DE7019444U - Vorgefertigtes einblasrohr fuer die zufuhr der fuer die verbrennung von schweroel in drehoefen erforderlichen verbrennungsluft - Google Patents

Description

Österreichisch-Amerikanische Magnesit Aktiengesellschaft in Eadenthein / Kämt en, Österreich.

Einblasrohr für die Zufuhr der für die Verbrennung von Schweröl in Drehöfen erforderlichen Verbrennungsluft.

Die Neuerung betrifft ein Einblasrohr für die Zufuhr der für die Verbrennung von Schweiöl in Drehöfen erforderlichen Verbrennungsluft ·

Beim Beheizen von Drehöfen, insbesondere Drehöfen der Magnesit-, Dolomit- und Zementindustrie, mit Schweröl ist es aus wirtschaftlichen und betriebstechnischen Gründen erforderlich, einerseits die für das vollständige Verbrennen des zugoführten Schweröls notwendige Prinärluftmenge dauernd richtig einzuregeln und anderseits während des Betriebes ein Verstellen der Flamme vorzunehmen. Dabei soll es insbesondere auch möglich sein, am Beginn der Beheizung die gesamte Primärluftiaenge tangential zum Brennerlanzenrohr des Einblasrohres zu führen und dann während des Betriebes durch Einregeln einer mehr oder weniger axialen Zufuhr der Primärluft die Plammenform wahlweise zu verändern·

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Zu diesen Zweck kann die Primärluft dom Einblasrohr in Zv/eiwegzuführung zugeleitet worden, wobei ein Teil der von einen Gebläee gelieferten Primärluftaongo in im wesentlichen axialer Richtung In das Einblasrohr eingeführt wird und dor andere« von demselben oder einem anderen Gobiäse gelieferte Teil der Primärluftmonge durch eine oder mehrere tangential ao dao £inblaarohr anschließende Zuleitungen im wesentlichen tangential in das Einblasrohr einströmt. Beim übergang von axialer Zufuhr zu tangentialer Zufuhr der Primärluft zum Ausströmende des Brennorlanzenrohros und umgekehrt muß in den beiden an das Einblasrohr angeschlossenen Zuleitungen die Strömungsmenge bzw. dor Druck der Primärluft durch gegensinnigoe Verstellen von in diesen Zuleitungen angeordneten Rrjelorganen sinngemäß verändert werden, wobei aber besondere darauf geachtet werden muß, daß die dabei zugeführte Gesamtmenge an Primärluft stets zur vollkommenen Verbrennung der zugeführten Schwerölmenge ausreicht.

Die Neuerung zielt darauf ab, ein Einblasrohr für die Zufuhr der für die Verbrennung von Schweröl in Drehöfen erforderlichen Verbrennungsluft zu schaffen, das es ermöglicht, die von einem Gebläse gelieferte Priaärluft im Linblasrohr getrennt als Axialluft und als Tangentialluft zum Ausströmende des Brennerlanzenrohres zu führen und :die' *Zufuhr der Tangentialluft wahlweise so zu regeln, daß zeitweise nur die Tangentialluft zugeführt ur>d dadurch voll wirksam wird.

Gemäß der Neuerung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß bei einem solchen Einblasrohr zwischen einem Außenmantelrohr mir konisch verjüngten vorderen Endteil und einem zentralen Brennerlanzenrohr koaxial mit diesem ein Innenmantelrohr angeordnet ist, das im konisch verjüngten vorderen Endteil des Außenmantelrohres mehrere, vorzugsweise sechs, Durchlaßöffnungen aufweist, die durch die freien Randteile von ortsfest im konisch verjüngten vorderen Endteil des Außenmantelrohres angeordneten Leitblechen begrenzt sind, daß im Bereich des konisch verjüngten vorderen Endteiles des AuSenmantelrohres auf. dem Brennerlanzenrohr ein an der Innenseite des Iuaenmantelrohres anliegender Rohrschieber axial verschiebbar angeordnet ist, der durch ein Gestänge mit einer Rohrmuffe ver-

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bunden ist, die auf dem hinteren Endteil des Brennerlanzenrohres durch einen Ln Inneninantelrohr schwenkbar gelagerten Gabelhebel in axialer Richtung vorschiebbar ist, und daß das Außenmantelrohr

Verbindung mit einer an ein Gebläse angeschlossenen Luftzufuhr- ' leitung versehen sind, v/ob ei vorzugsweise zwischen den Bohranschlußstutzen und der Luftzuleitung Strömungsregler, z.B. Ventilo, Schieber oder Drosselklappen, angeordnet aind.

