DE3202105A1

DE3202105A1 - Brenner, insbesondere fuer glasschmelzoefen

Info

Publication number: DE3202105A1
Application number: DE19823202105
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 5600 Wuppertal Frickel
Original assignee: FRICKEL KARL HEINZ
Current assignee: Frickel Karl-Heinz 5620 Velbert De
Priority date: 1982-01-23
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1983-08-04
Also published as: DE3202105C2

Description

Brenner, insbesondere für Glasschmelzöfen
Die Erfindung betrifft einen Brenner für Feuerräume, die zumindest einen konischen Düsenstein für den Brennern schluß aufweisen, z. B. für Glasschmelzöfen, wobei der Brenner aus einem Brenngasrohr besteht, in welchem koaxial eine Stange angeordnet ist, die an ihrem vorderen Ende einen nach vorne hin sich erweiternden Stellkegel trägt.
Derartige Brenner sind insbesondere bei Glasschmelzöfen bekannt. Bei den bekannten Brennern befindet sich der Stellkegel innerhalb des Brenngasrohres und dient zur Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit des Brenngases, und durch Wahl eines größeren oder kleineren Stellkegels kann auf die Flammenlänge Einfluß genommen werden.
Eine solche Flammenbeeinflussung ist aber während des laufenden Betriebes nicht oder nur unter besonderen Vorkehrungen durchführbar, wobei es sich aber weiterhin noch als sehr nachteilig herausstellt, daß über eine Änderung der Brenngasaustrittsgeschwindigkeit nur in einem verhältnismäßig geringen Maße auf die Flammenlänge und Flammenform eingewirkt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß während des laufenden Betriebes in einem weiten Bereich die Flammenlänge und- form eingestellt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Stellkegel vor der Mündung des Brenngasrohres liegt. Bei der Erfindung wird der Stellkegel sowohl zur Änderung der Einströmrichtung des Brenngases in den Düsenstein als auch zur Beeinflussung der Zuströmgeschwindigkeit des Brenngases benutzt.
Bevorzugt wird die Erfindung bei Feuerräumen eingesetzt, in die die Verbrennungsluft unter Umgehung des Düsensteines eingeleitet wird. Hierbei ist der Stellkegel innerhalb des konischen Raumes des Düsensteines in axialer Richtung verstellbar. Da es sich in diesem Fall um Flammprozesse von gegeneinander geneigten Strahlen von Brenngas und Verbrennungsluft handelt, kann über eine Änderung der Einströmrichtung des Brenngases mittels des Stellkegels feinfühlig und über einen sehr weiten Änderungsbereich hinweg die Flammenlänge eingestellt werden, was mühelos bei laufendem Betrieb ausgeführt werden kann, indem man die Verstellstange am rückwärtigen Ende des Brenngasrohres mehr oder weniger weit vor- oder zurückschiebt.
I)er Erfindung zufolge kann der Stellkegel innerhalb einer Verbrennungsluftzuleitung liegen.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Vorstange und der Stellkegel'mit einer zentralen Zuleitung für Druckluft, reinen Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Druckluft versehen sind, wobei der Stellkegel eine oder mehrere Austrittsöffnungen aufweisen kann.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann vorgesehen werden, daß das Brenngasrohr mit seinem vorderen Endabschnitt in einen zylindrischen Eingangskanal des Düsensteines unmittelbar einbaubar ist, so daß Falschluft ausgeschlossen wird.
Zweckmäßigerweise ist der maximale Außendurchmesser des Stellkegels nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Brenngasrohres. Durch einen verhältnismäßig großen maximalen Außendurchmesser des Stellkegels wird eine starke Einwirkungsmöglichkeit auf die Strömungsrichtung erzielt. Der Innendurchmesser des Brenngasrohres sollte aber nicht überschritten werden, damit die Möglichkeit verbleibt, den Stellkegel nach hinten aus dem Brenngasrohr herauszuziehen, falls dieser unzulässig stark abgebrannt ist.
Schließlich kann der Erfindung zufolge noch vorgesehen werden, daß der Stellkegel aus einem Kegelstumpf, dessen Höhe etwa gleich dem Durchmesser der kleineren Kegelstumpfbasis ist und bei dem der größte Durchmesser etwa zwei- bis dreimal größer als der kleinste Durchmesser ist, und aus einem an die größere Basis sich anschließenden zylindrischen Abbrandstück besteht.
Der Brenner nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigen Fig. 1 ím Querschnitt einen Glasschmelzofen mit einem Brenner nach der Erfindung, Fig. 2 den Brenner nach Fig. 1, in stark vergrößerter Darstellung, Fig. 3 und 4 je eine abgewandelte Ausführungsform des Brenners nach der Erfindung, Fig. 5 ein Detail des Brenners und Fig. 6 einen Brenner nach der Erfindung, eingebaut in die Verbrennungsluftzuleitung eines Brennergehäuses.
Fig. 1 zeigt einen Glasschmelzofen mit gemauerter Wanne 1, Gewölbe 2, Glasschmelze 3 und Feuerraum 4. In die Wandung des Glasschmelzofens ist ein Düsenstein 5 mit sich konisch erweiterndem Raum 6 angeordnet. Oberhalb des Düsensteines 5 wird Verbrennungsluft durch eine Zuführung 7 in den Feuerraum 4 eingeleitet, und die Abgase werden durch den gegenüberliegenden Abzug 8 abgeleitet. Das Brenngas wird durch ein Brenngasrohr 9 zugeleitet, das mit seinem vorderen Endabschnitt in einen zylindrischen Eingangskanal 10 ( vergleiche Fig. 2 ) des Düsensteines 5 eingesetzt ist.
Bei Öfen der hier behandelten Art sind meist eine Yielzahlvon Brennern 11 nebeneinander angeordnet. Ihre Flammen 12 müssen dabei eine solche Länge und Form aufweisen, daß sich über den gesamten Querschnitt der Schmelze 3 hinweg eine ausreichende und möglichst gleichmäßige Erhitzung ergibt.
Zur Verstellung der Flammenlänge ist beim Brenner 11 ein Stellkegel 13 vorgesehen, der am vorderen Ende einer Verstellstange 14 sitzt, die das Brenngasrohr 9 koaxial durchsetzt und in axialer Richtung verstellbar ist. Der Stellkegel 13 liegt vor dem mündungsseitigen Ende des Brenngasrohres 9 innerhalb des konischen Raumes 6 des Düsensteines 5 und wirkt dort als Leitkörper, welcher das zuströmende Brenngas, je nach seiner Stellung innerhalb des konischen Raumes 6, mehr oder weniger stark nach außen lenkt und die Zuströmgeschwindigkeit variiert. Je weiter der Stellkegel 12 von der Mündung des Brenngasrohres 9 entfernt ist, desto länger wird die lamm, wobei der Brenner zunächst selbstverständlich so dimensioniert wird, daß er mit völlig nach vorne geschobenem Stellkegel 13 mit einer Flammenlänge von etwa Ofenbreite brennt. Treten in der Schmelze im mittleren oder vorderen ( Fig. 1 linken ) Teil Wärmedefizite auf, kann durch Zurückziehen der Stellkegel 13 bei einigen Brennern die Flammenlänge kürzer eingestellt werden, um an solchen Stellen Wärmedefizite wieder auszugleichen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besitzt der Brenner eine mit einem axialen Kanal 15 versehene Verstellstange 16 und Stellkegel 17. Der Kanal 15 dient zur Zuleitung von Druckluft, reinem Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Druckluft, Beim Brenner nach Fig. 4 besitzt der Verstellkegel 18 an seiner Vorderseite eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen 19, die kranzförmig um eine mittige Austrittsöffnung 20 verteilt sind.
Wie aus Fig. 2 noch ersichtlich, ist das Brenngasrohr 9 in den zylindrischen Eingangskanal 10 des Düsensteines 5 eingebaut. Der Ringspalt ist durch eine Dichtpackung 21 ausgefüllt, so daß Falschluft ausgeschlossen wird.
Bei allen Ausführungsbeispielen besteht der Stellkegel aus einem Kegelstumpf 22 und einem vorderen, eine größere Basisfläche sich anschließenden zylindrischen Abbrandstück 23. Der größte Außendurchmesser D des Stellkegels 13 ist nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Brenngasrohres 9, so daß der Stellkegel 13 nach Abschrauben des rückwärtigen Flansches 24 vom Brenngasrohr 9 ausgebaut und gegen einen neuen ausgetauscht werden kann.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen, vergleiche auch Fig. 5, ist die Höhe h des Kegelstumpfes 22 etwa gleich- dem kleinsten Durchmesser d des Kegelstumpfes und ist der größte Durchmesser D des Verstellkegels etwa doppelt so groß wie der kleinste Durchmesser d. Fig, 6 zeigt ein Brenngasrohr 25 mit einem vor der Mündung innerhalb einer Verbrennungsluft-Zuleitung 26 liegenden Verstellkegel 27. Der Brenner ist von einem Brennergehäuse umschlossen, das aus einem äußeren Blechmantel 28, einem eingesteckten, rohrförmigen Formkörper 29 und Deckel 30 aus hitzebeständigem Material, einer vorderen Brennerplatte 31 und einer Düsenstockplatte 32 besteht.

