DE3218392A1 - Burner holding device for glass-melting furnaces - Google Patents

Burner holding device for glass-melting furnaces

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    • C03B5/235—Heating the glass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78—Cooling burner parts

Abstract

Holding device for a burner for heating glass-melting furnaces, the flame jet of which burner enters the furnace space through openings, the burner head (2) having a cooling means and being pivotably arranged so as to align the flame jet and having, on the furnace side, the shape of a hemispherical shell, a water-cooled cooling element (3) being present between the refractory material (6) and the burner head (2), the burner-side contour of which cooling element being adapted to that of the burner head (2) so that both lie against one another with a full face, and a holding device of the burner (1) being present, which permits pivoting of the burner (1) in the horizontal and vertical direction about the centre (5) of the spherical shell of the burner head (2). <IMAGE>

Description

Brennerhalterung für GlasschmelztöfenBurner holder for glass melting furnaces

Brennerhalterung für Glasschmelzöfen Die Erfindung betrifft eine Halterung für Brenner zur Beheizung von Glasschmelzöfen, deren Flammstrahl durch Öffnungen in den Ofenraum eintritt, der Brennerkopf eine Kühlung aufweist und zum Ausrichten des Flammstrahles verschwenkbar angeordnet ist.Burner holder for glass melting furnaces The invention relates to a holder for burners for heating glass melting furnaces, whose flame jet passes through openings enters the furnace chamber, the burner head has a cooling and for alignment of the flame jet is arranged pivotably.

Ein wesentliches Problem bei Brennern, insbesondere bei Glasschmelzwannen, ist die Tatsache, daß die Brennerdüsen frei vor dem Brennerstein stehen und es so zu einer Injektorwirkung kommt, wobei kalte Umgebungsluft mit in den Brennstoffstrahl eingezogen wird. Die Menge dieser Luft ist unkontrollierbar und beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Verbrennung. Außerdem muß Preßluft auch während der Zeit die Düse umströmen, in welcher kein Brennstoff die Düse passiert. Das ist bei Regenerativ-Wannen 50 % der Zeit der Fall. Diese Preßluft wird gebraucht, um die Düsenöffnung zu kühlen und so ein Vercracken des Öls und ein Verzundern des Düsenmaterials zu verhindern. Diese kalte Luft gelangt ebenfalls in den Brennraum und vermindert den Wirkungsgrad der Feuerung. Eine starre Abdichtung zwischen Düsenstein und Düse verbietet sich aber, da die Düse zum Reinigen schnell entfernt und wieder schnell montiert werden muß.A major problem with burners, especially with glass melting tanks, is the fact that the burner nozzles are free in front of the burner stone and so it is an injector effect occurs, with cold ambient air entering the fuel jet is withdrawn. The amount of this air is uncontrollable and affects the Combustion efficiency. In addition, compressed air must also pass through the nozzle during this time flow around in which no fuel passes the nozzle. That is with regenerative tubs 50% of the time it does. This compressed air is needed to cool the nozzle opening and thus prevent the oil from cracking and the nozzle material from scaling. This cold air also gets into the combustion chamber and reduces the efficiency the furnace. A rigid seal between the nozzle block and the nozzle is prohibited but as the nozzle for cleaning quickly removed and quickly again must be mounted.

Auf der anderen Seite muß die Düse in allen Richtungen beweglich sein, um den Düsenstrahl optimal dem Feuerraum anpassen zu können.On the other hand, the nozzle must be movable in all directions, in order to be able to optimally adapt the nozzle jet to the combustion chamber.