Bei einem gemäß der Neuerung ausgebildeten Einblasrohr wird durch das axiale Verschieben des Iiohrechiebers in Richtung zum bzw. vom vorderen Ende des Einblasrohros der Austrittsquerschnitt der Durchlaßöffnungen des Innenmantelrohres verkleinert bzw. vergrößert« Dadurch wird der Druck oder die Pressung der im äußeren Mantelraum zwischen dem Außenmantelrohr und dem Innenmantelrohr zugeführten Primärluft mehr oder weniger stark erhöht bzw. erniedrigt und in weiterer Folge die dieser Primärluft durch die Loitbleche erteilte Drehbewegung mehr oder weniger v/irksam auf die durch den inneren üante.lraum zwischen dem Brennerlanzenrohr und dem Innenmantelrohr axial zuströmenden Primärluft übertrasen, wobei bei vollständiger Freigabe der Durchlaßöffnungen im Innenmantelrohr die durch den äußeren Mantelraum zuströmende Luft praktisch vollständig tangential zur Wirkung kommt, was eine kurze, harte Flammeneinstellung ermöglicht. Beim Schließen der Durchlaßöffnungen wird das Gegenteil erreicht, d.h. mit dem einließen der öffnungen wird die tangentiale Wirkung immer mehr aufgehoben und die Flamme wird durch die axial zugeführte Luft immer weicher und länger.

Bei der Herstellung von Sinter oder Klinker wird vielfach eine sehr hohe Qualität der Erzeugnisse verlangt. Diese hohe Qualität kann nur beim Brennen mit sehr hohen Flammentemperaturen erreicht werden, die beim Verbrennen von Schweröl mit Luft als Verbrennungsmittel nicht erzielt werden können. Um beim Beheizen eines Drehofens mit Schweröl eine beträchtliche Erhöhung der Flammentemperatur zu ermöglichen, soll nach der Neuerung in solchen Fällen der Verbrennungsluft eine bestimmte Menge von Sauerstoff zugesetzt werden.

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Zu diesem Zweck ist bei einer "besonders vorteilhaften V/eiterbildung des neuerungsgemäßen Einblasrohres im äußeren Mantelraum zwischen dem Außenmantelrohr und dem Innenmantelrohr ein Sauerstoff* zuleitungsrohr angeordnet, das sich von einen außerhalb des hinteren Endes des äußffran 'Isptelrauises liercenden Anschluß axial ^is in den Bereich des konisch verjüngten vorderen Endteiles des Außenmantelrohres erstreckt ur>d an seinem vorderen Ende eine das Innen— ' mantelrohr umachließende Ringleitung bildet,-an der Austritts- I öffnungen ausgebildet oder parallel zur Achse des Einblasrohres j angeordnete, an ihren freien Enden mit Ausströmdüsen verschone Rohre angeschlossen sind, um der dem Ausströmende des Brennerlarzenrohres zugeführten Primärluft Sauerstoff zuzusetzen. Diese besondere Ausbildung des neuerungsgemäßen Einblasrohres ermöglicht es in einfacher '»eise, durch entsprechendes Betätigen eines in der äußeren oauerstoffzuleitung angeordneten Ventils wahlweise die Menge des der Primärluft zuzusetzenden reinen Sauerstoffes in einem Jeweils zu einer bestimmten Erhöhung der Flammentemperatur notwendigen Verhältnis einzuregeln oder bei Nichtbedarf durch Schließen dieses Ventils abzustellen.

Die Neuerung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In ...en Zeichnungen zeigen die Fig. 1 und 2 in echematischer Darstellung ein in einen Drehofen mit Schwerölbeheizung eingefahrenes Einblasrohr, in das die zur Verbrennung erforderliche Primärluft in axialer oder bzw. und tangentialor Richtung eingeführt wird, im vertikalen Längeschnitt bzw. ia Stirnansicht auf den Ofenkopf. In Fig. 5 ist der vordere Teil eines mit Schweröl beheizten Drehofens mit einen gemäß der j

ausgebildeten Einblasrohr im vertikalen Längsschnitt dargestellt, Fig. 4 zeigt dieses Einblasrohr in größerem Maßstab in vertikalen Längsschnitt, und in den Fig. 5 und 6 ist in noch größerem Maßstab der vordere Endteil dieses Einblasrohres im \xialschnitt nach der Linie V - V in Fig. 6 bzw. im Querschnitt nach der Linie VI - VI in Fig. 5 dargestellt.

