DE2536688C2 - Bodenfackelbrenner - Google Patents

Description

s) das Gehäuse (12) eine, seine Unterseite teilweise abschließende Bodenplatte (16) mit einer mittigen Öftaung (18) aufweist;

bj die Gasaustriitsörmung(en) (25) der Brenneranordnung in der Ebene der Bodenplatte (16) liegt bzw. liegen;

c) der Strömungsquerschnitt (B) der Bodenplatte (16) (Querschnitt der öffnung (18) abzüglich der Brenner-Querschnitte) 20 bis 85% des Querschnittes (A) des Gehäuse-Innenraumes ausmacht; und

d) die Windleitanordnung eine ununterbrochene Windleitwand (42) ist, welche die Gehäuse-AußenwanC In einem solchen Abstand umgibt, daß der Querschnitt (C) der ringförmigen Lufteintrittsöffnung (56) das 1,0-bis 2,5fache des Strömungsquerschnittes (E) de^r Bodenplatte (16) ausmacht

2. Bodenfackelbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Strömungsquerschnitt (B) der Bodenplatte (16) 50 bis 75% des Querschnittes (A)AtS Gehäuse-Innenraumes ausmacht.

Die Erfindung betrifft einen Bodenfackelbrenner mit einem zylindrischen oder vieleckigen Gehäuse, das mit lotrechter Achse in bestimmtem Abstand seiner Unterseite von der Bodenfläche auf dieser aufgestellt ist, mit einer, das Gehäuse umgebenden, sich von der Bodenfläche nach oben bis über die Unterseite des Gehäuses erstreckenden Windleitanordnung, die einen größeren Durchmesser als das Gehäuse hat, und mit diesem eine ringförmige Lufteinlaßöffnung bildet, und mit einer Brenneranordnung, der abzufackelnde Gase zuführbar sind.

Ein Bodenfackenbrenner dieser Art ist aus der US-PS 29 71 605 bekannt. Beim bekannten Bodenfackelbrenner besteht die Windleitanordnung aus horizontalen, schräg von oben und außen nach unten und innen verlaufenden Lamellen, zwischen denen die Luft zur Verbrennung der abzufackelnden Gase hindurchströmt. Die Eintrittsöffnung zum Gehäuse des bekannten Bodenfackelbrenners ist nicht in besonderer Weise verengt, und die Gasaustrittsöffnungen der Brenneranordnung befinden sich unterhalb einer durch den unteren Gehäuserand definierten Ebene, beispielsweise in einem Abstand von ca. 16 cm zu dieser Fbene (vgl. Sp. 7, Z. 6—14). Damit kann Luft in den Gehäuse-Inncnraum eintreten, ohne eng benachbart an den Gausaustrittsöffnungen vorbeizuströmen, und die Gasaustrittsöffnungen enden nicht im Gehäusequerschnitt mit der größten Strömungsgeschwindigkeit was die Verteilung der abzufackelnden Gase innerhalb der Verbrennungsluft beeinträchtigt

Aus der DE-OS 23 00 501 ist ein weiterer Bodenfakkelbrenner bekannt der mehrstufig ausgebildet ist und dessen unterste Stufe (vgl. F i g. 6) ein Gehäuse aufweist das eine, seine Unterseite teilweise abschließende Βοΐο denplatte mit einer mittigen Öffnung aufweist Die Zuführung der abzufackelnden Gase erfolgt durch die Gehäuseseitenwand. Eine feine Zufuhr von Verbrennungsluft, die eine Windleitanordnung erforderlich machen « ärde, ist nicht offenbart

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Bodenfackelbrenner der oben bezeichneten Art innerhalb des von der Windleitanordnung umschlossenen Raumes einen gleichmäßigen, von der Windgeschwindigkeit um den Gasfackelbrenner herum weitestgehend unabhängigen Druckzustand zu gewährleisten und das abzufackelnde Gas möglichst vollständig in der Verbrennungsluft zu verteilen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet daß bei einem Bodenfackelbrenner der oben bezeichneten Art das Gehäuse eine, seine Unterseite teilweise abschließende Bodenplatte mit einer mittigen öffnung aufweist; die Gasaustrittsöffnung(en) der Brenneranordnung in der Ebene der Bodenplatte liegt bzw. liegen; der Strömungsquerschnitt der Bodenplatte (Querschnitt der öffnung abzüglich der Gasaustrittsöffnungs-Querschnitte) 20 bis 85% des Querschnittes des Gehäuse-Innenraumes ausmacht; und die Windleitanordnung eine ununterbrochene Windleitwand ist, welche die Gehäuse-Außenwand in einem solchen Abstand umgibt, daß der Querschnitt der ringförmigen Lufteintrittsöffnung das 1,0- bis 2,5fache des Strömungsquerschnittes der Bodenplatte ausmacht. Vorzugsweise macht der Strömungs:;i'?rschnitt der Bodenplatte 50 bis 75% des Querschnittes des Gehäuse-Innenraumes aus.