Nachteilig ist bei den bekannten Brenneranordnungen und -halterungen, daß die Brenner weiterhin nur in engen Grenzen verstellbar sind. Die Einstellbarkeit der Brenner bei den bekannten Anordnungen wird insbesondere dadurch behindert, daß der austretende Flammstrahl bei größeren Winkelveränderungen das umgebende Feuerfestmaterial in Mitleidenschaft ziehen würde. Die bekannten Brenneranordnungen weisen darüber hinaus den Nachteil auf, daß sie kompliziert aufgebaut sind und ein Auswechseln der Brenner in der Regel nicht schnell und einfach durchgeführt werden kann.The disadvantage of the known burner arrangements and brackets that the burner can still only be adjusted within narrow limits. The adjustability the burner in the known arrangements is particularly hindered in that the exiting flame jet, in the case of larger changes in angle, the surrounding refractory material would be affected. The known burner arrangements have it also have the disadvantage that they are complex and can be exchanged the burner usually cannot be done quickly and easily.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und eine Brenneranordnung bzw. -halterung zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist, ein einfaches und schnelles Auswechseln des Brenners ermöglicht und bei welcher weiterhin der unkontrollierte Eintritt von Kühlluft in den Ofenraum vermieden oder verringert wird und die es erlaubt, die Brenner optimal zur Befeuerung des Ofenraumes auszurichten.It is accordingly the object of the invention to remedy the above-mentioned disadvantages to avoid and to create a burner assembly or bracket that is simple is constructed, allows easy and quick replacement of the burner and in which the uncontrolled entry of cooling air into the furnace chamber continues is avoided or reduced and which allows the burner to be optimally fired of the furnace chamber.

Vorteilhaft soll auch sichergestellt werden, daß ein Brenner nach dem Auswechseln wieder genau in seine vorherige Position eingesetzt werden kann und daß weiterhin eine Kühlung des Brennersteines mit der Öffnung zum Eintritt des Flammstrahles in den Ofenraum erfolgen kann, wodurch der Verschleiß des Brennersteines herabgesetzt werden kann.It is also advantageous to ensure that a burner after the replacement can be used again exactly in its previous position and that further cooling of the burner block with the opening to the entry of the Flame jet can take place in the furnace chamber, whereby the wear of the burner block can be reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der eingangs genannten Halterung für Brenner der Brennerkopf ofenseitig die Form einer Halbkugelschale aufweist, zwischen dem Feuerfestmaterial und dem Brennerkopf ein wassergekühltes Kühlelement vorhanden ist, dessen brennerseitige Kontur der des Brennerkopfes angepaßt ist, so daß beide vollflächig aneinander anliegen und daß eine Halterung des Brenners vorhanden ist, die ein Verschwenken des Brenners in horizontaler und vertikaler Richtung um den Mittelpunkt der Kugelschale des Brennerkopfes erlaubt.This object is achieved according to the invention in that at the beginning named holder for burner the burner head on the furnace side the shape of a hemispherical shell has, between the refractory material and the burner head a water-cooled Cooling element is present, the contour of which on the burner side is adapted to that of the burner head is, so that both are in full contact with each other and that a holder of the burner there is a pivoting of the burner in the horizontal and vertical Direction around the center of the spherical shell of the burner head is allowed.

Um die Einstellmöglichkeit eines Brenners zu vergrößern, kann vorteilhaft das Feuerfestmaterial vom Brennerkopf ausgehend zum Ofenraum hin konisch geöffnet sein und das Kühlelement kann einen wasserdurchflossenen Ringkanal und eine mittige öffnung zum Durchtreten des Flammstrahles aufweisen, die sich zum Ofenraum hin konisch öffnet und deren Wände mit denen der konischen öffnung des Feuerfestmaterials fluchten. Dadurch wird zum einen sichergestellt, daß das Kühlelement durch den Flammstrahl nicht beschädigt werden kann und weiterhin, daß das Kühlelement sowohl den Brennerstein als auch den Brennerkopf wirkungsvoll zu kühlen vermag.In order to increase the setting options of a burner, it can be advantageous the refractory material opens conically from the burner head towards the furnace chamber be and the cooling element can have an annular channel through which water flows and have a central opening for the flame jet to pass through, which opens towards the Oven space opens conically and its walls with those of the conical opening of the Refractory material align. This ensures, on the one hand, that the cooling element cannot be damaged by the flame jet and furthermore that the cooling element able to effectively cool both the burner block and the burner head.

Im einzelnen ist vorteilhaft die Brennerhalterung derart ausgebildet, daß sie ein durch die Kraft einer Feder den Brennerkopf an das Kühlelement anpressendes kreisförmig gekrümmtes Segment aufweist, dessen Kreismittelpunkt dem der Brenner-Kugelschale entspricht und wobei der Brenner längs des Segments verstellbar und damit um den Mittelpunkt verschwenkbar ist, wobei die Schwenkachse des Segments horizontal verlaufen und in einer vertikalen Ebene bewegbar sein kann.In detail, the burner holder is advantageously designed in such a way that that it presses the burner head against the cooling element by the force of a spring Has circularly curved segment, the center of which is that of the burner spherical shell corresponds and wherein the burner is adjustable along the segment and thus around the Center is pivotable, the pivot axis of the segment running horizontally and can be movable in a vertical plane.

