 34. These parts are then carried out during operation of the radiant heating tube the tabs 31 also kept 7 centric.

Das Brenngas strömt durch das Innenrohr 14 und tritt aus dessen Öffnungen 26 aus.The fuel gas flows through the inner pipe 14 and exits from its openings 26 from.

Die Verbrennungsluft gelangt durch das Zwischenrohr 16 in den Ringkanal 21 des Brennerkopfes 17 und erhält hier durch die Leitrippen 18, 19 und 20 einen Drall, durch den eine gute Vermischung mit dem Brenngas erreicht wird.The combustion air passes through the intermediate pipe 16 into the annular channel 21 of the burner head 17 and receives a twist here through the guide ribs 18, 19 and 20, through which a good mixing with the Fuel gas is achieved.

In der Austrittsöffnung 22 des Brennerkopfes 17 wird das brennbare Gemisch durch die zwischen der am Düseneinsatz 27 angeordnete Zentralelektrode 28 und den am Brennerkopf 17 befindlichen auf die Zentralelektrode 28 gerichteten Masseelektroden 29 aufrechterhaltenen Hochspannungslichtbögen gezündet.In the outlet opening 22 of the burner head 17 is the combustible mixture through the central electrode 28 and arranged between the nozzle insert 27 the ground electrodes 29 located on the burner head 17 and directed towards the central electrode 28 are maintained High voltage arcs ignited.

Da zwischen Zentralelektrode 28 und Masseelektrode 29 immer ein gleicher Abstand besteht, auch wenn sich das Innenrohr 14 mit dem Düseneinsatz 27 durch thermische Einflüsse mehr oder weniger stark ausdehnt, rind stets gleichmäßig starke Zündfunken vorhanden.
Die gleichen günstigen Verhältnisse sind aber auch während des Betriebes des Strahlheizrohres 1 bei der Flammenüberwachung durch Ionisation gegeben, da die für diesen Zweck vorgesehene, axial gerichtete Zentralelektrode 28 auch bei unterschiedlicher Leistungsbeaufschlagung des Strahlheizrohres 1 sich immer innerhalb der ionisierten Hülle der Flamme befindet.Since there is always the same distance between the central electrode 28 and the ground electrode 29, even if the inner tube 14 with the nozzle insert 27 expands to a greater or lesser extent due to thermal influences, there are always evenly strong ignition sparks.
The same favorable conditions are also given during the operation of the radiant heating tube 1 during flame monitoring by ionization, since the axially directed central electrode 28 provided for this purpose is always located within the ionized envelope of the flame even when the radiant heating tube 1 is subjected to different power levels.

Um den durch den Rotationsparaboloiden 23 erzeugten geschlossenen Luftschleier zwischen der Flamme und dem Flammenrohr 34 zum Schutz von diesem vor örtlichem Überhitzen aufrechtzuerhalten, sind die am freien Ende des Brennerkopfes 17 angebrachten Masseelektroden 29 in Verlängerung der Leitrippen 18,19 und 20 angeordnet.To the closed air curtain created by the paraboloid of revolution 23 between the To maintain the flame and the flame tube 34 to protect it from local overheating, are attached to the free end of the burner head 17 ground electrodes 29 in extension of the Guide ribs 18, 19 and 20 are arranged.

Die Flamme brennt im Flammrohr 34 aus. An dessen Ende 40 wird das Rauchgas umgelenkt, welches das Mantelrohr 4 erhitzt und dann über die Abgasleitung 13 das Strahlheizrohr 1 verläßt.The flame burns out in the flame tube 34. At its end 40, the flue gas is deflected, which the Jacketed tube 4 is heated and then leaves the radiant heating tube 1 via the exhaust pipe 13.

Zur schnellen Inspektion der inneren Teile des Strahlheizrohres 1 kann das Zwischenrohr 16 ohne weitere Demontagearbeiten aus dem Mantelrohr 4 lediglich durch Lösen einzelner, nicht besonders dargestellter Befestigungselemente im Strahlrohrkopf 6 herausgezogen werden. Durch Entfernen der Bolzen 35 läßt sich dann das Flammrohr 34 abnehmen, so daß die Überprüfung des Brennerkopfes 17 kein Problem mehr darstellt. Das Mantelrohr 4 bleibt dabei im Ofen 5, wodurch in diesem die eingestellte Atmosphäre erhalten bleibt.For a quick inspection of the inner parts of the radiant heating tube 1, the intermediate tube 16 can be used without further dismantling work from the jacket tube 4 only by loosening individual, not particularly Fasteners shown in the nozzle head 6 are pulled out. By removing the bolts 35 the flame tube 34 can then be removed so that checking the burner head 17 is no longer a problem represents. The jacket tube 4 remains in the furnace 5, whereby the set atmosphere is maintained in this remain.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Radiant heating tube with a jacket tube, in the center of which there is a concentric tube from an intermediate tube for the air supply surrounded electrically insulated inner tube for the fuel gas supply is located, which ends with a central electrode on a burner head enclosed by a flame tube, in the intermediate tube with the formation of ground electrodes directed towards the central electrode passes, characterized in that the burner head (17) is provided on the inside Guide ribs (18, 19, 20) at its end in the flow shadow of the guide ribs (18, 19, 20) Has earth electrodes (29) and that the inner tube (14) at its end piece (25) with a peg-shaped nozzle insert (27) is provided, the front part of which forms the central electrode (28), whose distance from the ground electrodes (29) is constant even when the inner tube expands.

2. Radiant heating tube according to claim 1, characterized in that the nozzle insert (27) over a bolt (39) is held with a defined play in the inner tube (14).