Die Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, einen mit einer Windleitwand ausgestatteten Ofen der vorgenannten Art derart zu verbessern, daß am Einlaß und innerhalb des von der Windleitwand umschlossenen Raumes ein gleichmäßiger Druckzustand herrscht.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; die letztere zeigt

F i g. 1 eine senkrechte Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen Bodenfackelbrenner; und

F i g. 2 eine Querschnittsansicht längs der Schnittebene 2-2 aus F ig. 1.

Der in der F i g. 1 in schematischer Weise dargestellte Bodenfackelbrenner 10 weist ein lotrecht angeordnetes Zylindergehäuse 12 mit dem Innendurchmesser 26 und dem Querschnitt A auf. Am untersten Ende ist das Zylindergehäuse 12 teilweise durch eine ringförmige Platte 16 verschlossen, die eine mittige öffnung 18 mit einem Durchmesser 20 aufweist. Der lichte Querschnitt dieser öffnung 18 abzüglich der durch die Brenner 28 eingenommenen Querschnittsflächen bildet den Strömungsquerschnitt B für die durch die Bodenplatte 16 hindurch in den Gehäuse-Innenraum eintretenden Verbrennungsluft.

b¹· Die Bodenplatte 16 ist in einem bestimmten Abstand 22 über dem Erdboden 40 angeordnet und wird von mehreren Beinen 24 abgestützt, wie dies an sich bekannt ist. Das brennbare Abgas wird den Brennern 28 über

eine oder mehrere Rohrleitungen 30 und 32 zugeführt, in welche Leitungsanschlüsse 36 bzw. 34 einmünden. Diese Brenner 28, denen das Abgas über Steigrohre 54 zugeleitet wird, sind in der gleichen Ebene angeordnet wie die ringförmige Bodenplatte 16. Es ergibt sich daher eine gute turbulente Durchmischung der entlang den Pfeilen 52 durch die Öffnung 18 nach oben strömenden Zuluft mit dem aus den Brennern austretenden brennbaren Gas.

Das Gehäuse 12 ist von einer zylindrischen Windleitwand 42 umgeben, die mit ihrem Fußende dichtend am Boden 40 anliegt Die Höhe der Windleitwand 42 ist derart bemessen, daß deren oberer Rand 44 um ein gutes Stück über der Bodenplatte 16 endet, wobei dieses Stück die Länge 46 aufweist Die Verbrennungsluft tritt durch den sich zwischen der Außenwand des Gehäuses 12 und der Innenwand der Windleitwand 42 befindlichen Ringquerschnitt Cnach unten in den sich unter der Bodenplatte 16 befindlichen Raum 58 ein und strömt durch die Öffnung 18 nach oben in den Verbrennungsraum. Hier vermischt sich die Luft mit dem aus den Brennern 28 austretenden Gas, wobei ein turbirientes Gemisch gebildet wird, welches durch eine oder mehrere nicht dargestellte, jedoch an sich bekannte Steuerflammen entzündet und in brennendem Zustand gehalten wird. Durch dieses turbulente Gemisch der Zuluft mit dem brennbaren Gas wird eine schnelle und vollständige Verbrennung erreicht, so daß zu dem Zeitpunkt an welchem das heiße Gas die Oberseite 14 des Gehäuses 12 erreicht, eine vollständige Verbrennung mit minimaler Umweltbelastung resultiert Der Bodenfackelbrenner ist vorzugsweise so ausgelegt daß die Verbrennung innerhalb des Zylindergehäuses 12 beendet ist, so daß kein Feuerschein oder Licht durch die an der Oberseite austretenden Gase ausgesandt wird.

Wenn der Raum unterhalb der Bodenplatte 16 nicht durch eine Windleitwand 42 geschützt wäre, dann würde ein dort wehender Wind an der öffnung 18 eine Saugkraft erzeugen, die selbst bei kleinen Windgeschwindigkeiten die Gasströmung im Ofen umkehren und die Flamme vom Ofeninneren in den Raum 58 ziehen könnte, wo die Flamme eine Beschädigung der Metallteile bewirken könnte.