Zur Einstellung eines Brenners auch in einer horizontalen Ebene kann weiterhin vorteilhaft das Segment mit seiner Schwenkachse an einem Tragarm angelenkt sein, der mittels einer vertikal verlaufenden Achse in einer horizontalen Ebene verschwenkbar an der Stahlverankerung des Ofens befestigt sein kann, Ersichtlicherweise werden die anstehenden Probleme in einfachster Art gelöst, wobei sichergestellt ist, daß die erfindungsgemäße Anordnung über lange Zeit hin zuverlässig zu arbeiten vermag und es kann daher von einer idealen Lösung der anstehenden Probleme gesprochen werden, Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben, die schematisch die erfindungsgemäße Brennerhalterung mit einem Brenner zeigt, Gemäß der Figur wird der mit 1 bezeichnete Brenner durch ein Segment 8, welches federbelastet ist, gegen ein Kühlelement 3 angepreßt, welches an dem Feuerfestmaterial bzw. Brennerstein 6 anliegt. Die Kontur des Brennerkopfes 2 ist halbkugelschalenörmig und entspricht einer entsprechenden Ausnehmung des Kühlelementes 3, welches einen wasserdurchflossenen Ringkanal 4 aufweist und über Leitungen 13 mit durchfließendem Kühlwasser beaufschlagt wird. Der Brennerstein 6 weist kühlelementseitig eine Kontur auf, die der des Kühlelementes 3 ofenraumseitig entspricht, so daß eine thermische Brücke zwischen dem Kühlelement und dem Brennerstein 6 einerseits sowie dem Brennerkopf 2 andererseits besteht. Beide Teile werden also durch das Kühlelement 3 in vorteilhafter Weise gekühlt, ohne daß Kühlluft in den Feuerraum gelangen kann.Can also be used to adjust a burner in a horizontal plane furthermore, the segment is advantageously articulated with its pivot axis on a support arm be that by means of a vertical axis in a horizontal plane pivotable on the steel anchorage of the furnace can, Obviously, the pending problems are solved in the simplest way, whereby it is ensured that the arrangement according to the invention over a long period of time Able to work reliably and it can therefore be of an ideal solution to the upcoming Problems are discussed, the following is an embodiment of the invention described in more detail with reference to a drawing, which schematically shows the burner holder according to the invention shows with a burner, According to the figure, the burner designated 1 is through a segment 8, which is spring-loaded, pressed against a cooling element 3, which rests against the refractory material or burner block 6. The contour of the burner head 2 is hemispherical and corresponds to a corresponding recess in the cooling element 3, which has an annular channel 4 through which water flows and via lines 13 is charged with flowing cooling water. The burner block 6 has the cooling element side a contour which corresponds to that of the cooling element 3 on the furnace side, so that a thermal bridge between the Cooling element and the burner block 6 on the one hand and the burner head 2 on the other hand. So both parts will cooled by the cooling element 3 in an advantageous manner without cooling air in the Firebox can get.

Das Segment 8 sowie der Brennerkopf 2 und das Kühlelement 3 weisen hinsichtlich ihrer Krümmungen einen gemeinsamen Mittelpunkt 5 auf, um den der Brenner 1 verschwenkt werden kann, ohne daß der Wärmeübertragungskontakt,wie vorstehend beschrieben, unterbrochen würde und ohne daß die Verschwenkbewegung des Brenners 1 behindert würde. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Brenner 1 innerhalb der durch die Verschwenkbarkeit des Flammstrahles gegebenen Grenzen beliebig verstellt werden kann, Eine optimale Ausrichtung zur Befeuerung des Ofenraumes 15 kann dadurch eingestellt werden.The segment 8 as well as the burner head 2 and the cooling element 3 have with regard to their curvatures a common center point 5 around which the burner 1 can be pivoted without the heat transfer contact, as above described, would be interrupted and without the pivoting movement of the burner 1 would be hindered. In this way it is ensured that the burner 1 is within the limits given by the pivotability of the flame jet can be adjusted at will An optimal alignment for the firing of the furnace chamber 15 can thereby can be set.

