DE6607968U

DE6607968U - BURNER FOR HEAT TREATMENT OVEN.

Info

Publication number: DE6607968U
Application number: DE19676607968
Authority: DE
Original assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Current assignee: Koppers Wistra Ofenbau GmbH
Priority date: 1967-04-22
Filing date: 1967-04-22
Publication date: 1971-05-19

Description

KA.224 023*22.4.67KA.224 023 * April 22, 67

Essen, den 20. April 1967 Yo./Sch. Akte: F 4132/WEssen, April 20, 1967 Yo./Sch. File: F 4132 / W

Koppers-Wistra-Ofenbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 4DÜ83eldorf-Heerdt_f Viesenstraße 134Koppers-Wistra-Ofenbau limited liability company, 4DÜ83eldorf-Heerdt _f Viesenstrasse 134

Brenner für WärmebehandlungsöfenBurners for heat treatment furnaces

Die Erfindung bezieht sich auf Brenner für Wärmebehandlungs8fen sit einer Brennkammer zur Verbrennung von Gas und Luft, aus der die Abgase durch eine verjüngte öffnung in den Ofenraum treten.The invention relates to burners for heat treatment furnaces sit a combustion chamber for the combustion of gas and air from which the exhaust gases enter the furnace chamber through a tapered opening.

Ee sind Brenner für Wärmebehandlungsöfen bekannt, bei denen Gas in einer Brennkammer mit kleiner Austrittsöffnung nahezu vollständig vsrbrasnt wird» so dftS die unter Überdruck in der Brennkammer entstehenden Rauchgase mit hoher Geschwindigkeit in den Ofenraum strömen. Infolge ihrer hohen Strömungsgeschwindigkeit vermischen sich die austretenden Rauchgase schnell und Innig mit den im Ofeni^.um vorhandenen Hauchgasen, die bereits einen Teil ihrer Wärme abgegeben haben. Dadurch ergibt sich eine über den gesamten Ofenraum nahezu gleichmäßige Temperatur, ohne daß besondere mechanische Umwälzmittel erforderlich sind, die ohnehin bei hohen Temperaturen nicht anwendbar sind.Ee burners for heat treatment furnaces are known in which gas In a combustion chamber with a small outlet opening, almost all of the burning takes place »so dftS the under overpressure in the combustion chamber resulting smoke gases at high speed in the Oven space flow. Due to their high flow speed, the exiting smoke gases mix quickly and intimately the puff gases present in the furnace, which are already a part have given off their heat. This results in one over the entire furnace chamber almost uniform temperature without any special mechanical circulation means are required, which are not applicable at high temperatures anyway.

Bei den bekannten Brssnera dleder Bauart erfolgt die Gas- und luftzufuhr in die Brennkammer mehr oder weniger in Richtung der Brennerachse. Die innige Vermischung der beiden Verbrennungskomponenteia aber wird durch diese Ströa^ngsführung stark ver-With the well-known Brssnera leather design, the gas and air supply into the combustion chamber more or less in the direction of the burner axis. The intimate mixing of the two combustion components but is greatly affected by this flow

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zögert und erfordert eine langgestreckte Vorbrennkammer, wenn die Forderung nach einem hohen Ausbrenngrad der Gase beibehalten werden soll·hesitates and requires an elongated pre-combustion chamber, though the requirement for a high degree of burnout of the gases should be retained

