DE2914292A1 - Industrial furnace burner assembly - has similar burners forming wall and connected to common fuel and air mains - Google Patents
Industrial furnace burner assembly - has similar burners forming wall and connected to common fuel and air mainsInfo
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- F23D23/00—Assemblies of two or more burners
Abstract
Description
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft eine Brenneranordnung mit Brennerelementen, bei denen jeweils zumindest ein Zuführungskanal für ein Heizmedium und zumindest ein Zuführungskanal für Verbrennungsluft vorgesehen sind, insbesondere zur Verwendung in Industrieöfen und Heizeinrichtungen.The invention relates to a burner arrangement with burner elements, each of which has at least one supply channel for a heating medium and at least a supply duct for combustion air are provided, in particular for use in industrial furnaces and heating devices.
bekannte Brennerelemente, die zumeist aus Metall und/oder Içeramik bestehen, können aus fertigungstechnischen Gründen nur bis zu bestimmten Abmessungsgrößen hergestellt werden und weisen Brennerköpfe auf, die mit einer Rund- oder Schlitzdüse ausgelegt sind. Diese rufen in Betrieb ein konzentriertes Flammen bild hervor und schaffen aufgrund einer "Punkterhitzung" nur eine ungleichmäßige Temperaturverteilung. Im Bestreben, eine gleichmäßige Temperaturverteilung über eine größere Brennermundebene zu erzielen, geht man bei bekannten Brennerkonstruktionen auf eine Anordnung aus mehreren Einzelbrennern mit Rund-oder Schlitzdüsen über. Im Betrieb derartiger Brennerkonstruktionen werden Flammenformen erzielt, die bei zu dichtem Abstand zwischen den einzelnen Düsenöffnungen Überschneidungen der Einzelflammen und bei zu weitem Abstand zwischen den einzelnen Düsenöffnungen Strahlungslücken hervorrufen. Wird bei deraxtigen Brennerkonstruktionen als praktischer Kompromiß in der Ausführungsform ein mittlerer Düsenabstand gewählt, so sind selbst dann aufgrund der Tropfenform und insbesondere der Uropfenbreite der Flamme bei Rund- wie auch bei Schlitzdüsen auf der einen beite Flammenüberschneidungen und auf der anderen Seite Flammenlücken hinzunehmen, die wiederum örtliche Temperaturdifferenzen bewirken, die gerade zu vermeiden man bestrebt gewesen ist.known burner elements, mostly made of metal and / or ceramic can only exist up to certain dimensions for manufacturing reasons are produced and have burner heads with a round or slot nozzle are designed. These produce a concentrated flame image in operation and only create an uneven temperature distribution due to "point heating". In an effort to achieve an even temperature distribution over a larger burner mouth level to achieve, one goes out to an arrangement in known burner designs several individual burners with round or slot nozzles. In the operation of such burner constructions flame shapes are achieved that are too close to each other Nozzle openings Overlapping of the individual flames and if the distance between them is too great cause radiation gaps in the individual nozzle openings. Used in ax-ax burner constructions as a practical compromise in the embodiment, a medium nozzle spacing was chosen, so are even then due to the teardrop shape and especially the width of the dropper the flame with round as well as with slot nozzles on one of the two flame overlaps and on the other hand to accept gaps in the flame, which in turn are local temperature differences cause that one has just sought to avoid.
