DE2307399B2

DE2307399B2 - Drehrohrofenbreiiner für gasförmigen Brennstoff

Info

Publication number: DE2307399B2
Application number: DE19732307399
Authority: DE
Inventors: Dietmar 4722 Ennigerloh Holsiepe; Herbert 4720 Beckum Krogbeumker
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1976-01-08
Also published as: DE2307399A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehrohrofenbrenner für gasförmigen Brennstoff mit einem den Brennstoff heranführenden Brennerrohr, das ein sich in Brennstoffaustrittsrichtung im lichten Querschnitt erweiterndes Rohrende aufweist, in dessen Bereich ein in Achsrichtung des Brennerrohres verstellbarer Leitkörper mit einem in Brennstoflaustrittsrichiung zunehmenden Querschnitt derart vorgesehen ist, daß zwischen der Innenwandung des Rohrendes und der Außenwandung des Leitkörpers eine sich zunächst verengende und dann wieder erweiternde Düse gebildet ist.

Bei einem bekannten Brenner der vorstehend genannten Art (DT-PS 9 39 706) ist der in seinem Hauptteil zylindrisch ausgebildete Leitkörper an seinem vorderen Ende halbkugelförmig abgerundet und an seinem hinteren, in das Brennerrohr hineinragenden Ende spitz zulaufend verjüngt. Der Leitkörper befindet sich bei diesem bekannten Brenner im wesentlichen außerhalb des Brennerrohres. Das Brennerrohr ist am Rohrende kelchartig nach außen erweitert. Es ergibt sich auf diese Weise zwischen dem Brennerrohrende und dem Leitkörper eine Düse, die zum Umfang des Brenners hin offen ist. Dieser Brenner erzeugt infolgedessen eine verhältnismäßig breite und kurze Flamme, die für einen Drehrohrofen wegen der Gefahr einer Beschädigung der Ausmauerung kaum geeignet ist. Es erweist sich ferner als schwierig, diesen bekannten Brenner durch Verstellung des Leitkörpers so zu steuern, daß unabhängig von der durchgesetzten Gasmenge die Flamme konstant gehalten und ein gleichbleibend guter Wirkungsgrad erzielt werden kann.

Man hat ferner in der Praxis bei mit Erdgas befeuerten Brennern eine verhältnismäßig geringe Wärmestrahlung festgestellt. Dies ist bei Drehrohröfen besonders unerwünscht, da hier der weitaus größte Teil der Wärmeenergie durch Strahlung auf das Gut übertragen werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, S einen Drehrohrofenbrenner der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch unter Verwendung von Erdgas bei verhältnismäßig einfachem Aufbau und gleichbleibend gutem Wirkungsgrad eine in ihrer Form und Länge konstante und damit gleichbleibend auf die ίο Brenn- bzw. Sinterzone des Drehrohrofens eingestellte, besonders wärmestrahlende Flamme erzeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Leitkörper etwa birnenförmig mit an der Basis abgerundetem Umfangsrand ausgeführt ist, daß das Rohrende über die Basis des Leitkörpers hinausragt und daß nahe der Basis des Leitkörpers eine für die manuelle oder automatische Verstellung des Leitkörpers im Sinne einer Konstanthaltung des Gasdrukkes bestimmte Gasdruckmeßeinrichtung vorgesehen jo ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein Drehrohrofenbrenner möglichst eine verhältnismäßig schlanke, kurze und leuchtende Flamme erzeugen soll. Wenn dies auch bei Verwendung von Erdgas erreicht werden soll, muß durch eine geeignete Gestaltung des Drehrohrofenbrenners dafür gesorgt werden, daß das Erdgas zunächst nur so weit aufgeheizt wird, daß die schweren Kohlenwasserstoffe aufgespalten werden, um dann anschließend auf einer kurzen Wegstrecke zu ver-

30 brennen.

Der erfindungsgemäße Drehrohrofenbrenner erzeugt durch seine konstruktive Gestaltung eine verhältnismäßig schlanke, kurze und leuchtende Flamme, die eine große Wärmestrahlung bewirkt.