Es hat sich nun gezeigt, daß Brennersteine, die bis tief in das feuerfeste Mauerwerk eines Wärmebehandlungsofens ragen bzw. dieses ganz durchsetzen, durch das Arbeiten der Ofenwände so stark beansprucht werden, daß es häufig zur Beschädigung oder Zerstörung des Brennersteins kommt. Der überhöhte Brennkammerdruck zwingt dann die heißen Rauchgase durch die entstandenen Risse der Brennkammer ins Hintennauerwerk, wo durch überhitzungen beträchtliche Schaden entstehen können* In vielen Fällen ist man deshalb dazu übergegangen, den ganzen Brenner um das Maß aus dem Ofen herauszusetzen, wie er sonst in das feuerfeste Mauerwerk hineinragen würde. Ein solcher Vorba« weg jfeenSers ist «sSe^er*- seits jedoch schon-aus räumlichen Gründen meist unerwünscht.It has now been shown that burner stones that go deep into the protruding refractory masonry of a heat treatment furnace or this enforce completely, are so stressed by the work of the furnace walls that it is often damaged or destroyed of the burner stone comes. The excessive combustion chamber pressure then forces the hot flue gases through the resulting cracks the combustion chamber in the rear brickwork, where considerable overheating occurs Damage can arise * In many cases one is therefore went over to putting the whole burner out of the furnace by the amount that it normally does in the refractory masonry would protrude. Such a Vorba «weg jfeenSers is« sSe ^ er * - On the one hand, however, mostly undesirable for spatial reasons.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Brenner kürzerer Bauart zu schaffen, und zwar unter Beibehaltung des hohen Ausbrenn— grades der Heizgase. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für die Gas- und Luftzuführung zwei in Brennerachsrichtung hintereinander angeordnete und im wesentlichen radial räch außen gerichtete ringförmige Schlitze,vorgesehen sind, die in eine torusförmige Brennkammer derart einmünden, daß die austretenden Medien durch die Toruswandung in eine Zirkulation -versetzt werden, die die brennenden Rauchgase auf kürzestem Wege wieder inThe object of the invention is therefore to create a burner of shorter design, while maintaining the high burnout- degree of the heating gases. This object is achieved according to the invention in that two are arranged one behind the other in the burner axis direction and essentially radially for the gas and air supply further outwardly directed annular slots are provided, which in a toroidal combustion chamber open in such a way that the escaping media is set into circulation through the torus wall that the burning flue gases in the shortest possible way back in

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die Nähe der Austrittsschlitze von Gas und Luft führt. Die Injektorwirkung der austretenden Gas- und Luftströme saugt einen erheblichen Teil dieser brennenden Rauchgase wieder an. Diese angesaugten brennenden Rauchgase bewirken in Verbindung mit der hohen Turbulenz eine äußerst schnelle Zündung. Dadurch werden, auch bei Gasen mit an sich geringer Zündgeschwindigkeit, extrem hohe Brennkammerbelastungen erreicht, die in der Größenordnung von 60 χ 10 kcal/m h liegen.the proximity of the gas and air exit slits. The injector effect the escaping gas and air streams suck in a considerable part of these burning flue gases. These In combination with the high turbulence, the burning flue gases sucked in cause an extremely fast ignition. This will extremely high combustion chamber loads, which are of the order of magnitude, are achieved even with gases with per se low ignition speed of 60 χ 10 kcal / m h.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Brennraumwand zwischen ihrem torusförmig gestalteten Teil und dem Austrittsteil einen allmählichen Übergang bildet, der sich zum Austritt hin verjüngt.According to a further feature of the invention it is provided that the combustion chamber wall between its toroidal part and the exit part forms a gradual transition that tapers towards the exit.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Brenners gewährleistet auf kürzestem Wege eine izuiige Tersiscaisnlj· dex¹ bexdeäü YerbreääüEige— komponenten sowie eijae. frühzeitige Süadusg des Gemisches * SadurcH, wiederum wird eine wesentlich kürzere Bauweise des Brennars erizielt. Hinzu kommt noch, daß die erforderlichen Vordrücke von Gas und Luft gegenüber den "bekannten Brennern auf weniger als die Hälfte herabgesetzt werden können und dies bei gleichen !Rauchgasaustritt sgeschwindlgkeit en. Darüber "hinaus wird die in die Brennkammer hineinragende Düse durch die Art der Luftzuführung derart gekühlt, daß auch nach längerem Betrieb keine Überhitzungserscheimragen feststellbar waren.The design of the burner according to the invention ensures in the shortest possible way an izuiige Tersiscaisnlj · dex ¹ bexdeäü YerbreäüEige— components as well as eijae. Early use of the mixture * SadurcH, in turn a much shorter construction of the Brennar is achieved. In addition, the required gas and air pressures compared to the "known burners" can be reduced to less than half, and this with the same flue gas outlet speeds cooled so that no overheating shields were detectable even after prolonged operation.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise bei einem im Längsschnitt vereinfacht dargestellten Brenner veranschaulicht. The invention is illustrated in the drawing, for example, in the case of a burner which is shown in simplified form in longitudinal section.