Vielfach findet man nach dem Stand der Technik Brennerkonstruktionen, die eine oder mehrere Prallflächen zwecks Ablenkung der Einzelflammen zu einem "Flammenteppich" parallel zur Brennermundebene besitzen. Derartige Ausführungsformen sind jedoch sehr konstruktionsaufwendig und besonders verschleißempfindlich, da durch das Umlenken der Flammen die ohnehin stark beanspruchten Düsen, die nach bekannten Ausführungsformen zum Verkoken neigen, zusätzlich hitzeberlastet werden. Auch ist die Prallflächenkonstruktion selbst einem Verschleiß durch Flammenerhitzung unterworfen und bildet zudem einen Schirm, der bezüglich eines zu beheizenden Innenbereiches vor dem Brennerelement im Anschluß an die Brennermundebene einen Strahlungsschatten schafft. Wirkungsvolle Gleichmäßigkeit eines Temperaturniveaus oder gesteuerte Ungleichmäßigkeit eines Temperaturprofils, die z.B. bei vielen Wärmebehandlungsprozessen der Industriepraxis erwünscht sind, sind nach den bekannten Brennerkonstruktionen selbst bei erhöhtem, praktisch vertretbaren Konstruktionsaufwand nicht erzielbar.Often one finds burner designs according to the state of the art, the one or more baffles for the purpose of deflecting the individual flames to form a "carpet of flames" parallel to the burner mouth plane. However, such embodiments are very complex construction and particularly sensitive to wear, because of the deflection of the flames, the nozzles, which are already heavily used, according to known embodiments to the Coking tend to be additionally exposed to heat. Also is the baffle construction subject to wear and tear from flame heating and also forms one Screen that is in front of the burner element with respect to an interior area to be heated creates a radiation shadow in connection with the burner mouth plane. Effective Uniformity of a temperature level or controlled unevenness of a Temperature profile, which e.g. in many heat treatment processes in industrial practice are desired, are according to the known burner designs even with increased, practically justifiable construction effort not achievable.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Brenneranordnung mit Brennerelementen mit Zuführungskanälen für ein Heizmedium und für Verbrennungsluft der eingangs genannten Art, bei der bei kompakter Bauweise und vielseitiger Verwendbarkeit eine besonders effektive und gleichmäßige, gegebenenfalls gesteuerte Flächenstrahlung ermöglicht ist und die dennoch zuverlässig im Betrieb ist.The object of the invention is to create a burner assembly with Burner elements with supply channels for a heating medium and for combustion air of the type mentioned above, with a compact design and versatile usability a particularly effective and uniform, optionally controlled surface radiation is made possible and which is still reliable in operation.
der Gelöst wird die/Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß mehrere gleichartige Brennerelemente zumindest einen Teil einer Wand eines Feuer- oder Wärmebehandlungsraumes eines Ofens bildend mit ihren Wirkebenen flächig zusammengesetzt sind, wobei die Brennerelemente an eine äußere Heizmedium-Sammelleitung sowie an eine äußere Verbrennungsluft-Sammelleitung angeschlossen sind. Die Brennerelemente einer Wand sind zweckmäßigerweise gleich konfiguriert und insbesondere blockartig aufgebaut und weisen jeweils einen planen, die Wirkebene eines Brennerelements bestimmenden Brennermund entsprechend der Querschnittsfläche des Blocks auf. Jedes Brennerelement ist vorteilhafterweise aus einer Vielzahl von jeweils dicht benachbarten parallel angeordneten Zuführungskanalpaaren für das Heizmedium und für Verbrennungsluft aufgebaut, wobei Jeder Kanal Schlitzquerschnitt aufweist. Die Kanäle verlaufen im wesentlichen geradlinig. Sämtliche Zuführungsanalpaare mit voneinander getrennten schlitzartigen Kanälen öffnen sich in einer vorteilhaften Ausführungsform in der Brennermundebene eines jeden Brennerelements. The object on which the invention is based is achieved in that several similar burner elements at least part of a wall of a fire or forming the heat treatment room of a furnace with their planes of action flat are, the burner elements to an outer heating medium collecting line as well as to an external combustion air manifold are connected. The burner elements a wall are expediently configured identically and in particular block-like constructed and each have a plan that determines the plane of action of a burner element Burner mouth according to the cross-sectional area of the block. Every burner element is advantageously made up of a plurality of closely adjacent parallel arranged pairs of supply ducts for the heating medium and for combustion air, each channel having a slot cross-section. The channels run essentially straight forward. All feed channel pairs with separate Slot-like channels open in an advantageous embodiment in the Burner mouth plane of each burner element.
