DE3313370A1 - Brenner mit verbrennungsluftvorwaermung, insbesondere fuer keramikbrennoefen - Google Patents

Brenner mit verbrennungsluftvorwaermung, insbesondere fuer keramikbrennoefen

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DE3313370A1
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Dario 41100 Modena Carraroli
Giordano 41049 Sassuolo Modena Giavelli
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Officina Meccanica Giavelli SpA
CARFER Srl
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CARFER Srl
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Description

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DIPL.-ING. WERNER LORENZ
6. April 1983.- Kn Akte: CA 1051
Anmelder:
1. Officina Meccanica Giavelli S.p.A. Via Statale, 68
42013 Casalgrande. (Reggio Emilia)
Italien
2. Carfer S.r.l.
Via Statale
41050 Solignano di Castelvitro (Modena) Italien
Brenner mit Verbrennungsluftvorwärmung., insbesondere für Keramikbrennöfen
In der Kachel- und Fliesenherstellung in der Keramikindustrie werden im allgemeinen Feuerungsöfen verwendet, die einen horizontalen Tunnel aufweisen, durch den das Material transportiert wird, wobei in den Seitenwänden eine Vielzahl von Brennern angeordnet ist, um in dem Tunnel die notwendige Temperatur für eine einwandfreie Materialbefeuerung zu schaffen und aufrechtzuerhalten.
Diese Brenner können mit Gas, Flüssiggas, Öl oder sogar mit Kohle betrieben werden.
Bekannte Brenner, welche nicht nur für die Keramikindustrie sondern auch für andere Industriezweige geeignet sind, weisen ein röhrenförmiges Glied auf, in das eine Düse koaxial zur Zufuhr des Brennstoffes, der - wie angegeben - gasförmig, flüssig oder fest sein kann, eingefügt ist.
Das röhrenförmige Glied ist innen auf seiner Vorderseite mit einem eingeschnürten Abschnitt versehen, der als die Verbrennungskammer wirkt, und an dessen hinterer Mündung liegt eine Querwand an, die mit der genannten Düse fest ist und einen Durchmesser aufweist, welcher größer ist als der Durchmesser des Düsenkörpers.
Auf diese Weise wird zwischen dem röhrenförmigen Glied und dem Düsenkörper eine ringförmige Kammer gebildet, in die Verbrennungsluft eingeführt wird und welche sich in die Verbrennungskammer durch einen Satz von kreisförmig angeordneten Durchgangsbohrungen öffnet, welche in der genannten am AuGenumfang des Düsenkörpers angeordneten Querplatte eingebracht sind. Der Brennstoff wird in die genannte Verbrennungskammer durch geeignete Öffnungen eingeleitet, die zentral in der genannten Querwand angeordnet sind.
Wahrend des Betriebes der genannten Brenner erreichen ihre Köpfe, d.h. die Metallteile, die die V3rbrennungskammer umgeben, eine hohe Temperatur, welche si^h ebenfalls jeweils entlang des röhrenförmigen Körpers ausDreitet.
Folglich entsteht eine beträchtliche Wärmeabgabe in die Umgebungsluft, wobei diese Wärme zur Befeuerung des Materiales nicht verwendet wird, was demzufolge einen grösseren Brennstoffverbrauch erfordert. Außerdem stellt dies eine wirtschaftliche Hürde für den Brennbetrieb dar und bezüglich der Endproduktkosten, was nicht unbeträchtlich ist.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß aufgrund der hohen Anzahl der in einem Keramikofen vorhandenen Brenner eine erhebliche Wärmemenge in die Umgebung abgegeben wird, was für die Bedienungspersonen, insbesondere während der Sommermonate, unbehaglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der die vorstehend genannten Nachteile mit einer einfachen und wirtschaftlichen Konstruktion löst.
Die Grundidee, auf der die vorliegende Erfindung basiert, ist die Verwendung der zu dem Brenner geführten Verbrennungsluft, um die Wärme zurückzugewinnen, die aus der Verbrennungskammer abströmt, und dabei die auf diese Weise erwärmte Luft in die Verbrennungskammer führt.
Auf diese Weise wird zum einen der Brennerkopf fortwährend gekühlt, so daß Wärmeverluste in die Umgebung verhindert werden und zum anderen wird die Brennerleistung verbessert, bzw. erhöht, und zwar aufgrund der höheren Verbrennungslufttemperatur .
Erfindungsgemäß wird dies durch eine ringförmige Kammer erreicht, die die Verbrennungskammer umgibt, und durch die die Verbrennungsluft zirkuliert, bevor sie ihre eigentliche Ringkammer erreicht, welche zwischen dem röhrenförmigen Glied und dem Düsenkörper angeordnet ist. Um die Wärmerückgewinnung, Brennerkopfkühlung oder Verbrennungsluftvorwärmung zu verbessern, sind Rippen in der ringförmigen Kammer angeordnet, um die Wärmeübertragungsfläche beträchtlich zu erhöhen.
Schließlich ist ein Düsenteil zur Anpassung des heißen Verbrennungsluftdurchganges in der Verbindung, welche zwischen der Ringkammer und der ringförmigen Kammer vorhanden ist, angeordnet.
Diese.und weitere Merkmale und konstruktive Charakteristiken der Erfindung werden weiterhin aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich,· in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ohne beschränkende Wirkung dargelegt wird.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner für gasförmige Brennstoffe,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht aus Richtung A der Fig. 1 .
Wie angegeben ist der dargestellte Brenner von der Art, die besonders für gasförmige Brennstoffe geeignet ist. Diese Klarstellung ist erforderlich aufgrund der Tatsache, daß die charakteristischen Elemente der Erfindung sich nicht mit wechselndem Brennstoff ändern.
Aus diesem Grunde ist es im Falle eines flüssigen oder festen Brennstoffes, wie z.B. Öl- oder Kohlefeuerung, nur die Düse, welche den Brennstoff der Verbrennungskammer zuführt, die in dem Brenner geändert wird.