Für die Konstanthaltung der Flamme und die Aufrechterhaltung eines guten Brennerwirkungsgrades ist es wichtig, daß die Austrittsgeschwindigkeit des Gases unabhängig von der durchgesetzten Gasmenge konstant gehalten wird. Zu diesem Zweck ist bei dem erfindungsgemäßen Brenner nahe der Basis des Leitkörpers eine Gasdruckmeßeinrichtung vorgesehen, durch die bei Änderungen des Gasdruckes eine manuelle oder automatische Verstellung des Leitkörpers ausgelöst wird, die den Gasdruck und damit die Gasaustrittsgeschwindigkeit wieder auf den ursprünglichen Wert zurückführt.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Querschnitt des Rohrendes und der Leitkörper eine besonders schlanke Form aufweisen und die Wand des Rohrendes zur Mündung hin ganz allmählich ausläuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Der Drehrohrofenbrenner 1, der insbesondere für die Verbrennung von Erdgas dient, enthält ein Brennerrohr 2, das den Brennstoff in Richtung der Pfeile 3 heranführt. Am Rohrende 4 ist eine sich im Querschnitt erweiternde Mündung 5 vorhanden, die eine besonders schlanke Form aufweist.

Im Brennerrohr 2 ist ein Leitkörper 6 angeordnet, der etwa birnenförmig ausgebildet ist und dessen senkrecht zur Längsachse 7 liegende Basis 8 einen Umfangsrand 8a von verhältnismäßig großem Radius aufweist. Das Rohrende 4 ragt über die Basis 8 des Leitkörpers 6 hinaus. Die Längsachse 7 des Leitkörpers 6 fällt mit der Längsmittelachse 9 des Brennerrohres 2 zusammen.

Der Leitkörper 6 geht mit seinem schmalen Ende 10

in eine Stange 11 über, die mittels Stegen 12 derart im Brennerrohr 2 gelagert ist, daß der Leitkörper 6 in axialer Richtung verstellbar ist.

Nahe der Basis 8 des Leitkörpers 6 ist innerhalb des Rohrendes 4 eine Einrichtung 13 zur Messung des Gasdruckes vorgesehen.

Die Wand 14 des Rohrendes 4 und der Leitkörper f> bilden eine Düse 15, die sich zunächst verengt und dann wieder erweitert. Durch Verstellung des Leitkörpers 6 in axialer Richtung läßt sich der engste Düsen-Querschnitt einstellen.

Der Querschnitt des Rohrendes 4 und der Leitkörper 6 weisen eine sehr schlanke Form auf; die Wand 14 des Rohrendes 4 läuft ferner zur Mündung 5 hin ganz allmählich aus.

Der Brenner 1 erzeugt auf diese Weise eine sehr schlanke, stark wärmestrahlende Flamme, die sich zudem mittels der Gasdruckmeßeinrichtung 13 gut konstant halten läßt. Wird beispielsweise die durchgesetzte Gasmenge geändert, so ändert sich mit der Gasgeschwindigkeit im Düsenspalt auch der Gasdruck im Bereich der Düse 15. Das infolgedessen von der Meßeinrichtung 13 gelieferte Signa! bewirkt eine solche Verstellung des Leitkörpers 6, daß die Gasgeschwindigkeit und damit der Gasdruck im Bereich der Düse 15 wieder

ίο etwa auf den ursprünglichen Wert zurückgeführt werden.

Der günstigste Betriebspunkt des Brenners 1, insbesondere die Form und Länge der Flamme sowie ihre Einstellung gegenüber der Brenn- bzw. Sinterzone des Drehrohrofens, lassen sich damit unabhängig von der durchgesetzten Gasmenge weitgehend konstant halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Drehrohrofenbrenner für gasförmigen Brennstoff mit einem den Brennstoff heranführenden Brennerrohr, das ein sich in Brennstofiaustrittsrichtung im lichten Querschnitt erweiterndes Rohrende aufweist, in dessen Bereich ein in Achsrichtung des Brennerrohres verstellbarer Leitkörper mit einem in Brennstoffaustrittsrichtung zunehmenden Querschnitt derart vorgesehen ist, daß zwischen der Innenwandung des Rohrendes und der Außenwandung des Leitkörpers eine sich zunächst verengende und dann wieder erweiternde Düse gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkörper (6) etwa birnenförmig mit an der Basis (8) abgerundetem Umfangsrand (8a) ausgeführt ist, daß das Rohrende (4) über die Basis (8) des Leitkörpers (6) hinausragt und daß nahe der Basis (8) des Leitkörpers (6) eine für die manuelle oder automatische Verstellung des Leitkörpers (6) im Sinne einer Konstanthaltung des Gasdruckes bestimmte Gasdruckmeßeinrichtung (13) vorgesehen ist.

2. Drehrohrofenbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Rohrendes (4) und der Leitkörper (6) eine besonders schlanke Form aufweisen und die Wand (14) des Rohrendes (4) zur Mündung (5) hin ganz allmählich ausläuft.