Dadurch können wesentliche Teilflächen (Boden/Decke) oder auch ganze Flächen (Seiten-, Stirnwände) eines Feuer- oder Wärmebehandlungsraums aus zumeist keramischen oder metallischen Brennerelementen aufgebaut werden, so daß das Feuerfest-Material zur solierung des Feuerraums weitgehend ersetzt ist und gleichzeitig die gezielte Gleichmäßigkeit der Befeuerung des Ofens bewirkt wird. Durch die Erfindung werden die heute bekannten Nachteile aus der, wenn auch unterschiedlichen, aber doch graduell vorhandenen Ungleichmäßigkeit der Befeuerung, der aus dem Betrieb entstehenden Veränderungen an den heute verwendeten Brennern und deren Konsequenzen auf die zu beheizenden Flächen vermieden und die Lebensdauer der beheizten Flächen bzw. die Gleichmäßigkeit der Erwärmung in entscheidendem Maße verbessert. Jedes einzelne, äußerst kompakte blockartige Heizelement mit einem hohen Wirkungsgrad ist aufgrund der Blockbauweise vielseitig verwendbar und kann als Baustein bei anderen Konstruktionen einer Strahlungswand angezogen werden. Das Brennerelement besteht praktisch nur aus Zuführungskanälen, die lediglich durch Trennwände voneinander abgetrennt sind. Auf diese Weise ist das Problem der Zuführung des Heizmediums und der Verbrennungsluft zum Brennermund des Brennerelementes verblüffend einfach gelöst. Gleichzeitig wird eine große Wirkoberfläche mit einer Vielzahl von Düsenschlitzöffnungen geschaffen, die eine gleichmäßige und wirkungavolle flächige Verbrennung eines Heizmedium-LuSt-Gemisches ermöglichen. Heizmedium und Verbrennungsluft werden getrennt zugeführt, und es findet eine Vermischung und demzufolge eine Verbrennung erst nach Austritt aus dem Brennermund statt, so daß das Brennerelement im Betrieb vergleichsweise kalt bleibt und dadurch wenig beansprucht wird.This means that substantial partial areas (floor / ceiling) or even entire Surfaces (side walls, end walls) of a fire or heat treatment room mostly ceramic or metallic burner elements are built, so that the refractory material for the insulation of the combustion chamber is largely replaced and at the same time the targeted Uniformity of the firing of the furnace is effected. Through the invention the disadvantages known today from the, albeit different, but gradual existing unevenness of the lighting, the changes resulting from the operation on the burners used today and their consequences for the ones to be heated Surfaces avoided and the service life of the heated surfaces or the evenness the warming improved to a decisive extent. Each one, extremely compact block-like heating element with a high efficiency is due to the block design Versatile and can be used as a component in other structures of a radiation wall be attracted. The burner element consists practically only of supply channels, which are only separated from each other by partitions. That way is the problem of supplying the heating medium and the combustion air to the burner mouth of the burner element is surprisingly easy to solve. At the same time, there is a large effective surface created with a variety of nozzle slot openings that provide a uniform and Enable effective, extensive combustion of a heating medium-LuSt mixture. Heating medium and combustion air are fed in separately, and they mix and consequently combustion does not take place until after it has emerged from the burner mouth, see above that the burner element remains comparatively cold during operation and therefore little is claimed.
Ein Verkoken der Düsenaustrittsöffnungen und demnach eine Störung im Betrieb sowie übermäßiger Verschleiß sind bei der Erfindung praktisch ausgeschlossen, insbesondere dann, wenn ein gasförmiges Heizmedium Verwendung findet. im Betrieb brennt das Brennerelement mit einer kurzen blauen Flamme, wobei zwischen Brennermund und brennende Flammenteppich" eine Glasschicht ausgebildet ist, die dafür Sorge trägt, daß das Material des Brennerelementes vergleichsweise kalt bleibt. Die Dicke der Gasschicht sowie die Länge der kurzen Flammen sind abhängig vom Flammendruck und können im Betrieb gesteuert werden.Coking of the nozzle outlet openings and therefore a disruption in operation as well as excessive wear are practically excluded with the invention, especially when a gaseous heating medium is used. operational that burns Burner element with a short blue flame, being a layer of glass is formed between the mouth of the burner and the carpet of flames is, which ensures that the material of the burner element comparatively stays cold. The thickness of the gas layer and the length of the short flames are dependent from the flame pressure and can be controlled during operation.
Eine vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, da die Verbrennungsluft-Zuführungskanäle geradlinig den Brennerkopf des Brennerelementes durchsetzend angeordnet sind. Insbesondere weist der Beizmedium-Zuführungskanal im Verhältnis zum Verbrennungsluft-Zuführungskanal einen kleinen Querschnitt äuf. Dadurch können im Betrieb die Druckverluste minimal gehalten werden.An advantageous development is characterized by the fact that the Combustion air supply channels straight down the burner head of the burner element are arranged enforcing. In particular, the pickling medium supply channel in relation to the combustion air supply duct has a small cross-section. This means that pressure losses can be kept to a minimum during operation.