Die Figuren, insbesondere Fig. 1, zeigen einen ringförmigen Kopf 1, der an seinem hinteren Ende mit einem Verbindungsflansch 2 zur Befestigung der Einrichtung nach der Erfindung auf einem Brennofen der bekannten Art versehen ist. Der Kopf 1 ist zentral mit einer koaxialen Durchgangsbohrung 3 versehen, welche die Verbrennungskammer der erfindungsgemäßen Einrichtung bildet. Die Verbrennungskammer ist stromabwärts leicht nach außen erweitert, wo sie an ihrem Ende eine Mündung 4 mit einer sehr deutlichen und angepaßten Erweiterung aufweist. Eine Feuerungsöffnung, nicht dargestellt, die aus einem geeigneten Material hergestellt ist und die dazu dient, die heißen Verbrennungsgase aufzunehmen, um diese fortwährend in den Verbrennungsofen einzuleiten, ist vorgesehen, um in bekannter Weise als eine direkte Erweiterung der Verbrennungskammer 3 eingesetzt zu werden.
Auf der gleichen Seite wie der Flansch 2 und konzentrisch zur Verbrennungskammer 3 weist der Kopf 1 einen ringförmigen Hohlraum 5 auf, dessen maximale Tiefe im wesentlichen drei Viertel der Länge der Verbrennungskammer besitzt.
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Von der Basis des Hohlraumes 5 zweigen zwei konzentrische ringförmige Rippen oder Leitbleche 6 ab, dessen freie Enden in der gleichen Ebene wie die Außenfläche des Flansches 2 liegen.
Diese Rippen, welche zwei Wärmeübertragungsglieder zum Kühlen des Kopfes 1 bilden, können sowohl in ihrer Anzahl als auch in ihrer Größe variieren.
Ein konisch verlaufender Flansch 8 ist mit dem Flansch 2 des Kopfes 1 über vier in gleichem Abstand zueinander liegenden Schrauben 7 (Fig. 2 und 3) verbunden und führt zu einem koaxialen röhrenförmigen Glied 9.
Am stromabwärtigen Ende weist das röhrenförmige Glied eine Einschnürung 90 auf, die genau an die Wand der Verbrennungskammer 3 angepaßt ist.
Der genannte konisch verlaufende Flansch 8 und die Einschnürung 90 bilden einen ringförmigen Kanal, der genau vor dem ringförmigen Hohlraum 5 angeordnet ist und der in Verbindung mit diesem eine Vorwärmkammer 10 für die Verbrennungsluft bildet.
Der konisch zulaufende Flansch 8 weist eine erste Öffnung 11 auf, an den sich ein Längskanal 12 anschließt, der mit dem röhrenförmigen Glied 9 fest verbunden ist. Das stromaufwärtige Ende des Kanales 12 ist mit einem Verbindungsstutzen 13 zur Verbindung des Brenners mit der normalen Verbrennungsluftzuführung versehen. Diametral gegenüber weist der Flansch 8 eine zweite Öffnung 14 auf, an die sich ein Längskanal 15 anschließt, der mit dem röhrenför-
migen Glied fest verbunden ist.
Das hintere Ende des Kanales 15 ist mit einer Querbohrung versehen, durch die ein Bolzen 16 mit Passung eingefügt ist, der mit seinem mit einem Gewinde versehenen Ende in eine Gewindedurchgangsbohrung in dem röhrenförmigen Glied 9 eingeschraubt ist. Der Bolzen 16 ist mit einer koaxialen Bohrung 17 versehen, die mit dem Kanal 15 über eine Radialbohrung 18 in Verbindung steht.
Schließlich ist der Bolzen 16 mit einem sechseckigen Schraubenkopf 19 versehen, um die Menge der heißen Verbrennungsluft, die in den Brenner eingeführt wird, für eine optimale Verbrennung regeln zu können.
Es ist offensichtlich, daß diese Anpassung davon abhängt, in welchem Ausmaße die Radialbohrung 18 durch die Außenwand des Kanales 15 geschlossen wird. Es ist auch ersichtlich, daß die gleiche Anpassung durch einen Gewindebolzen e'rreicht werden kann, der in die Wand des Kanales 15 eingeschraubt ist und ein geformtes, z.B. halbrundes oder kegelstumpfförmiges Ende besitzt, das für die Einfügung in eine Durchgangsbohrung, welche in dem röhrenförmigen Glied 9 angeordnet ist, vorgesehen ist. Eine Düse 20 ist koaxial in das röhrenförmige Glied 9 eingefügt, wobei es aus diesem herausragt, wobei es ein Verbindungsstück 21 für eine Verbindung mit einer normalen Brennstoffzufuhreinrichtung aufweist.
Die Düse 20 ist in dem röhrenförmigen Körper 30 durch 3 in gleichem Abstand zueinander liegenden Schrauben 23 befestigt.
Die vorderen und hinteren Enden der Düse 20 sind jeweils mit einer Erweiterung 24 und einer Querscheibe 25 versehen, die genau an die Mündung und die Einschnürung 90 des röhrenförmigen Gliedes 9 angepaßt ist. Auf. diese Weise wird zwischen dem röhrenförmigen Glied und der Düse 20 eine Ringkammer 26 zum Sammeln der heißen Verbrennungsluft, die zur Verbrennungskammer 3 geführt wird, gebildet.
Die Verbindung zwischen der Ringkammer 26 und der Verbrennungskammer 3 wird durch eine Serie von kreisförmig angeordneten geneigten Durchtrittsbohrungen 27 gebildet, die in dem Teil der Scheibe 25 angeordnet sind, der sich über den Düsenkörper 20 hinauserstreckt.
Der Brennstoff hingegen wird über Längsbohrungen 28, die in dem zentralen Teil der Scheibe 25 angeordnet sind,in die Verbrennungskammer 3 eingespritzt.
Auf diese Weise vermischen sich die Verbrennungsluft und der Brennstoff in der Brennkammer 3, wo sie zünden.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung wurde aufgrund der vorstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit einer Betrachtung der figuren deutlich.
Es braucht daher lediglich erwähnt werden, daß der vorteilhafte Einsatz der gerippten ringförmigen Kammer 10 es ermöglicht, den Brennerkopf kontinuierlich zu kühlen, wodurch Hitzeverluste in die Umgebung vermieden werden und wodurch gleichzeitig diese rückgewonnene Wärme zur Vorerwärmung der Verbrennungsluft dient, um die Verbrennung
zu verbessern und dadurch die Brennerleistung zu erhöhen mit einer daraus folgenden Brennstoffersparnis.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.. Vielmehr sind Änderungen und Verbesserungen innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung möglich.
Leerseite

