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Venturikanalartig ausgebildeter regelbarer Düsenbrenner Gegenstand
der Erfindung ist ein v enturikanalartig ausgebildeter, insbesondere für Industrieöfen
bestimmter Düsenbrenner, bei dem der als Verbrennungsraum dienende Druckstutzen
sowie der die Einschnürung des Venturikanals bildende, mit dem metallischen Lufteintrittstrichter
verbundene Teil aus feuerfester Masse hergestellt ist.
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Gemäß der Erfindung schließt sich an den Verbrennungsraum nach der
Gasdüse zu ein gleichfalls aus feuerfester Masse bestehender verhältnismäßig langer
zylindrischer Teil und an diesen eine durch den metallischen Eintrittstrichter des
Venturikanals . gebildete kurze Einscbnürung an, deren Durchmesser kleiner ist als
der des genannten zylindrischen Teils. Durch diese Ausbildung des Brenners wird
eine sehr weitgehende Regelung unter Ausschluß des Rückschlagens oder Abreißens
der Flamme ermöglicht. Die Flamme kann beim Kleinstellen des Brenners auch noch
indem zylindrischenTeildes Brenners im Anschluß an die kurze Einschnürung brennen,
da diese in einem Metallkörper liegt, der die sich entwickelnde große Wärmemenge
unmittelbar an die Außenluft abführt. Außerdem wird dadurch, daß die Einschnürung
in dem metallischen Eintrittstrichter vorgesehen ist, erreicht, daß der Durchgangsquerschnitt
der für die Wirkungsweise des Brenners wichtigsten engsten Stelle des Venturikanals
dauernd konstant bleibt.
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In der Zeichnung, die den in eine Ofenwand eingebauten Brenner in
senkrechtem Längsschnitt beispielsweise veranschaulicht, ist mit io eine Metallplatte
bezeichnet, an die sich eine kegelförmige Einziehung 12 anschließt, die in einem
kurzen gerade verlaufenden Durchgang endigt. Das Ganze stellt den Eintrittstrichter
des Brenners dar. Von der Platte io geht ein Armstern 16 aus, der zwei in gewissen
axialen Abständen voneinander liegende Nabenteile 18 und 2o besitzt. Der Nabentei118
trägt in axialer Verlängerung der Bohrung 14 ein verhältnismäßig langes Rohr 22,
dessen eines Ende kurz vor dem Durchgang 14 endigt. In gleicher Achse mit diesem
Rohre, und zwar vor seinem äußeren Ende, ist eine Gasstrahldüse 24 vorgesehen, die
in dem Ende eines Rohrnippels 26 befestigt ist, der seinerseits in den- Nabenteil
2o eingeschraubt ist. Der Nippel 26 kann mit einer Druckgasquelle verbunden werden.
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Das aus der Düse 24 ausströmende Gas tritt in das Rohr 22 ein. Dieses
Rohr ist mit einem Eintrittskegel oder Trichter versehen, der den Eintritt von Luft
in das Rohr unter der Saugwirkung des aus der Düse 24 strötuenden
Gasstrahls
begünstigt. Die Düse 24 ist so bemessen und gegenüber dem Rohr 22 so angeordnet,
daß im normalen Betriebe das Gemisch von Gas und Luft, das aus dem Rohr 22 strömt,
einen Mangel an für die vollständige Verbrennung erforderlicher Luft aufweist. Das
Austrittsende des Rohres 22 ist aber in bezag auf das Eintrittsende des Durchganges
14 so angeordnet und der letztere hat einen solchen Durchmesser im Verhältnis zu
dem des Rohres, daß die für die vollständige Verbrennung erforderliche Zusatzluft
durch das gasreiche Gemisch beim Austritt aus dem Rohr 22 und Durchtritt durch die-
Bohrung 14 mitgerissen wird. Der Eintrittstrichter 12 steht rrit einer Luftzuführungsleitung
oder, wie in der Zeichnung veranschaulicht, mit der Außenluft in Verbindung. Dasselbe
gilt für den Eintrittstrichter auf dem äußeren Ende des Rohres 22.
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Bei Benutzung des Brenners in Verbindung mit Wärmebehandlungsöfen
ist es erwünscht, eine Einrichtung zu treffen, die verhindert, daß durch die Bohrung
14 Luft in den Ofen strömt, wenn der Brenner abgestellt ist. Zu diesem Zwecke kann
in bekannter Weise eine Haube oder Glocke 28 vorgesehen sein, die derart auf einem
Fortsatz des Nippels 26 gelagert ist, daß ihr Rand sich auf die Platte io aufsetzen
kann.