Ein einzelnes Brennerelement kann einstückig mit integralen Zuführungskanälen ausgebildet sein oder aber in alternativer Ausführungsform einen plattenartigen Aufbau besitzen. Die einzelnen Platten eines Brennerelementes werden zwecks Ausbildung der Zuführungskanäle mittels seitlicher Einsatzstücke zwischen den Platten in einem Abstand voneinander gehalten, so daß beispielsweise geradlinig verlaufende Schlitze mit einer Breite von etwa 1 mm entstehen. Die Plattenstärke kann bis auf 0,3 mm verringert werden. Aufgrund der geringen Plattenstärke ist im Betrieb eines Brennerelements Wärmeaustausch zwischen den Zuführungsmedien möglich, der gegebenenfalls erwünscht ist und insbesondere dann für eine schadstoffarme Verbrennung sorgt, wenn ein flüssiges Heizmedium Verwendung findet und die zugeführte Luft vorgewärmt wird.A single burner element can be made integral with integral feed channels be formed or in an alternative embodiment a plate-like Own structure. The individual plates of a burner element are used for training of the supply channels by means of lateral inserts between the plates in one Maintained a distance from each other, so that, for example, straight slots with a width of about 1 mm. The plate thickness can be up to 0.3 mm be reduced. Due to the small plate thickness, a burner element is in operation Heat exchange between the supply media possible, which may be desired and in particular ensures low-pollutant combustion if a liquid Heating medium is used and the air supplied is preheated.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn sämtliche Zuführungskanäle der Verbrennungsluft sowie sämtliche Zuführungskanäle des Heizmediums an der dem Brennermund abgewandten Seite des Brennerelementes über Absperr- bzw. Regelorgane an den entsprechenden Verbrennungsluft- bzw. Heizmedium-Sammelleitungen angeschlossen sind. Dabei können im Betrieb einzelne Absperr- und/oder einzelne Regelorgane so betätigt werden, daß ein gewünschtes Temperaturprofil (gleichmäßiges Temperaturniveau oder gesteuerte £In£?;le ichmäßigkeit) einstellbar ist.It is particularly useful if all the supply channels for the combustion air as well as all supply channels of the heating medium on the one facing away from the burner mouth Side of the burner element via shut-off or control devices to the corresponding Combustion air or heating medium collecting lines are connected. Here you can individual shut-off and / or individual control elements are operated in such a way that a desired Temperature profile (uniform temperature level or controlled £ in £?; le ightness) is adjustable.
sprechend einer individuellen Gestaltung einer Anordnung von Urennerelementen kann gewünschtenfalls vorgesehen sein, daß im zusammengesetzten Zustand einer Brennerelementenwand sämtliche Urennermundebenen der Brennerelemente fluchtend zueinander sind und dadurch ein planer beliebig groß gestaltbarer t'Flammenteppich" im Betrieb eine Strahlungsquelle bilden kann.speaking of an individual design of an arrangement of Urenner elements If desired, it can be provided that in the assembled state a burner element wall all Urennermundplanes of the burner elements are aligned with each other and thereby a flat "flame carpet" that can be designed in any size during operation is a radiation source can form.