Claims

Patentansprüche Brenner für Feuerräume, die zumindest einen konischen Düsenstein für den Brenneranschluß aufweisen,z. B.

für Glasschmelzöfen, bestehend aus einem Brenngasrohr, in welchem koaxial eine Stange angeordnet ist, die an ihrem vorderen Ende einen nach vorne hin sich erweiternden Stellkegel trägt, dadurch gekannzeichnet, daß der Stellkegel ( 13 ) vor der Mündung des Brenngasrohres ( 9 ) liegt.
2. Brenner nach Anspruch 1 für Feuerräume, in die die Verbrennungsluft unter Umgehung des Düsensteines eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daßder Stellkegel ( 13 ) innerhalb des konischen Raumes ( 6 ) des Düsensteines ( 5 ) in axialer Richtung verstellbar ist.
3. Brenner na ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkegel ( 27 ) innerhalb einer Verbrennungsluftzuleitung ( 26 ) liegt,
4 Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange ( 16 ) und der Stellkegel ( 17 ) mit einer zentralen Zuleitung ( 15 ) für Druckluft, reinen Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Druckluft versehen sind.
5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkegel ( 18 ) mit mehreren Austrittsöffnungen 19, 20 ) versellell ist.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngasrohr ( 9) mit seinem vorderen Endabschnitt in einen zylindrischen Eingangskanal ( 10 ) des Düsensteines ( 5 ) einbaubar ist.
7. Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Außendurchmesser des Stellkegels ( 13 ) nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Brenngasrohres ( 9 ) ist.
8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkegel (13 ) aus einem Kegelstumpf ( 22 ), dessen Höhe (h. ) etwa gleich dem Durchmesser ( d ) der kleineren Kegelstumpfbasis ist und bei dem der größte Durchmesser ( D ) etwa zwei- bis dreimal größer als der kleinste Durchmesser ( d ) ist, und aus einem an die größere Basis sich anschließenden zylindrischen Abbrandstück ( 23 ) besteht.