Claims (4)

1. Officina Meccanica Giavelli.S.ρ.A.
Via Statale, 68
42013 Casalgrande (Reggio Emilia)
Italien
2. Carfer S.r.l.
Via Statale
41050 Solignano di Castelvitro (Modena) Italien
Patentansprüche :
Brenner mit Verbrennungsluftvorwärmung, insbesondere für Keramikbrennöfen, der eine'Brennstoffdüse (20), und ein röhrenförmiges Glied (9) aufweist, die so ineinander eingefügt sind, daß sich eine ringförmige Verbrennungsluftkammer (26) ergibt, und der weiterhin eine Verbrennungskammer (3) aufweist, in die sich die Ringkammer (26) und die Düse (20) öffnen,
dadurch gekenn zeichnet,daß
eine mit Wärmeübertragungsflächen (6) versehene ringförmige Kammer (10) die Verbrennungskammer (3) umgibt, wobei die ringförmige Kammer (10) mit einer Verbrennungsluftzufuhreinrichtung (13) und mit der Ringkammer (26) über zwei Längskanäle (11, 12, 14, 15) verbunden ist, welche auf dem Außenumfang des röhrenförmigen Gliedes (9) angeordnet sind, und daß zwischen der zweiten (14, 15) der genannten zwei Längskanäle (11, 12) und der Ringkammer (26) ein Düsenteil (16) zur Anpassung der Menge der heißen zur Verbrennungskammer (3) geführten Verbrennungsluft angeordnet ist.
2. Brenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Kammer (10) so ausgebildet ist, daß sie wenigstens die Einschnürung (90) des röhrenförmigen Gliedes (9) umgibt, welches mit der Wand der Verbrennungskammer in direktem Kontakt, ist.·
3. Brenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungsflächen eine Serie von Rippen (6) aufweisen, die sich aus den Wänden erstrecken, die die Verbrennungskammer (3) bilden.
4. Brenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenteil einen verstellbaren Gewindebolzen (16) aufweist, der in eine in dem röhrenförmigen Glied (9) vorgesehene Bohrung eingeschraubt ist, und der den genannten zweiten Längskanal (14, 15) mit der Ringkammer (26) verbindet.
DE19833313370 1982-04-23 1983-04-13 Brenner mit verbrennungsluftvorwaermung, insbesondere fuer keramikbrennoefen Withdrawn DE3313370A1 (de)

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