DE2807192C2 - Gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Vormischungs-Gasbrenner, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Brenner dieser Art, die insbesondere für die Verbrennung einer Mischung aus Erdgas und Verbrennungsluft vorgesehen sind, sind bereits bekannt, vgl. US-PS 55 652. Bei der praktischen Anwendung derartiger Brenner bei Industrieöfen, seien es Schmelzofen oder Brennofen, muß mit beträchtlichen Betriebskosten für Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten gerechnet werden, weil Betriebsstörungen, wenn sie im Bereich der Brennkammer auftreten, zu ihrer Beseitigung ein vollständiges Demontieren und Ausbauen des Brenners erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasbrenner der in Rede stehenden Art zu schaffen, der im Vergleich zu bekannten derartigen Brennern wesentlich kostengünstiger betreibbar ist Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen Vormischungs-Gasbrenner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Brenners steht nach Abnehmen der Verschlußeinrichtung über das den Stopfen tragende gerade Rohr und den Stopfen selbst ein unmittelbarer Zugang zur Brennkammer zur Verfügung. Betriebsstörungen im Bereich der Brennkammer, beispielsweise Blockaden durch Ofengut lassen sich somit durch Einführen von Brechstangen 1-5 oder von Sauerstofflanzen von außen her beheben, ohne daß die Notwendigkeit einer Demontage des Brenners gegeben wäre. Dadurch, daß auf diese Weise ein Betrieb über lange Betriebszeiträume hinweg möglich ist, ohne daß Demontage- und Ausbauarbeiten anfallen, ergibt sich der erstrebte Vorteil beträchtlich verringerter Betriebskosten.

Es ist zwar bei einem in der DE-OS 23 07 399 aufgezeigten Drehrohrofenbrenner für gasförmige Brennstoffe bereits bekannt als Halteglied für einen zur Ver-

änderung des Düsenquerschnitts des Brenners axial verschiebbar im Brennerkörper gelagerten, birnenförmigen Düsenkörper eine gerade Stange vorzusehen, die sich koaxial innerhalb des Brennerkörpers erstreckt Diese Haltestange bietet jedoch, da sie als Vollstab und

nicht als Rohr ausgebildet ist, keinerlei visuellen oder mechanischen Zugang zum Inneren der Brennkammer, zumal auch der von der Stange getragene Düsenkörper seinerseits keinen inneren Durchgangskanal besitzt, sondern als Vollkörper ausgebildet ist.

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Verschlußeinrichtung an der Außenseite des Brennerkörpers ein lichtdurchlässiges Fenster vorgesehen, das an einem Ende des Rohres abnehmbar angebracht ist. Es ergibt sich dadurch die Möglichkeit

der dauernden visuellen Überwachung des Betriebszustandes im Innenraum der Brennkammer. Aufgrund dieser guten Überwachungsmöglichkeit läßt sich der Brenner auf einfachste Weise unter optimalen Betriebsbedingungen fahren, was ebenfalls dazu beiträgt, daß der

Betrieb über lange Zeiträume hinweg störungsfrei und dementsprechende kostengünstig ablaufen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt einen abgebrochen gezeichneten Längsschnitt eines Vormischungs-Gasbrenners gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Gasbrenners weist eine Brennkammer 11 auf, die aus mindestens zwei Arten von feuerfesten Stoffen gefertigt

und passend in der Wandung eines Schmelzofens (der nicht dargestellt ist) aufnehmbar ist. Ein Teil 17 der Brennkammer, der dem Innenraum des Schmelzofens nächstgelegen ist, ist aus einem verschleißfesten, feuerfesten Stoff gefertigt, der der inneren Auskleidung des Schmelzofens ähnlich ist, vorzugsweise aus Silizium-Karbid. Ein Teil 18 der Brennkammer, der am Brennerkörper 12 befestigt ist, ist vorzugsweise aus einem formbaren, feuerfesten Stoff gebildet, der eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und einen Koeffizienten der Wärmeausdehnung besitzt, der mit demjenigen des ersten Teils 17 kompatibel ist. Diese zweiteilige Konstruktion ermöglicht es, daß sich die Brennkammer zusammen mit der Auskleidung des Schmelzofens während des thermi-

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sehen Zyklus ausdehnen und zusammenziehen kann, während gleichzeitig der Brennerkörper von dem größten Teil der Hitze des Schmelzofens isoliert gehalten wird. Der Durchstrom von Gas trägt ebenfalls zur Kühlung des Brennerkörpers bei, so daß eine schnelle Beeinträchtigung, wie sie bei einem Überhitzen eintreten würde, vermieden ist

Der Brennurkörper 12 ist als Rohrstück ausgebildet, das an zwei gegenüberliegenden Enden offen ist Das eine der offenen Enden ist an der Brennkammer 11 angebracht Am anderen offenen Ende ist eine Zufuhr-Hauptleitung (nicht dargestellt) für Luft und Brennstoff angeschlossen. Der Brennerkörper weist einen gekrümmten Abschnitt auf, so daß die Brennkammer in einem Winkel zur Zuführleitung für Luft und Brennstoff gerichtet ist Die Zuführleitung ist durch bekannte Mittel befestigt, beispielsweise durch Anschweißen, Anflanschen oder dgl.