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Das aus dem Durchgang 14 ausströmende Gemisch tritt in einen Verbrennungsraum
ein, der einen gerade verlaufenden Teil 32
aufweist, dessen Durchmesser etwas
größer ist als der des mit ihm in unmittelbarer Verbindung stehenden Durchgangs
14, und der außerdem einen sich allmählich erweiternden Teil 34 enthält. Dieser
Verbrennungsraum ist in einem Körper 36 aus feuerfester Masse ausgebildet, der in
ein Metallrohr 38 eingeschlossen sein kann. Das Rohr 38 ist in geeigneter Weise
an der Platte io befestigt und wird in einer Öffnung der Ofenwand 40 untergebracht.
Das Rohr 38 kann auch in Fortfall kommen und die Verbrennungskammer unmittelbar
in der Ofenwand ausgebildet sein. Die in der Zeichnung veranschaulichte Ausführung
ist aber vorzuziehen, da bei dieser Bauart der Verbrennungsraum und der Trichter
12 eine Einheit bilden, die leicht mit der Ofenwand verbunden und ausgewechselt
werden kann.
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Der gerade verlaufende Teil 32 des Verbrennungskanals sowie
der Durchgang 14 bilden zusammen die Einschnürung eines Venturikanals, von dem die
kegeiige Einziehung der Platte io den Eintrittstrichter und der sich erweiternde
Teil 34 der Verbrennungskammer den sogenannten Druckstutzen bildet. Zum Ausgleich
der Rauheit oder unregelmäßigen Oberflächenbeschaffenheit der Einschnürung 32, die
den wirksamen Durchgangsquerschnitt beeinträchtigen könnte, sowie aus weiter unten
anzugebenden Gründen ist der Durchmesser der genannten Einschnürung etwas größer
gehalten als der des Durchgangs 14.
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Da das aus dem Rohr 22 tretende Gasluftgemisch für eine vollständige
Verbrennung nicht genug Luft enthält und die für die vollständige Verbrennung erforderliche
Zusatzluft dem Gemischstrome in unmittelbarer Nähe des Eintritts in die Einschnürung
32 des Verbrennungskanals zugeführt wird, kann die Gemischzuführung in weiten Grenzen
abgedrosselt werden, ohne daß ein Zurückschlagen der Flamme auf eine vor dem Durchgang
14 liegende Stelle oder mit anderen Worten auf das Austrittsende des Mischrohrs
22 zu befürchten wäre. Die Regelung der Gemischzuführung erfolgt durch Regelung
der Gasmenge, die aus der Düse 24 austritt. Sollte die Drosselung so weit getrieben
sein, daß der Flamme ein Haften an dem Austrittsende des Rohres 22 möglich wird,
so kann sie von diesem Ende durch Steigerung der Gemischzufuhr leicht entfernt werden,
ohne daß der Brenner erlischt.
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Der gerade verlaufende Teil 32 des Verbrennungskanals dient
erstens als Durchgang, in dem das gasreiche Gemisch nach dem unter verhältnismäßig
hohem Druck erfolgenden Austritt aus dem Vormischrohr und die von dem Gemisch mitgerissene
Luft sich gründlich mischen können, bevor sie in der sich erweiternden Kammer 34
verbrennen, und zweitens als eigentliche Verbrennungskammer, in der das endgültige
Gemisch verbrennen kann, wenn das Vorgemisch aus dem Rohr 22 unter verhältnismäßig
geringem Druck austritt. Da der kurze Durchgang 14 des eingeschnürten Teils einen
kleineren Durchmesser besitzt als der verhältnismäßig lange zylindrische Teil 32
des Venturikanals, wird die Geschwindigkeit des endgültigen Gemisches beim Durchströmen
durch den Durchgang 14 größer sein als in dem eingeschnürten Teil 32. Solange
diese Geschwindigkeit größer ist als die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme
in dem Gemisch, wird ein Zurückschlagen nicht eintreten, obgleich das Gemisch in
verhältnismäßig großer Nähe des Austrittsendes des Durchgangs 14 brennt.
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Da die Wandung der Einschnürung 32 aus feuerfester Masse besteht,
ist die oben erwähnte Verlagerung der Verbrennungszone in die Einschnürung unbedenklich.
Ein Teil der Wärme wird von dem metallischen Trichter 12 aufgenommen und teils durch
den Flansch io nach außen abgeführt, teils auf die durch den Trichter strömende
Luft übertragen, die dadurch gleichzeitig vorgewärmt wird. Um
die
Wärmeaufnahmefähigkeit um die Bohrung r4 herum zu erhöhen, kann ein Flansch 42 vorhanden
sein, der gleichzeitig zur Verstärkung der Wandung des betreffenden Teils des Eintrittstrichters
sowie zur Verankerung des feuerfesten Körpers 36 mit der Platte ro dient. Bei Ausbildung
des Verbrennungskanals wird feuerfester Zement um einen entsprechend geformten Kern
herumgestampft.