DE69006406T2

DE69006406T2 - Brennerstein-Aufbau.

Info

Publication number: DE69006406T2
Application number: DE69006406T
Authority: DE
Inventors: Kouji Ogura; Makio Yamaguchi
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2010-04-27
Also published as: DE69006406D1; JPH0740831Y2; EP0408171B1; EP0408171A1; JPH02140145U; US5088423A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brennerstein-Aufbau bzw. eine Brennersteinanordnung, der bzw. die in verschiedenen Brennöfen oder ähnlichem verwendet wird.
Bisher ist eine Brennersteinanordnung zur Verwendung bei verschiedenen Brennöfen bekannt gewesen, wie in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 80-9603 geoffenbart. Eine solche Brennersteinanordnung, wie in Fig. 3 gezeigt, die ein Beispiel dafür veranschaulicht, besteht hauptsächlich aus einem Hochgeschwindigkeitsbrenner 21, einem zylindrischen Verbrennungsstein 22, der mit der Brennerachse ausgerichtet ist, um eine Verbrennungskammer 23 zu begrenzen, die zum Verbrennen brennbarer Mischgase ausgebildet ist, die vom Hochgeschwindigkeitsbrenner 21 eingeblasen werden, einer Vielzahl von Diffusionsluftdüsen 24, die in einem Winkel zur Brennerachse um den Verbrennungsstein angeordnet sind, um unter einem mittleren Druck von 500 1000 mm Aq. zugeführte Diffusionsluft zum Verbrennungsgas aus der Verbrennungskammer heraus zu lenken, und einem Mischstein 25, der ausgebildet ist, um das Verbrennungsgas von der Verbrennungskammer und die Diffusionsluft von den Diffusionsluftdüsen zu mischen und um die Mischung aus Gasen in einen Brennofen zu lenken. Der Mischstein 25 ist als ein Teil einer Seitenwand 26 des Brennofens ausgebildet, sodaß seine Last bzw. sein Gewicht durch Ziegel der Seitenwand 26 getragen wird, ist aber nicht einstückig mit der Seitenwand ausgebildet.
Bei einer herkömmlichen Brennersteinanordnung, wie oben erwähnt, ist die zuführbare Luftmenge jedoch eingeschränkt, da die Diffusionsluft durch eine Vielzahl von Düsen zugeführt wird und der Luftdruck verringert wird, da die Düsen in einem Winkel zur Brennerachse geneigt sind. Um viel Luft von den Diffusionsluftdüsen 24 abzugeben, ist es erforderlich, die Luft unter einem mittleren Druck zuzuführen, wie oben erwähnt. Darüberhinaus ist die Brennersteinanordnung nicht einstückig kombiniert, und somit muß der Mischsstein 25 als ein Teil der Seitenwand angeordnet sein, kann aber nicht auf einer Faserseitenwand mit geringer mechanischer Festigkeit montiert sein.
Die FR-A-1433535 offenbart eine Brennersteinanordnung, welche die Merkmale des ersten Teils des vorliegenden Anspruchs 1 aufweist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die obigen Probleme zu überwinden und eine Brennersteinanordnung zu schaffen, durch die viel Luft unter geringem Druck zugeführt werden kann und die an einer Seitenwand mit geringer mechanischer Festigkeit montiert werden kann.
Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Brennersteinanorndung wie in Anspruch 1 dargelegt geschaffen. Es wird vorgezogen, daß die Innenfläche des Durchgangslochs zylindrisch ist und daß der Brennerstein und der Mischstein in eirem einheitlichen Aufbau einstückig kombiniert sind.
Gemäß obiger Anordnung ist es möglich, auf einfache Art Diffusionsluftabgabedurchgänge mit einer größeren Querschnittsfläche als jener der herkömmlichen Düsen zu schaffen, sodaß viel Diffusionsluft unter geringem Druck, beispielsweise 0 500 mm Aq. zugeführt werden kann, und die abgegebene Diffusionsluft parallel mit dem Verbrennungsgasstrom vom Verbrennungsstein zu lenken, sodaß die Linearität des Verbrennungsgases erhöht wird.
Bei solchermaßen einstückigem Zusammenstellen des Mischsteins und des Verbrennungssteins kann, wenn die Brennersteinanordnung fiir die Seitenwand des Brennofens verwendet wird, der gesamte einstückig zusammengebaute Brennerstein von einem Außenrahmen des Ofenkörpers getragen werden, und somit kann die Brennersteinanordnung an der aus Fasern oder anderem Material mit geringer mechanischer Festigkeit konstruierten Seitenwand befestigt werden.
Diese und andere wahlweise Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen anerkannt werden.
Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der Hochgeschwindigkeitsbrennersteinanordnung gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 2 ist eine Vorderendansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht einer Hochgeschwindigkeitsbrennersteinanordnung nach dem Stand der Technik; und
Fig. 4 ist eine Vorderendansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
Auf die Fig. 1 und 2 bezugnehmend, die eine Ausführungsform einer Hochgeschwindigkeitsbrennersteinanordnung zur Verwendung bei einem Brennofen gemäß vorliegenden Erfindung darstellen, besteht ein Hochgeschwindigkeitsbrenner 1 hauptsächlich aus einem zylindrischen Mischstein 2 und einem Verbrennungsstein 3. Diese Steine 1 und 2 sind einstückig zusammengebaut, wobei zusätzliche Steinelemente 4 und 5 sich in einer vorherbestimmten Position in einem Rahmen 6 befinden, der auf einem Außenrahmen 7 und/oder einer Seitenwand 8 des Ofens abgestützt sein kann. Der Mischstein 2 weist ein zentrales Durchgangsloch 9 mit einer zylindrischen Innenfläche 10 auf. Der Verbrennungsstein 3 weist einen reduzierten Vorderendabschnitt oder Spitzenabschntt 11 mit einer Vielzahl axialer Rippen 12 auf, die am Umfang im Abstand voneinander angeordnet sind. Der Mischstein 2 und der Verbrennungsstein 3 sind mit einem Brenner 13 ausgerichtet und der Spitzenabschnitt 11 des Verbrennungssteins 3 erstreckt sich koaxial in das zentrale Durchgangsloch 9 des Mischsteins 2, um Diffusionsluftabgabedurchgänge 14 zu schaffen, die sich parallel zur Achse des Brenners 13 und somit der Achse des Mischsteins 2 zwischen dem Spitzenabschntit 11 und der Innenfläche 10 des Durchgangslochs 9 erstrecken. Jeder Luftabgabedurchgang 14 ist tatsächlich durch die Innenfläche 10 und die Rippen 12 an der Außenfläche des Spitzenabschntits 11 begrenzt.
Die wie oben erwähnt konstruierte Brennersteinanordnung kann große Diffusionsluftabgabedurchgänge bieten und die Diffusionsluft in einer Richtung parallel zur gemeinsamen Mittelachse des Brenners 21, des Verbrennungssteins 3 und des Mischsteins 2 in den Ofen zuführen. Darüberhinaus kann die einstückig zusammengebaute Hochgeschwindigkeitsbrennersteinanordnung 1 in ein Loch 15 eingefügt werden, das in der Seitenwand 8 des Ofens ausgebildet ist und eine Form aufweist, die der Form des Vorderendabschnitts des Mischsteins 2 und des Rahmens 6 mit einer Dichtung 16 entspricht, während der Rahmen 6 auf dem Außenrahmen 7 des Ofens abgestützt ist. Demgemäß kann die
Brennersteinanordnung an der Seitenwand 9 befestigt werden, ohne daß die Seitenwand 9 irgendeiner Belastung unterworfen wird.
Die obige Ausführungsform ist mit vier Rippen versehen, um den Raum zwischen dem Spitzenabschntit des Verbrennungssteins und der Innenfläche des Mischsteins zu teilen, um vier Diffusionsluftabgabedurchgänge zu schaffen, aber die Anzahl der Rippen kann mit gleichbleibender Wirkung geändert werden. Die Diffusionsluftabgabedurchgänge reichen aus, um sich zumindest am Spitzenabschnitt des Verbrennungssteins parallel mit der gemeinsamen Mittelachse zu erstrecken, während der andere Abschnitt der Diffusionsluftabgabedurchgänge unterschiedliche Form bzw. Gestalt haben kann.
Aus der obigen Beschreibung ist zu erkennen, daß die Hochgeschwindigkeitsbrennersteinanordnung gemäß vorliegender Erfindung eine große Öffnung zur Abgabe von Diffusionsluft schaffen kann, um viel Diffusionsluft unter geringem Druck zuzuführen, um es dadurch zu ermöglichen, das Luft/Brennstoff-Verhältnis in einem weiten Bereich von 0,7 7 zu regulieren. Darüberhinaus kann, da sich zumindest der Spitzenabschnitt der Diffusionsluftabgabedurchgänge parallel mit der gemeinsamen Mittelachse des Brenners, des Verbrennungssteins und des Mischsteins erstreckt, die Linearität des Verbrennungsgases erhöht werden. Weiters kann die Brennersteinanordnung gemäß vorliegender Erfindung an der Seitenwand dies Ofens befestigt werden, die aus Fasern oder anderem Material mit geringer mechanischer Festigkeit besteht, da der Mischstein und der Verbrennungsstein einstückig kombiniert sind, sodaß eine einstückige Brennersteinanordnung geschaffen wird, die im wesentlichen vom Außenrahmen dies Ofens getragen werden kann.