Der Brenner besteht aus einem zweiteiligen Brennerstein 1, dessen beide Teile bzw. deren G-ehäuse durch Planschen 2 miteinander verbunden sind. Die Brennkammer ist in das Hintermauerwerlc 3 eines nicht weiter dargestellten Wärmebehandlungsofens eingesetzt und mit Planschen 2 an der Blechummantelung des Ofens befestigt. Der Brennerstein 1 ist mit einer torusförmigen Brennkammer 4 versehen, an die sich der Austrittsteil 5, der sich zum Ofen hin verjüngt, anschließt.The burner consists of a two-part burner block 1, its two parts or their G-housing by splashing 2 together are connected. The combustion chamber is in the back wall 3 of a heat treatment furnace, not shown further inserted and attached to the sheet metal casing of the furnace with splashes 2. The burner block 1 has a toroidal shape Combustion chamber 4 is provided to which the outlet part 5, which tapers towards the furnace.

In die Brennkammer führt ein Rohr 6 derart, daß ein Ringspalt 7 für die Gaszufuhr verbleibt. Das Rohr 6 weist einen Bund 8A tube 6 leads into the combustion chamber in such a way that an annular gap 7 remains for the gas supply. The tube 6 has a collar 8

O.VU. j UCi -i-ll &Ui.aCia AUO llOUU TUU UCJ. t-it-f-».ith 1-ιιγτιγ.τ-τ-— nTmiiii|fO.VU. j UCi -i-ll & Ui.aCia AUO llOUU TUU UCJ. t-it-f - ». ith 1-ιιγτιγ.τ-τ-— nTmiiii | f

jiet ist. so daß ein zur Breanexackse is wesentlichen verlaufender Ringschlitz 9 gebildet wird. Mit Abstand von dem Bund 8 ist eine annähernd flach ausgebildete Ablenkplatte IO derart angeordnet, daß ein weiterer Ringschlitz 11 für die Zufuhr von iruft aus dein Rohr 6 entstellt. 3)ie Ablenkplatte 10 ist «lit einem weiteren Rohr 12 verbunden, das das Rohr 6 durchsetzt«jiet is. so that one to breanexackse is essential extending annular slot 9 is formed. At a distance from the collar 8 is an approximately flat deflector plate IO arranged in such a way that another ring slot 11 for the supply of iruft from your pipe 6 is disfigured. 3) the baffle 10 is "Connected to a further pipe 12, which passes through the pipe 6"

tfta das Luftzuführrohr 6 ist eine GasringkaEiaer 13 vorgesehen, j der Gas durch einen. Stutzen 14 zugeführt wird. Die Zufuhr von ' J luft erfolgt durch die lammer 15 mit Anschlußstutzen 16. Zweck— ; A mäßigerweise sind sowohl das Rohr 6 als auch das die Ablenk—The air supply pipe 6 is provided with a gas ring valve 13, the gas through a. Nozzle 14 is supplied. The supply of air takes place through the bracket 15 with connection piece 16. Purpose-; A moderately, both the pipe 6 and the deflector-

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platte 10 tragende Rohr 12 in axialer Richtung verschiebbar gelagert» so daß die Breite der Ring&chlitze 9 und 11 variiert werden kann.plate 10 bearing tube 12 mounted displaceably in the axial direction » so that the width of the ring slots 9 and 11 varies can be.

Die aus den £ing3ehlii*es .iiinirrateiTidain. ?erhgenrnίtugakomponsnten Gas und luft werden an der Wandung der torueföraigen. Brennkanmer * entlanggeführt, wobei sie sich veraiachen und in eine durch die Pfeile 17 angedeutete Zirkulation Tersetist werden.Those from the £ ing3ehlii * es .iiinirrateiTidain. ? erhg enrnίtug acomp onsnt s gas and air are on the wall of the doorway. Brennkanmer * led along, where they veraiachen and Tersetist in a circulation indicated by the arrows 17.

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Claims

RA. Γ2 * »023-22.4.67 ~ 6 ~ @ Essen, April 20, 1967 Yo./Sch. File: N 4192 / W * 111 "claims

1. Burners for heat treatment furnaces with a combustion chamber for Combustion of gas and air, from which the exhaust gases enter the furnace chamber through a tapered opening, characterized in that two in Brenäerachsrichtung one behind the other and essentially radially outwardly directed annular slots (S, 11) are provided, which in a toroidal combustion chamber (4) open in such a way that the exiting media through the torus wall be put into circulation.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the combustion chamber wall between its toroidal part (4) and the exit part (5) forms a gradual transition that tapers towards the exit.