Innerhalb des Brennerkörpers 12 ist ein Stopfen 13 zum Steuern des Einströmens von Luft und Brennstoff in die Brennkammer durch einen als Durchtrittsöffnung dienenden verengten Durchlaß 21 vorgesehen. Ein hohles Zugangsrohr 14 durchzieht den Stopfen 13. Das Zugangsrohr 14 ist verschiebbar mittels einer Lagerung 16 gelagert, die in Form eines Haltebandes ausgebildet ist, und steht mit der Außenseite des Brennerkörpers in Verbindung- Das äußere Ende dieses Zugangsrohrs 14 ist durch ein eine Verschlußeinrichtung bildendes Schauglas 15 verschlossen, das eine visuelle Überwachung sowohl des Innenraums der Brennkammer als auch des Innenraums des Schmelzofens selbst ermöglicht.

Das Zugangsrohr ist in der Größe so ausgelegt, daß es das Einführen von Brechstangen oder von Lanzen zum Beseitigen jedweder Verstopfungen des Brenners ermöglicht, die während des Betriebs auftreten könnten.

Bei dem gezeigten vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Brennerkörper außerdem aucl· einen abnehmbar angeflanschten Abschlußdeckel 20, der auf den Stopfen 13 ausgerichtet ist, auf, wobei dieser Abschlußdeckel 20 so groß ist, daß er ein Herausnehmen des Stopfens und seines Haltebandes 16 zum Zwecke einer Reparatur oder eines Austausches des Stopfens ermöglicht, ohne den Brenner vollständig auseinandernehmen zu müssen.

Der Brennerkörper kann auch eine Vielzahl anderer Einzelheiten, wie sie bei Brennern dieser Art üblich sind, aufweisen, beispielsweise einen Durchgang 19, der in die Brennkammer führt und als Zündeinrichtung vorgesehen ist, beispielsweise für eine direkte Zündung mitteis Zündkerze, Vormischungs-Zündpilot oder auch für manuelle Zündung.

Der hier aufgezeigte Vormischungs-Gasbrenner ist in erster Linie für den Betrieb mit Naturgas, das mit Luft vermischt ist, ausgelegt, kann jedoch auch an den Betrieb mit anderen Brennstoffen angepaßt werden, beispielsweise mit Propan, fabrikmäßig hergestelltem Gas (synthetisches Gas) oder auch mit verdampftem Heizöl.

Vorteilhafterweise ist die Strömungsgeschwindigkeit der unverbrannten Vormischung im Brennerkörper verhältnismäßig niedrig, um übermäßige Geräuschentwicklung zu vermeiden. Dies läßt sich entweder durch einen großen Durchmesser des Brennerkörpers erreichen oder durch Zuführen der Vormischung unter hohem Druck.

Die Strömungsgeschwindigkeit erhöht sich unmittelbar vor der Brennkammer durch das Hindurchtrömen durch den verengten Durchlaß 21.

Der Brenner kann über einen weiten Bereich des Durchsatzes von Luft und Brennstoff betrieben werden, wobei die Zusammensetzung der Verbrennungsprodukte, die die Brennkammer verlassen, gut steuerbar ist. Dies ist in vielen Prozessen speziell wichtig, beispielsweise beim Metallschmelzen, wo ein Überschuß an Brennstoff erwünscht ist um iu verhindern, daß unverbrannter Sauerstoff mit dem Metall des Schmelzofens reagieren kann. Auch in anderen Anwendungsfällen ist die einwandfreie Steuerbarkeit sehr wichtig, wenn es darum geht die Forderungen nach guter Brenn stoff ausnutzung und guter Steuerung der Atmosphäre gleichzeitig zu erfüllen.

60 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vormischungs-Gasbrenner mit einem hohlen Brennerkörper, dessen Innenraum am einen Ende mit einer Zuführeinrichtung für eine gasförmige Vormischung aus Brennstoff und Verbrennungsluft verbunden ist und an seinem anderen Ende eine Durchtrittsöffnung für den Eintritt der Vormischung in eine sich anschließende Brennkammer bildet, und mit einem im Bereich dieser Durchtrittsöffnung angeordneten, diese verengenden Stopfen, der an einer Halteeinrichtung befestigt ist die ein sich in Axialrichtung des Brenners erstreckendes Halteglied für den Stopfen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß als Halteglied ein gerades Rohr (14) vorhanden ist, das den Stopfen (13) mit der Außenseite des Brennerkörpers (12) verbindet, daß der Stopfen (13) eine eine axiale Fortsetzung des Innenraums des Rohres (14) bildende, in die Brennkammer (11) mündende Bohrung besitzt und daß eine abnehmbare Verschlußeinrichtung (15) zum dichten Verschließen des Rohres (14) an der Außenseite des Brennerkörpers (12) vorgesehen ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung aus einem lichtdurchlässigen Fenster (15) gebildet ist, das an einem Ende des Rohres (14) abnehmbar angebracht ist und eine visuelle Überwachung des Innenraums der Brennkammer (11) und des zugehörigen Ofens ermöglicht.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine im Brennerkörper (12) angeordnete Lagerung (16) für das Rohr (14) und den Stopfen (13), die so ausgebildet ist, daß sie den Durchstrom der Vormischung durch den Brennerkörper (12) und eine Verstellung des Rohres (14) in Axialrichtung ermöglicht.

4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite des Rohres (14) und der Bohrung des Stopfens (!3) so ausgelegt ist, daß das Einführen von Werkzeugen durch das Rohr (14) und den Stopfen (13) zum Beseitigen jedweder Verstopfung des Brenners ermöglicht ist.

5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er im Brennerkörper (12) eine Zugangsöffnung (20) besitzt, die das Entnehmen des Stopfens (13), des Rohres (14) und dessen Lagerung (16) aus dem Brennerkörper (12) ohne Demontage ermöglicht.