In alternativer Weise können jedoch im zusammengesetzten Zustand einer Brennerelementenwand auch die Brennerelemente in mehreren konzentrischen Ringen um eine Achse so angeordnet sein, daß jeweils benachbarte Einzelringe um einen Abstand in Axialrichtung versetzt sind. Durch die Versetzung in Axialrichtung liegen selbst bei gleich dimensionierten Brennerelementen äußere Seitenbereiche der Elemente frei, an die Zuführungsleitungen, etwa für das Heizmedium, anschließbar sind.Alternatively, however, in the assembled state one Burner element wall also the burner elements in several concentric rings be arranged around an axis so that each adjacent individual rings by a distance are offset in the axial direction. Due to the offset in the axial direction are themselves with burner elements of the same size, outer side areas of the elements are free, can be connected to the supply lines, for example for the heating medium.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß sechs als Rekuperator ausgebildete Brennerelemente in oechsecktorm angeordnet sind und im Bereich der Brennermundebene en mittiger Abzug für das Rauchgas gebildet ist. Durch den gemeinsamen mittigen Abzug für sechs Brennerelemente können im Betrieb sämtliche Einzelflammen radial einwärts zum Abzug hin abgelenkt werden, so daß ein Flammenteppich im wesentlichen parallel zu der Brennermundebene entsteht, und zwar auch im Innenbereich der Sechseckanordnung, der keine Düsenabschnitte enthält. Die Flammensteuerung wird durch Einstellung der zugeführten Medien und gegebenenfalls durch Einstellen der Abzugsströmung des Rauchgases so gewählt, daß die Flammen nicht durch den Abzug in das Innere der Sechseckanordnung eindringen können.A particularly advantageous embodiment is characterized in that that six designed as a recuperator burner elements arranged in oechsecktorm are and formed in the area of the burner mouth plane en central exhaust for the flue gas is. Thanks to the common central deduction for six burner elements, during operation all individual flames are deflected radially inward towards the fume cupboard, so that a Flame carpet is created essentially parallel to the plane of the burner mouth, namely also in the interior of the hexagonal arrangement, which does not contain any nozzle sections. the Flame control is achieved by adjusting the media supplied and, if necessary selected by adjusting the exhaust flow of the flue gas so that the flames do not can penetrate through the trigger into the interior of the hexagonal arrangement.
Mehrere solcher Sechseckanordnungen können als Heizwand für einen T'euerraum eines Ofens Verwendung finden.Several such hexagonal arrangements can be used as a heating wall for one Find the firebox of a furnace.
Schließlich sieht eine vorteilhafte Weiterbildung einer Brenneranordnung vor, daß jeweils zwei Brennerelemente Rücken an Rücken und derartige klementenpaare in Reihe angeordnet sind.Finally, an advantageous development provides a burner arrangement before that two burner elements back to back and such klementenpaare are arranged in series.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines erz in dungsgemäß aufgebauten blockartigen Brennerelementes, Fig. 2 eine perspektivische schematische Ansicht einer Anordnung von Brennerelementen nach Fig. 1 zu einer strahlenden Wand, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung ähnlich der der Fig. 2, wobei eine teilweise beheizte Strahlungswand im Betrieb gebildet ist und zusätzliche Feuerfest-Material-Schichten in der Wand vorgesehen sind, Fig. 4 eine schematische Teil-Seitenansicht einer Anordnung aus blockartig aufgebauten Brennerelementen, aus der die Sammelleitungsanschlüsse für Verbrennungsluft und das Heizmedium ersichtlich sind, Fig. 5 einen schematischen Axialschnitt einer ringförmig aufgebauten Brennerelementenwand, Fig. 6 eine perspektivische aufgebrochene Ansicht einer Anordnung bestehend aus sechs blockartig aufgebauten Brennerelementen mit mittigem Abzug sowie einen schematischen Axialschnitt durch diese Anordnung, Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf eine Heizwand bestehend aus einer Vielzahl von Sechseckanordnungen gemäß Fig. 6 und Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform von blockartigen Brennerelementen in Paketform sowie eine Querschnittsansicht durch diese Anordnung.The invention is explained below using exemplary embodiments Referring to the drawing explained in more detail; It shows: Fig. 1 a perspective View of part of a block-like burner element constructed according to ore in accordance with the present invention, Fig. 2 is a perspective schematic view of an arrangement of burner elements 1 to a radiating wall, FIG. 3 is a perspective view of a Arrangement similar to that of FIG. 2, with a partially heated radiant wall in the Operation is formed and additional layers of refractory material are provided in the wall FIG. 4 is a schematic partial side view of an arrangement from FIG built-up burner elements, from which the manifold connections for combustion air and the heating medium can be seen, FIG. 5 shows a schematic axial section of a ring-shaped burner element wall, FIG. 6 is a broken perspective view View of an arrangement consisting of six block-like burner elements with central trigger and a schematic axial section through this arrangement, 7 shows a schematic plan view of a heating wall consisting of a plurality of hexagonal arrangements according to FIG. 6 and FIG. 8 is a perspective view of a Another embodiment of block-like burner elements in package form and one Cross-sectional view through this arrangement.