Claims

1. Brennersteinanordnung, die einen Mischstein (2) mit einem zentralen Durchgangsloch (9) und einen Verbrennungsstein (3) mit einem Spitzenabschnitt (11) umfaßt, der mit dem Mischstein ausgerichtet ist und sich koaxial in das zentrale Durchgangsloch des Mischsteins erstreckt, um einen Diffusionsluftabgabedurchgang (14) zu schaffen, der sich parallel mit der Achse des Mischsteins zwischen dem Spitzenaschnitt (11) und der Innenfläche des Durchgangslochs (9) des Mischsteins erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Spitzenabschntit (11) des Verbrennungssteins (3) eine Vielzahl axialer Rippen (12) aufweist, die von seiner äußeren peripheren Oberfläche vorragen und am Umfang im gleichen Abstand angeordnet sind, sodaß eine Vielzahl der genannten Diffusionsluftabgabedurchgänge (14) geschaffen wird, die sich parallel zueinander erstrecken.

2. Brennersteinanordnung nach Anspruch 1, worin die Innenfläche des Durchgangslochs (9) der Mischsteins (2) zylindrisch ist.

3. Brennersteinanordnung nach Anspruch 1 oder 2, worin der Verbrennungsstein (3) und der Mischstein (2) einstückig kombiniert sind.

4. Brennersteinanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Anordnung weiters einen tragenden Außenrahmen umfaßt. -5-