Der Brennerstein 6 weist eine sich zum Ofenraum 15 hin öffnende konische Öffnung 7 auf, deren Wände mit denen der konischen Mittelöffnung 16 des Kühlelementes 3 fluchten. Der Flammstrahl kann also entsprechend der Richtung der Brennermittelachse in erheblichem Umfange verstellt werden, ohne den Brennerstein bzw.The burner block 6 has a conical shape that opens towards the furnace chamber 15 Opening 7, the walls of which with those of the conical central opening 16 of the cooling element 3 align. The flame jet can therefore correspond to the direction of the burner center axis can be adjusted to a considerable extent without removing the burner block or

das Feuerfestmaterial 6 zu beschädigen.to damage the refractory material 6.

Das Segment 8 weist eine Führung auf, die sich gegen eine entsprechende Kontur des Brenners 1 abstützt und mittels einer Verstellschraube 14 kann die Einstellung des Brenners gegenüber dem Segement 8 in Längsrichtung vorgenommen werden, wobei der Brenner in einer vertikalen Ebene verschwenkt. Die Stellschraube 14 sorgt dabei nach Auswechseln eines Brenners für die genaue Einstellung der vorher ermittelten Position. Das Segment 8 wird mittels einer Feder 10 gemäß der Figur im Uhrzeigersinne gedrängt und preßt so den Brenner mit dem Brennerkopf 2 an das Kühlelement 3 in der vorstehend beschriebenen Weise an. Zum Auswechseln des Brenners kann das Segment 8 gegen die Kraft der Feder 10 einfach gemäß der Figur nach links verschwenkt werden und der Brenner kann leicht entnommen und ein neuer wieder eingesetzt werden, wobei dieser dann nur durch das Segment 8 mit Hilfe der Federkraft angepreßt und gehalten wird. Das Auswechseln eines Brenners ist also einfach und schnell auch für nicht geübte Kräfte durchführbar.The segment 8 has a guide that is against a corresponding Supported contour of the burner 1 and by means of an adjusting screw 14, the setting of the burner relative to the segment 8 are made in the longitudinal direction, wherein the burner is pivoted in a vertical plane. The adjusting screw 14 takes care of this after changing a burner for the exact setting of the previously determined Position. The segment 8 is clockwise by means of a spring 10 according to the figure pushed and so presses the burner with the burner head 2 to the cooling element 3 in in the manner described above. The segment 8 against the force of the spring 10 can simply be pivoted to the left according to the figure and the burner can easily be removed and a new one inserted again, with this is then only pressed and held by the segment 8 with the aid of the spring force will. Replacing a burner is therefore quick and easy, even for non-users trained forces can be carried out.

Das Segment 8 ist mit seiner Schwenkachse 9 an einem Tragarm 11 angelenkt, der mittels einer vertikal verlaufenden Achse in einer horizontalen Ebene verschwenkbar an der Stahlverankerung des Ofens befestigt ist.The segment 8 is articulated with its pivot axis 9 on a support arm 11, which can be pivoted in a horizontal plane by means of a vertically extending axis at is attached to the steel anchoring of the stove.

Dadurch wird die Einstellbarkeit des Brenners auch in einer horizontalen Ebene erreicht und über die beschriebene Einstellbarkeit sowohl in einer horizontalen als auch in einer vertikalen Ebene kann der Brenner 1 vorteilhaft jede gewünschte Stellung zum Befeuern des Ofenraumes 15 einnehmen. Um die einmal gefundene Einstellung reproduzierbar zu machen, weist dabei die Drehachse und der Tragarm 11 eine Skalierung auf. Gleiches gilt für die Verstellschraube 14, deren Position ebenfalls über eine Skalierung an dem Segment 8 reproduzierbar ist.This allows the burner to be adjusted horizontally Reached level and above the described adjustability both in a horizontal as well as in a vertical plane, the burner 1 can advantageously have any desired Take up the position to fire the furnace chamber 15. About the setting once found To make it reproducible, the axis of rotation and the support arm 11 have a scale on. The same applies to the adjusting screw 14, the position of which also has a Scaling on segment 8 is reproducible.