In Figur 1 ist in perspektivischer Ansicht ein Teil eines keramischen Brennerelementes 1 im Bereich des Brennerkopfes gezeigt. Das Brennerelement 1 ist blockartig aufgebaut und weist eine Vielzahl von inneren Zuführungskanälen 2 bzw. 3 für ein Heizmedium und für Verbrennungsluft auf. Sämtliche Zuführungskanäle sind über die gesamte Höhe des Brennerelementes in einem Schlitzquerschnitt ausgebildet und liegen dicht benach--bart parallel nebeneinander, dergestalt, daß Zuführungskanäle für die Verbrennungsluft und für das Heizmedium sich jeweils abwechseln. Sämtliche Zuführungskanäle 2,3 öffnen sich in der (emeinsamen Brennermundebene 4 des Brennerelementes 1.In Figure 1 is a perspective view of a part of a ceramic Burner element 1 shown in the area of the burner head. The burner element 1 is block-like structure and has a large number of inner supply channels 2 or 3 for a heating medium and for combustion air. All feed channels are Formed over the entire height of the burner element in a slot cross-section and lie close together, parallel to one another, in such a way that feed channels alternate for the combustion air and for the heating medium. All Feed channels 2,3 open in the (common burner mouth level 4 of the burner element 1.
Die im Betrieb des Brennerelementes durch die Zuführungskanäle El;eförderten Medien werden gemäß Ausführungsbeispiel der Figur 1 getrennt durch das Brennerelement geleitet und treten über der Brennermundebene 4 in zwei getrennten Strömungen A, B aus (Verbrennungsluft bzw. Heizmedium). Nach Austritt aus dem Brennermund können sich beide Strömungen A,B vermischen und anschließend verbrennen. Die dicht benachbarten Düsenschlitze schaffen im Betrieb einen sogenannten "Flammenteppichtt, der parallel zur Brennermundebene 4 und in einem Abstand zu dieser unter Bildung einer isolierenden Gaszwischenschicht líegt Aufgrund der getrennten Zuführung von Verbrennungsluft und Helzmedium und der Verbrennung des aus diesen Medien gebildeten Gemisches vor der Brennermundebene 4 in einem Abstand bleibt das Brennerelement 1 selbst kalt und unterliegt einem minimalen Verschleiß.The during operation of the burner element through the supply channels El; efördern According to the exemplary embodiment in FIG. 1, media are separated by the burner element and occur above the burner mouth level 4 in two separate flows A, B off (combustion air or heating medium). After exiting the burner mouth you can both flows A, B mix and then burn. The closely neighboring ones Nozzle slots create a so-called "flame carpet" that runs parallel to the burner mouth plane 4 and at a distance from this with the formation of an insulating The intermediate gas layer is due to the separate supply of combustion air and heating medium and the combustion of the mixture formed from these media the burner mouth plane 4 at a distance, the burner element 1 itself remains cold and is subject to minimal wear.
Als lleizmedium findet findet vorteilhaft ein gasförmiger Brennstoff Verrlendung, obgleic-h auch flüssiger Brennstoff angezogen werden kann. In letzterem Falle verdampft der flüssige Brennstoff in Zuführungskanal und tritt vollständig verdampft aus der Brenneroberfläche aus.A gaseous fuel is advantageously used as the heating medium Obviously, even though liquid fuel can also be attracted. In the latter Trap, the liquid fuel evaporates in the supply channel and occurs completely evaporates from the burner surface.
In Figur 2 ist perspektivisch eine Anordnung aus mehreren Brennerelementen nach Figur 1 gezeigt, die zu einer Strahlungswand zusammengesetzt sind. Sämtliche Brennermundebenen sind flueiitend zueinander ausgerichtet, sodaß durch eine Zahl solcher brennerelemente ein beliebig großer "Flammenteppich" im Betrieb hervorgerufen werden kann. Die blockartigen Brennerelemente sind derart konzipiert, daß selbst an den Anschlußstellen zwischen zwei Brennerelementen 1 praktisch kein "Strahlungsloch" entsteht.In Figure 2 is a perspective view of an arrangement of several burner elements shown according to Figure 1, which are assembled to form a radiation wall. All Burner mouth planes are aligned fluidly to each other, so that by a number Such burner elements caused a "carpet of flames" of any size during operation can be. The block-like burner elements are designed in such a way that even practically no "radiation hole" at the connection points between two burner elements 1 arises.