Die Luft tritt entlang der Pfeile 50 durch den Ringquerschnitt C in den unter der Bodenplatte 16 gelegenen Raum ein. Der Eingang für die nach unten einströmende Luft liegt an einer Stelle, welche von der öffnung 18, in welcher die Brenner 28 angeordnet sind, eiften großen Abstand aufweist. Die Anzahl der verwendeten Brenner ist in Abhängigkeit von dem Volumen des zu verbrennenden Gases wählbar. Die Konstruktion der Brenner und ihr Abstand usw. bilden keinen Bestandteil der Erfindung, und es werden mit herkömmlichen Brennern und Rohrleitungen befriedigende Ergebnisse erzielt. Es ist jedoch ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß die Brenner bzw. die Gasaustrittsöffnung(en) innerhalb der öffnung 18 angeordnet sind, so daß die Luft und das Gas an einer Stelle zusammentreffen, an welcher die Luftgeschwindigkeit am größten ist, d. h. in dem Strömungsquerschnitt 5 der Eintrittsöffnung,

Um optimale Bedingungen zu erzielen, soll der Slrömungsquerschnitt B der Luftöffnung 18, d. h. der freie Luftraum zwischen den Brennern innerhalb der öffnung 18 nicht größer als 0,85 des Querschnittes A des Gehäuse-Innenraumes Lictragen. Ein bevorzugter Wert des Querschnittes B liegt ίτι Bereich von 0,5 bis 0,75 A.

Ein Grund dafür, den Querschnitt B kleiner als den Querschnitt A auszuführen, besteht darin, daß dadurch eine größere Geschwindigkeit der Luftbewegung im Bereich des aus den Brennern austretenden Gases erzielt wird, so daß eine maximale Turbulenz erzeugt wird. Ferner weist die in der ringförmigen Bodenplatte 16 angeordnete öffnung 18 deshalb einen radialen Abstand 60 von der Gehäusewandung auf, damit das innerhalb der öffnung 18 aus den Brennern austretende Brenngas soweit wie möglich von dem Ringquerschnitt C entfernt ist in welchem die Bewegung der eintretenden Luft stattfindet Als Handformel kann ange iben werden, daß die Entfernung 60 mindestens dem Durchmesser 26, multipliziert mit 0,04 + der Auskleidungsstärke der Gehäusewand über der Bodenplatte 16 entspricht

Wenn der Querschnitt B 50% des Querschnittes A beträgt dann erhöht sich die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft um 100%. Die maximale Luftgeschwindigkeit ist von besonderer Bedeutung für eine befriedigende Verbrennung. Dies ist dadurch bedingt, weil die Luftgeschwindigkeit für ,;5ie Turbulenz ursächlich ist Die Vollständigkeit der Vei brennung und die Verbrennungsgeschwindigkeit ist direkt proportional zur Turbulenz, und die Turbulenz ist proportional zur Luftgeschwindigkeit

Der Rinpquerschnitt C muß wenigstens genauso groß wie der Strömungsquerschnitt B sein. Der Ringquerschnitt C ergibt sich durch den Abstand 56 der Windleitwand 42 von der Gehäuseaußenwand. Die gemäß den Pfeilen 50 nach unten gerichtete Luftströmung ist ebenfalls kritisch, da der in dem unter dem Ofen angeordneten Raum herrschende Druck nicht aufrechterhalten werden kann, wenn der Querschnitt C mehr als das 2,5fache des Strömungsquerschnittes B ausmacht.
Obwohl ausgeführt wurde, daß der Brenner ein Zylindergehäuse mit einer senkrechten Achse aufweist kann der Querschnitt kreisförmig sein oder eine beliebige polygonale Form aufweisen. Ebenso kann der Windschirm oder die Windleitwand entsprechend kreisför.nig oder polygonal ausgebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Bodenfackelbrenner, mit einem zylindrischen oder viereckigen Gehäuse, das mit lotrechter Achse in bestimmtem Abstand seiner Unterseite von der Bodenfläche auf dieser aufgestellt ist, mit einer das Gehäuse umgebenden, sich von der Bodenfiäche nach oben bis über die Unterseite des Gehäuses erstreckenden Windleitanordnung, die einen größeren Durchmesser als das Gehäuse hat, und mit diesem eine ringförmige Lufteinlaßöffnung bildet und mit einer Brenneranordnung, der abzufackelnde Gase zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß