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Gasbrenner Die Erfindung bezieht sich auf Gasbrenner mit getrennter
Zuführung des Gases und der Luft zu einem düsenförmigen Brennkanal in einem Brennerstein
.aus feuerfestem Baustoff.
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Zweck der Erfindung ist, einen Brenner zu schaffen, der bei Verwendung
hoch vorerhitzter Verbrennungsluft zur Erzeugung hoher Betriebstemperaturen dient.
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Es sind metallische Gasbrenner bekannt, bei denen um die Luftdüse
unter einem Winkel zu deren Achse regelbare, aus feuerfesten Einsatzsteinen bestehende
Gasdüsen angeordnet sind. Diese Gasdüsen sind jedoch im Hinblick .auf die geringe
Haltbarkeit, selbst bei Ausführung aus hitzebeständigem Stahl, zur Erzeugung hoher
Temperaturen nicht geeignet. Ein Rückdruck im Ofenraum würde unter Umständen genügen,
das Brenner-:gehäus.e zum Glühen und damit zum Zerstören zu 'bringen.
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Gemäß der Erfindung münden nun bei einem Gasbrenner für hohe Betriebstemperaturen
der obenerwähnten Art bei Zuführung der Verbrennungsluft zu dem rückwärtigen Ende
des, :aus feuerfestem Baustoff bestehenden düsenförmigen Brennkanals in diesen hinter
seiner engsten Stelle, in. der Strömungsrichtung der Luft gesehen, metallische,
zur Kanallängsachse geneigte Gasdüsen sein, die in Durchbrechunge n des. Brennersteines
liegen, wobei die Düsenmündunge in gegen die Ausmün@dungen der zur Aufnahme der
Düsen dienenden Wanddurchbrechüngen zurückspringen. , Diese erfindungsgemäße Ausbildung
des Gasbrenners hat den Vorteil, daß. bei Brüchen im Steinmaterial keine Kurzschlüsse,
möglich sind, die zu einem Zusammenschmelzen des Steinkörpers führen können. Ferner
sind die zurückspringenden, im feuerfesten Steinkörper eingebetteten _ Metalldüsen,
die vorzugsweise auswechselbar sind und .aus hitzebeständigem Stahl bestehen, der
Wärmestraihlung des Ofens entzogen. Andererseits: wird sich ein Rückdruck im Ofenraum
auf die metallischen Gasdüsen deshalb. nicht immer auswirken, weil an der Stelle,
an der sich Gas und Luft mischen, nur feuerfester Baustoff vorhanden ist, während
die Metalldüsen ganz im gaserfüllten Raum liegen, in den unter normalen Betriebsumständen
Luft nicht eindringen kann. Ferner werden .eine Gaszersetzung und damit Graphitabseheidun.g
weitgehend vermieden, da die Gasdüsen vollkommen geschützt liegen, und durch die
Anordnung der Gasdüsen hinter der engsten Stelle des Brennkanals, in der Strömungsrichtung
der Luft gesehen, wird eine Drosselung der aus den Düsen austretenden Gasstrahlen-
durch den unter Druck eingeführten Luftstrom vermieden.
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Die Gasdüsen münden vorzugsweise in verschieden starkem Maße tangential
bis radial in den Brennerraum, um eine gute Durchmischung des Gases mit der Luft
zu erreichen, wobei die Durchmischu:ng des Gas-Luft-Gemisches noch durch im Brenner
eingebaute Prallbleche oder Drallzüge unterstützt
werden kann,
so daß eine vollständige Verbrennung im vorderen Teil des Br.ennersteines stattfindet.
Diese erfindungsgemäße Ausbildung des Brenners hat den Vorzug kurzen, gedrungenen
Bauart, wobei man d Bildung der Flammenform durch Regelün1 der Gasdüsenquerschnitte
beeinflussen kan@i4 Eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steinstrahlbrenners
ist in der Abb. i in einem Längsschnitt und in Abb.2 in einem Querschnitt nach der
Linie A-A der Abb. i dargestellt.
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Der SteinstraMbrenner besteht aus einem in einem gußeisernen Gehäuse
i angeordneten, aus feuerfestem Baustoff bestehenden Brennerstein2, der aus mehreren
Teilen besteht und mit einem zentralen Brennkanal 3 versehen ist. Der Querschnitt
des Brennkanals 3 verjüngt sich zunächst, um sich dann wieder zu :erweitern. Hinter
dem engsten Querschnitt 4 des Brennkanals 3, in der Strömungsrichtung der Luft gesehen,
münden an mehreren. Stellen des Brennersteines in Durchbrechungen 5 angeordnete
Gasdüsen 6, die in Richtung der Steinstrabl:brenn.eraustrittsöffnung 3- geneigt
in der Brennersteinwandung liegen. Die Heißluft wird dem Brennkanal durch ein am
rückwärtigen Ende des Brennkanals angeordnetes Gehäuse 7 zugeführt. Der Steinstrahlbrenner
liegt mit seiner Mündung 3a im Ofenmauerwerk ä gut abgedichtet. Durch einen mit
dem Gehäuse verbundenen Ringkanal 9 wird den Gasdüsen 6 von einer Sammelleitung
io aus Gas zugeführt. Die Düsen 6 können durch bei Betrieb der Brennereinrichtung
mit Verschlußplatten i i versehene öffnungen i-- ausgewechselt bzw. ,gereinigt werden.
Die Düsenspitzen 13 sind ebenfalls auswechselbar und bestehen aus hitzebeständigem
Stahl.
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Wie aus der Abb. 2 ersichtlich ist, sind die Durch'brechungen 5 der
Strahlsteinwand in verschieden starkem Maße tangential bis radial zum Brennkanal
angeordnet, so daß eine innige Durchmischung von Gas und Verbrennungsluft und .eine
restlose Verbrennung noch vor Austritt des Gemisches aus dem Brennkanal stattfindet.
Die Dur.chwirbelmig es Gas-Luft-Gemisches kann noch unterstützt .erden durch Anordnung
eines in der Abb. 2 tächpunktiert angedeuteten Prallbleches 14 ider .durch in den
Abbildungen nicht dargestellte Drallzü,ge.
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Die Düsenspitzen 13 springen gegen .die Austrittsöffnungen der Durchbrechungen
5 etwas zurück und sind dadurch gegen unmittelbare Wärmestrahlung aus dem Ofenraum
,geschützt.
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Der Steinstrahlbrenner arbeitet Betriebs, und rüeks:chlagsicher. Durch
die Einschnürung 4 des Querschnitts des Brennkanals, die noch gegenüber der Brennermündung,
wie durch 15 strichpunktiert angedeutet ist, weiter verengt sein kann, wird hinter
.der Einschnürung, in der Strömungsrichtung der Luft gesehen, von der Luft -eine
lichte Saugwirkung ausgeübt, so daß bei einem etwaigen Nachlassem des Gasdruckes
Gas aufs den Düsen 6 angesaugt wird.