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung ist durch den Ofenkopf eines Drehofens ein in der Praxis bereits verwendetes Einblasrohr eingesetzt, das ein Außenrohr 1 mit konisch verjüngter.

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Endteil 2 und ein in diesen Äußere"-? koaxial zu diesen angeordnetes, an eine Sch^erölzuleituns i an^jschlcsscnos Brsnnerlanzenrohr 4· auf weist. In das Außenrohr 1 strömt durch einen an eine ^Tuft zufuhr-: leitung 5 angeschlossenen, in der Längsmittelebene des Außo. -ohres schräg einmündenden Rohrstutzen 6 von eine^ Gebläse gelieferte j Primärluft ein, die in axialer Richtung zur Mündung des Brenner- ; lanaenrohres 4- zuQ,.iführt wird. In das Außenrohr 1 kann aber auch ; von demselben oder einen anderen Gebläse 9 gelieferte Primärluft durch mindestens einen, quer zur Längsachse des Außenrohres 1 tangential in diese einmündenden Rohrstutzen 7 eingeführt werden, der an ein mit dem Gebläse verbundenes Luftzuleitungsrohr 8 angeschlossen ist und eine tangentiale Zuführung der Primärluft zur Mündung des Brennerlanzenrohres 4· bewirkt.

Bei einem in der vorstehend beschriebenen '."oise ausgebildeten Einblasrohr müssen bei jeder zwecks Verstellung der Flamme ausgeführten Veränderung der Anteile der zur Mündung des Brennerlanzenrohres 4 axial bzw. tangential sugoführten Prinärluftmengen in den LuftZuleitungen 5 und 8 angeordnete Hegelorgane 10 bzw. 11 in einem bei jeder Verstellung genau bestimmten Verhältnis zueinander gegonsinnig betätigt werden, wobei aber auch darauf geachtet werden muß, daß die erforderliche Gesamtmenge der zugeführten Primärluft beibehalten wird.

Bei einem gemäß der Neuerung ausgebildeten Einblasrohr ist zwischen einem Außenmantelrohr 12, das einen konisch verjüngten vorderen Endteil 15 aufweist und an seinem in den heißen Ofenraum hineinragenden Teil außen eine in iig. 3 erkennbare, hochfouerfeste Ummantelung 14 trägt, koaxial zu einem zentralen Brennerlanzenrohr 15 ein Innonmantelrohr 16 angeordnet. Dieses Innenmantelrohr weist an seinem vorderen Ende mohrere, beim dargestellen Auoführungsbeispiel (Fig. 5 und 6) sechs, Durchlaßöffnungen 17 auf, die an ihren Längsseiten durch die freien Randteile von tangential zum Innonaantolrohr 16 ortsfest im konisch verjüngten Endteil 13 des Außenmantelrohre8 12 angeordneten Leitblechon 18 begrenzt sind, liit dem hinteren Endtoil des Außcnmantelrohres 12 ist ein Rohranschlußstutzen 19 zum Einführen von Primär luft in den äußeren Mantel -J raum 20 zwischen dem Außenmantelrohr 12 und dem Innenmantelrohr 16

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verbunden. Mit den äußeren hint3ren Endteil des Innenmantelrohres
16 ist ein Rohranschlußstutzen 2Λ zum Einführen von Primärluft in
den inneren Kantelraum 22 zwischen dem Innenmantelrohr 16 und dem
Brennerlanzenrohr 15 verbunden.

Das Brennerlaazenrohr 15 erstreckt sich von einem außerhalb \ des hinteren Endes des Einblasrohres angeordneten Regelventil 23»
das über eine ülzufuhrleitung 2A- an eine (nicht dargestellte) Gl-

förderdruckpumpe augeschlossen ist, bis nahe zua vorderen Ende des \

Einblasrohres. Auf dem vorderen Endteil des Brennerlanzenrohres 15 ;

ist im Bereich des konisch verjüngten vorderen Endteile"5 13 dos '

Außenmantalrohres 12 ein Rohrschieber 25 axial verschiebbar ange— \ ordnet, der außen an der Innenseite des Innenmantelrohres 16 anliegt und durch ein Gestänge 26 mit einer Ringnuffe 27 verbunden
ist. Diese ist nahe dem hinteren Ende des Innenmantelrohres 16

auf dem Brennerlanzenrohr 15 verschiebbar angeordnet und auf ;

diesem in axialer dichtung durch einen Gabelhebel 28 hin- und her- ^:

bewegbar, der in einem am Innenmantelrohr 16 angeordneten Gehäuse '