Die in Figur 3 gezeigte Ausführungsform einer Anordnung von blockartigen Brennerelementen 1 schafft eine teilweise beheizte Oberfläche beispielsweise im Innenraum eines Ofens dadurch, daß Beuerfest-Material-Schichten 22 zwischen einzelnen Brenerelementweihen-.ångeordnet sind.The embodiment shown in Figure 3 of an arrangement of block-like Burner elements 1 creates a partially heated Surface, for example in the interior of a furnace in that fire-resistant material layers 22 between individual Brenerelementweihen-are arranged.
Die Brennerelementanordnungen gemäß Fig. 2 und 3 werden durch Sammelleitungen 14 für Verbrennungsluft und Sammelleitungen 15 für das Heizmedium gespeist, die an der geraden oder dachartigen Basis der Brennerelemente 1, gemäß den Figuren 2 und 3 links, an den entsprechenden Eintrittsschlitzen der Zuführungskanäle 2 bzw. 3 angeschlossen sind.The burner element assemblies according to FIGS. 2 and 3 are by manifolds 14 fed for combustion air and manifolds 15 for the heating medium, the on the straight or roof-like base of the burner elements 1, according to FIG. 2 and 3 on the left, at the corresponding inlet slots of the feed channels 2 and 3 are connected.
Der Anschluß der Sammelleitungen 14 und 15 geht insbesondere aus Figur 4 hervor, wobei zwischengeschaltete Absperr- bzw.The connection of the collecting lines 14 and 15 is shown in particular in FIG 4, whereby intermediate shut-off or
Regelorgane 24 vorgesehen sind, die eine gezielte Steuerung oder Absperrung einer jeden Einzelströmung ermöglichen. Eine Sammelleitung ist jeweils für zwei benachbarte Brennerelenjente 1 vorgesehen, wie dies aus Figur 4 ersichtlich ist.Control organs 24 are provided, which a specific control or shut-off enable each individual flow. One manifold is for two adjacent burner elements 1 are provided, as can be seen from FIG.
In Figur 5 sind mehrere Brennerelemente 1 in mehreren konzentrischen Ringen so angeordnet, daß die Einzelringe von innen nach außen-jeweils um ein Maß in Axialrichtung versetzt sind.In Figure 5, several burner elements 1 are in several concentric Rings arranged so that the individual rings from the inside to the outside - each by one measure are offset in the axial direction.
Dadurch ist es möglich, an jedes Brennerelement 1 eine Brennstoffzufuhr 8 seitlich anzuschließen, gegebenenfalls mit im Vergleich zum T;uftzufuhrungskanal verminderter Querschnittsfläche. Die Verbrennungsluft strömt gemäß Pfeil C in gerader Richtung durch die Brennerelemente 1 und wird nach Austritt aus den jeweiligen Brennermundebenen (gemäß Figur 5, rechts) nach Vermischung mit dem Brennstoff in Verbrennungsreaktion gebracht. Der innerste konzentrische Ring mit kleinstem Durch messer schafft-ein Mittelloch 12, das mit feuerfestem Material ausgekleidet oder mit einem weiteren Brennerelement geeigneter Außenkonfiguration versehen ist.This makes it possible to supply fuel to each burner element 1 8 to be connected laterally, if necessary with compared to the air supply duct reduced cross-sectional area. The combustion air flows in a straight line according to arrow C. Direction through the burner elements 1 and is after exit from the respective burner mouth planes (according to FIG. 5, right) after mixing with the fuel in a combustion reaction brought. The innermost concentric ring with the smallest diameter creates a Center hole 12 lined with refractory material or with another Burner element is provided with a suitable external configuration.