Bezugszeichenliste 1 Brenner 2 Brennerkopf 3 Kühlelement 4 Ringkanal 5 Mittel(Dreh)punkt 6 Feuerfestmaterial (Brennerstein) 7 Austrittsöffnung 8 Segment 9 Schwenkachse von 8 10 Feder 11 Tragarm 12 Verankerung 13 Wasser-Zu- und Ableitung 14 Verstellschraube 15 Ofenraum 16 öffnung von 3 17 Achse von 11 LeerseiteLIST OF REFERENCE NUMERALS 1 burner 2 burner head 3 cooling element 4 annular channel 5 Center (pivot) point 6 Refractory material (burner block) 7 Outlet opening 8 Segment 9 pivot axis of 8 10 spring 11 support arm 12 anchorage 13 water supply and drainage 14 adjusting screw 15 furnace chamber 16 opening of 3 17 axis of 11 Blank page

Claims (6)

Patentansprüche: 1! Halterung für Brenner zur Beheizung von Glasschmelzöfen, deren Flammstrahl durch Öffnungen in den Ofenraum eintritt, der Brennerkopf eine Kühlung aufweist und zum Ausrichten des Flammstrahles verschwenkbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerkopf (2) ofenseitig die Form einer Halbkugelschale aufweist, zwischen dem Feuerfestmaterial (6) und dem Brennerkopf (2) ein wassergekühltes Kühlelement (3) vorhanden ist, dessen brennerseitige Kontur der des Brennerkopfes (2) angepaßt ist, so daß beide vollflächig aneinander anliegen und daß eine Halterung des Brenners (1) vorhanden ist, die ein Verschwenken des Brenners (1) in horizontaler und vertikaler Richtung um den Mittelpunkt (5) der Kugelschale des Brennerkopfes (2) erlaubt.Patent claims: 1! Bracket for burners for heating glass melting furnaces, whose flame jet enters the furnace chamber through openings, the burner head a Has cooling and is arranged pivotably for aligning the flame jet, characterized in that the burner head (2) on the furnace side has the shape of a hemispherical shell has, between the refractory material (6) and the burner head (2) a water-cooled Cooling element (3) is present, the contour of which on the burner side is that of the burner head (2) is adapted so that both are in full contact with each other and that a bracket of the burner (1) is present, which allows pivoting of the burner (1) in the horizontal and vertical direction around the center point (5) of the spherical shell of the burner head (2) allowed. 2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Feuerfestmaterial (6) vom Brennerkopf (2) ausgehend zum Ofenraum (15) hin konisch öffnet.2. Holder according to claim 1, characterized in that the Refractory material (6) conically starting from the burner head (2) towards the furnace chamber (15) opens. 3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (J) ninen wasserdurchflossenen Ringkanal (4) und eine mittige Öffnung (16) zum Durchtritt des Flammstrahles aufweist, die sich zum Ofenraum (15) hin konisch öffnet und deren Wände mit der konischen Öffnung (7) des Feuerfestmaterials (6) fluchten.3. Holder according to claim 1 or 2, characterized in that the Cooling element (J) has an annular channel (4) through which water flows and a central opening (16) for the passage of the flame jet, which tapers towards the furnace chamber (15) opens and its walls with the conical opening (7) of the refractory material (6) cursing. 4. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein durch die Kraft einer Feder (10) den Brennerkopf (2) an das Kühlelement (3) anpressendes kreisförmig gekrümmtes Segment (8) aufweist, dessen Kreismittelpunkt dem der Brenner-Kugelschale entspricht und wobei der Brenner (1) längs des Segments (8) verstellbar und damit um den Mittelpunkt (5) verschwenkbar ist.4. Holder according to one of claims 1 to 3, characterized in that that by the force of a spring (10) it attaches the burner head (2) to the cooling element (3) has a pressing circularly curved segment (8), the center of the circle that corresponds to the burner spherical shell and wherein the burner (1) along the segment (8) adjustable and thus pivotable about the center point (5). 5. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (9) des Segments (8) horizontal verläuft und es in einer vertikalen Ebene bewegbar ist.5. Holder according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the pivot axis (9) of the segment (8) extends horizontally and it in a vertical Level is movable. 6. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment (8) mit seiner Schwenkachse (9) an einem Tragarm (11) angelenkt ist, der mittels einer vertikal verlaufenden Achse (17) in einer horizontalen Ebene verschwenkbar an der Stahlverankerung (12) des Ofens befestigt ist.6. Holder according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the segment (8) is articulated with its pivot axis (9) on a support arm (11) is the by means of a vertically extending axis (17) in one horizontal plane pivotally attached to the steel anchorage (12) of the furnace is.
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