29 mittels einer Welle 30 schwenkbar ist, die außen einen nicht '

dargestellten Betätigungsgriff trägt. Durch Verschwenken des Gabel- j

hebols 28 in Richtung vom hinteren Ende des Einblasrohres kann dor ί

Rohrschieber 25 axial bis zu einer mehr oder weniger starken Ver— '

kleinerung der Durchlaßeffnungen 17 des Innenmantelrohres 16 nach .

vorn verßchoben und dadurch der Anteil der im äußeren Mantelraum ;

20 zuströmenden Primärluft mehr oder weniger stark erhöht werden. j

Dadurch wird die diesem Primärluftanteil durch die Leitbleche 18 ,

erteilte Tangentialströnung mehr oder weniger stark auf den durch j

den inneren Mantelraum 22 axial zuströmenden Primärluftanteil über- !

tragen und versetzt auch diesen in entsprechende Drehbewegung, was ,

eine Verstellung dor Flamme zur Folge hat. Durch Verschwenken des !

Gabelhebelß 28 in Richtung zum hinteren Ende des Einblasrohres '

kann der Rohrschieber bis zur vollständigen Freigabe der Durch- '·

laßöffnungen 17 verschoben werden, wodurch der Druck der durch j

den äußeren tlantelraum 20 zugeführten Primärluft soweit absinkt, ■ daß die dieser Priiaärluft durch die Leitbleche 18 erteilte tangentiale Strömungsrichtung auf die dadurch durch den inneren Uantelraum 22 zugeführte Primärluft in vollem Ausmaß übertrager^ v/erden

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kann. I/.. ^: ~c-h wird dann die gesamte ^enge der zugeführten Primär— luft it iJe,2ntialer Richtung sum Brennerlanzenrohr 15 zugeführt, wie diet* insbesondere zu Beginn der Beheizung erwünscht ist.

Die beiden Rohranschlußstutzen 19 und 21 des Einblasrohres sind mit einer an ein Gebläse y\ angeSchlosser;en Luftzuleitung 32 verbunden. Um bei Verwendung von Schweröl zum Beheizen eines Drehofons eine entsprechend heiße und lange Flamme zu erzielen, kann zweckmäßig das Schwei-ö\ üiit erhöhter Temperatur, z.B. bis zu 120° C, und einem höheren Druck, z.B. bis zu 20 atü, zugeführt werden und vorzugsweise die vom Gebläse 31 gelieferte Priaärlufο in einem in die Luftzuleitung 32 eingeschaltoten Luftvorwärmer, z.B. einem Värmeaustauscher 33» z.B. bis auf etwa 14-0° C erwärmt werden·

Um eine allfällig gewünschte getrennte Regelung der in den äußeren Mantelraum 20 und in den inneren ^antelraum 22 eingeführten Teilmengen der vom Gebläse gelieferten Primärluft zu ermöglichen, sind vorzugsweise in de·" Luftzuleitung 32 Strömungsregelorgane 4-2 bzw. 4-3, z.B. Ventile, Schieber, Drosselklappen od.dgl. angeordnet. Diese Regelorgane brauchen aber im wesentlichen nur bei einer, z.B. bei übergang zu anderen Beheizungsbedingungen erforderlichen, allgemeinen Einregelung der Primärluftzufuhr betätigt zu werden*

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des neuerungsgemäßen Einblasrohres ist im äußeren &antelraum 20 zv;i3Chen dem Außenmantelrohr 12 und dem Innenmanfcelrohr 16 ein Sauerstoffzuleitungsrohr 34· angeordnet, das an seinem, am hinteren Ende des äußeren üantelraumes 20 aus diesem herausgeführten Ende, z.B. mittels eines Gewindes 35, an eine mit einer Batterie 36 von Sauerstoffbehältern verbundene und mit einem automatischen Druckj; regler 37 versehene Leitung 38 (Fig. 3) angeschlossen ist und i; sich in axialer Richtung durch den äußeren Mantelraum 20 nach j. vorn bis in den konisch verjüngten vorderen Endteil 13 des Außenmantelrohres 12 erstreckt.

j. Das Säuerst off zuleitungsrohr 34· bildet an seinem vorderen

[ Ende eine Ringleitung 39» die das Innenmantelrohr 16 umschließt.