Die in Figur 6 gezeigte Anordnung von Brennerelementen 1 sieht Rekuperator/Brennerelemente 1 mit IIuftvorwärmung in Sechseckform vor, wobei Luft durch einen zentrischen Zuftzufuhrungsstutzen 13 an der Basis der Elemente zugeführt wird, bevor diese in die einzelnen Zuführungskanäle 2 gelangt. Brennstoff wird an der Basis der Elemente seitlich bei 26 zugeführt und getrennt von der Verbrennungsluft durch das Brennerelement 1 vor die Brennerinundebene 4 geleitet, wo eine Vermischung der zugeführten iiedien und eine Verbrennung stattfindet. Rauchgas wird durch einen mittigen Abzug 20 einer Lochplatte 19 im Bereich der }ennermundebene 4 in die Anordnung der Brennerelemente 1 zurückgeleitet, wobei eine Trennplatte 25 im Inneren der Anordnung im wesentlichen parallel zur Lochplatte 19 vorgesehen ist, die ein Vermischen der Luft mit dem Rauchgas verhindert.The arrangement of burner elements 1 shown in FIG. 6 sees recuperator / burner elements 1 with hexagonal air preheating, with air flowing through a central air supply nozzle 13 is fed to the base of the elements before they are fed into the individual feed channels 2 arrives. Fuel is delivered to the Base of the elements at the side 26 supplied and separated from the combustion air by the burner element 1 the burner level 4, where a mixing of the supplied iiedien and a combustion takes place. Flue gas is through a central exhaust 20 a Perforated plate 19 in the area of the oral level 4 in the arrangement of the burner elements 1, with a partition plate 25 inside the assembly essentially is provided parallel to the perforated plate 19, the mixing of the air with the flue gas prevented.
In Figur 7 sind beispielhaft sieben in Sechseckform aufgebaute rennerelemente 1 nebeneinander in einer Ebene angeordnet, wobei sämtliche Brennermundebenen zueinander ausgerichtet und fluchtend sind. Gegebenenfalls können noch mehrere derartige ßrennerelemente nebeneinander angereiht werden, wenn größere Heizflachen erwünscht sind. In den Zwischenräumen 28 zwischen den Brennerelementen 1 kann Luft und Brennstoff oder nur Brennstoff zugeführt werden.In FIG. 7, there are, by way of example, seven racing elements constructed in the shape of a hexagon 1 arranged next to one another in one plane, with all burner mouth planes to one another are aligned and aligned. If necessary, several such ßrennerelemente can be lined up next to each other if larger heating surfaces are required. In the Interstices 28 between the burner elements 1 can be air and fuel or only fuel is supplied.
In Figur 8 sind mehrere Rekuperator/Brennerelemente 1 nebeneinander und jeweils zwei Elemente Rücken an Rücken angeordnest. Eine Trennplatte 17 verhindert die Mischung von Luft mit dem Rauchgas. Der Brennstoff wird zwischen den Elementen 1 über die Leitung 23 allen Elementen zugeführt.In Figure 8, several recuperator / burner elements 1 are side by side and two elements each arranged back to back. A partition plate 17 prevents the mixture of air with the flue gas. The fuel is between the elements 1 supplied to all elements via line 23.
Durch die Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich, auf engem Raum in optimaler Weise eine hohe Energiedichte bezogen auf die gesamte Anordnungsfläche der Brennerelemente bei schadstoffarmer Verbrennung zu erzielen und beispielsweise bei Heizöen die ganze äußere Heizofenfläche mit Brennerelementen zu bele^en. Die Brennerelemente sind hierbei vorteilhaft aus keramischem material hergestellt; sie können aber auch aus geeigneten metallischen Werkstoffen gefertigt sein. LeerseiteThe invention, it is possible in an advantageous manner to narrow Space in an optimal way a high energy density based on the entire arrangement area to achieve the burner elements with low-pollutant combustion and, for example in the case of stoves, the entire outer surface of the stove should be covered with burner elements. the Burner elements are advantageously made of ceramic material; she but can also be made of suitable metallic materials. Blank page
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1870637B1 (en) * | 2006-06-22 | 2017-01-04 | Aga Ab | Method and burner for burning with oxygen |
| EP3650139A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-13 | Linde Aktiengesellschaft | Burner module and method for manufacturing such a burner module using generative methods |
-
1979
- 1979-04-09 DE DE19792914292 patent/DE2914292A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11892161B2 (en) | 2018-11-08 | 2024-02-06 | Linde Gmbh | Burner module and method for the additive manufacture of a burner module of this kind |
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