; Um einen gezielten Austritt des Sauerstoffes in Richtung zu der

; im innoren Mantelraum 22 axial zuströmenden Primärluft im Be-

reich der Durchlaßöffnungen 17 des Innenmantelrohres 16 zu er-

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möglichen, sind in der Ringleitung 39 zum vorderen Ende des Einblasrohres gerichtete öffnungen vorgesehen, wobei vorzugsweise an diesen Öffnungen an der Ringleitung 39 parallel zur .^ängoachse des Einblasrohres angeordnete Rohrabschnitte 40 befestigt sind, dl3 an ihren vorderen Ünden mit Düsen 4-1 versehen sind.

Bei einem in dieser besonderen Weise ausgebildeten neuesgemäßen Einblasrohr kann nicht nur eine Verstellung der Flamme durch wahlweises Einstellen des Rohrschiebers erzielt werden, sondern auch bei Bedarf einer besonders erhöhten Flammentempcratur der Prinärluft zeitweise oder dauernd reiner Sauerstoff in beliebig einregelbarer Menge zugesetzt werden. Dabei kann durch entsprechendes Einstellen des Rohrschiebers auch eine rein axiale Zuführung der mit Sauerstoff versehenen Primärluft zum Austrittsende des Brennerlanzonrohrei. 15 erhalten werden.

Die Neuerung ist nicht auf die beschienenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, diese können vielmehr im Rahmen des Schutzumfanges in konstruktiven Einzelheiten noch verschiedenartig abgewandelt werden.

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Claims (1)

1. Schut zansprüche

   1. Einblasrohr für die Zufuhr der für die Verbrennung von Schweröl in Drehofen erforderlichen Verbrennungsluft, dadurch ge-

   p kennzeichnet, daß zwischen einem Außennantelrohr (12) mit konisch S verjüngtem vorderen TTii^teil (13) und einem zentralen Brennerlanzen- ;' rohr (15) koaxial mit diesen ein Innenmantelrohr (1G) angeordnet

   ist, das im konisch verjüngten vorderen Endteil (13) des Au3en-ξ mantelrohres (12) mehrere, vorzugsweise sechs, Durchlaßöffnungen (1?) aufweist, die durch die freien Randteile von ortsfest in 1! konisch verjüngten vorderen Endteil (13) des Außennantelrohres (12) tangential zum Innennantelrohr (16) angeordneten Leittlochen (1S) begrenzt sind, daß in Bereich des konisch verjüngten vorderen Endteile3 (13) des AußenmantelroLres (12) auf den Brennerlanzcnrohr (15) ein ³^ der Innenseite des Iimennantelrohres (16) anliegender Rohrschieber (25) axial verschiebbar angeordnet ist, der § durch ein Gestänge (26) nit einer Rohrmuffe (27) verbunden ist, die auf dem hinteren Endteil des Brennerlanzonrohres (15) durch einen im Innenmantelrohr (16) schwenkbar gelagerten Gabelhebel (28) in axialer Richtung verschiebbar ist, und daß das Außenmantelrohr (12) und das Innenmantelrohr (16) nit getrennten Rohranschlußstutzen (19 bzw. 21) zur Verbindung mit einer an ein GeblL.se (J1) angeschlossenen Luftzuleitung (32) verbunden sind, wobei vorzugsweise zwischen den Rohranschlußstutzen (19 bzw. 21) und der Luft- | zuleitung (32) Strönungsregler (42 bzv/. 43), z.B. Ventile, Schieber: oder Drosselklappen, angeordnet sind. j

   2. Einblasrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .'■ im äußeren Mantelraum (20) zwischen den Außenmantolrohr (12) und den Innenmantelrohr (16) ein Sauerstoffzuleitungsrohr (34) angeordnet ist, das sich von einen außerhalb des hinteren Endes des äußeren Mantelraumes (20) liegenden Anschluß (35) axial bis in den Bereich des konisch verjüngten vordoren Endtoiles (13) des Außenmantelrohres (12) erstreckt und an seinem vorderen Ende eine das

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   Innenmantelrohr (16) umschließende Ringleitung (39) bildet _t
   Austrittsöffnungen ausgebildet oder parallel zur Achse des Einblasrohres angeordnete« an ihren freien Enden mit \üBst5?öiäu.ÜBöü (4-1) versehene Rohre (40) angeschlossen sind, um der den Ausströmende des Brennerl jizenrohres (15) zugefiihrten Primärluft Sauerstoff zuzusetzen.

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   16.4.1970/Dr.i/DA 7019444 12.11,70