EP0014221A1 - Gasbeheizter Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln - Google Patents

Gasbeheizter Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln Download PDF

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EP0014221A1
EP0014221A1 EP79100324A EP79100324A EP0014221A1 EP 0014221 A1 EP0014221 A1 EP 0014221A1 EP 79100324 A EP79100324 A EP 79100324A EP 79100324 A EP79100324 A EP 79100324A EP 0014221 A1 EP0014221 A1 EP 0014221A1
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EP
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gas
gas supply
burner
housing
supply pipe
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EP79100324A
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EP0014221B1 (de
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Karl Niemann
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Elster Kromschroeder GmbH
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G Kromschroeder AG
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone

Definitions

  • the invention relates to a gas-heated burner for tempering melting furnaces or crucibles, comprising: a jacket-shaped burner housing which forms an outlet opening, a gas supply pipe which is arranged coaxially to the burner housing and is throttled at its outlet by throttling means and has a radially projecting, annular projection at its end and upstream of this approach has lateral gas outlet openings, and a connection at the end of the burner housing facing away from the outlet opening for connection to air supply means, which is in an essentially unthrottled connection with the annular space formed between the gas supply pipe and the burner housing.
  • the tubular burner housing contains a part which is slightly conically widened towards an outlet opening and which is followed by a frustoconical part which tapers towards the outlet opening. This latter part is in turn followed by a cylindrical end piece forming the outlet opening.
  • the burner housing is divided by an intermediate wall, which is in the connecting plane between the expanding and the tapered part of the burner housing sits and has a central opening.
  • a gas feed pipe is located on the intermediate wall coaxially with the burner housing.
  • An air guide tube sits coaxially within this gas supply tube and surrounds the central opening in the intermediate wall.
  • An annular space is formed between the gas supply pipe and the frustoconical part of the burner housing.
  • At the outlet end of the gas supply pipe there is a radial flange which projects outwards into the annular space and forms a throttling outlet gap with the burner housing.
  • the air guide tube also has a radial flange at its outlet end, which also forms a throttled annular gap with the gas supply tube.
  • an annular space is formed between the air guide pipe and the gas supply pipe, into which a gas feed line opens. Openings are provided in the intermediate wall — outside the gas supply pipe, via which openings the part of the space formed in the burner housing upstream of the intermediate wall is connected to the annular space that is formed between the gas supply pipe and the burner housing.
  • a connection is provided via which air supply means, for example a fan, can be connected.
  • an air flow mainly passes through the central opening of the intermediate wall and through the air supply pipe into the combustion chamber formed within the frustoconical part of the burner housing. Gas is throttled through the annular gap that is formed between the gas feed pipe and the radial flange of the air feed pipe. Finally, a further air flow passes through the outer openings in the intermediate wall, the outer annular chamber which acts as a calming zone and the annular gap between the radial flange G aszuschreibrohres and the burner housing into the combustion chamber and is directed by the frustoconical portion of the burner housing inwardly.
  • Mixing of gas and air is to take place in the toroidal area that emerges in front of the gas supply pipe and the air supply pipe around the longitudinal axis of the tunnel burner, and from this area the flame extends into the combustion chamber, the flame being jacket-shaped and on the one hand the surrounds the central air flow and on the other hand is surrounded by the external air flow that runs between the flame and the wall of the burner housing.
  • a burner is also known in which a gas supply pipe is arranged coaxially within a burner pipe, air being able to be introduced into the burner pipe via a lateral connection, in such a way that the air flow within the burner pipe gives a swirl around the gas supply pipe becomes.
  • the burner tube extends somewhat beyond the gas feed tube in the axial direction.
  • the gas supply pipe forms a gas supply channel that fills its entire cross section. At its end, the gas supply tube forms a central, throttling outlet nozzle.
  • the gas supply pipe continues to have a radial flange upstream of this outlet nozzle. Lateral gas outlet openings are provided in the gas supply pipe upstream of the radial flange. The air flow builds up on the radial flange.
  • the throttling outlet nozzle causes a certain gas jam in front of this nozzle. Gas therefore enters through the lateral gas outlet openings into the calming zone formed upstream of the radial flange.
  • the gas-air mixture formed there creates a holding flame that burns around the radial flange and prevents the flame from lifting off when there are high gas and air flows.
  • the escaping gas is ignited immediately by the flame.
  • the flame is the zone in which a chemical reaction takes place between the gas and the combustion air. If the gas is not completely burnt due to insufficient mixing of gas and air, unburned gas can accumulate in the melting furnace or crucible and lead to an explosion. This can also happen if the flame is so long that it extends to the opposite wall of the melting furnace or crucible. In addition, the heating would become uneven in such a case.
  • the flame should only burn within a combustion chamber formed in the burner housing, while only hot air and exhaust gases emerge from the outlet opening of the burner housing.
  • the amount of gas is regulated within very wide limits.
  • the flame must not be too long. It must also not take off or go out.
  • the radial flange on the gas supply pipe in this arrangement which belongs to the prior art, generates a holding flame which prevents the flame from being lifted off the outlet nozzle even at high gas speeds.
  • a straight, central gas stream emerges from the central outlet nozzle.
  • a strong, unthrottled air flow is generated around this central gas flow.
  • Mixing-promoting flow guide bodies ensure that swirling and mixing of gas and air takes place within the combustion chamber and that the combustion reaction can therefore take place completely within the combustion chamber.
  • An intimate mixture of air and exhaust gases emerges from the outlet opening and has a uniform temperature corresponding to the heating power of the supplied and burned gas.
  • This burner still requires a relatively long combustion chamber in which the mixing and swirling of gas and air takes place.
  • the invention has for its object to design a burner of the type defined in such a way that by other means, not by guide vanes or the like. in the combustion chamber, an intimate mixing of gas and air and a combustion with a short flame is guaranteed, whereby it is also ensured that the burner works properly over a large range of gas throughput, ie over a large range of heating power.
  • the burner contains a jacket-shaped burner housing 10, which forms an outlet opening 12.
  • a gas supply pipe 14 is provided coaxially with the burner housing.
  • connection 16 is in the annular space 18 formed between the gas supply pipe 14 and the burner housing 10 essentially unthrottled in connection.
  • the gas supply pipe 10 has a bend 20 at its inlet end and is then guided out of the side of the burner housing 10.
  • the gas supply pipe 14 has a radially projecting, annular extension 22 at its end. Upstream of this approach, lateral gas outlet openings 24 are provided in the gas supply pipe 14.
  • This ring-shaped extension 22 is formed by a flat-cylindrical housing 26 which is seated at the end of the gas supply pipe 14 and is arranged coaxially with it and projects radially beyond the gas supply pipe.
  • This housing 26 is penetrated by a ring of tubular channels 32, 34, 36 extending from the bottom 28 laterally of the gas supply pipe 14 to the top 30.
  • the housing 26 On the upper side 30, the housing 26 has a ring 38, 40, 42 of narrow gas outlet openings around each of these channels 32, 34, 36.
  • the housing 26 has on the top 28 a central gas outlet opening 44 aligned with the gas supply pipe 14.
  • the cross section of the central gas outlet opening 44 is significantly smaller than the cross section of each of the channels 32, 34, 36 passing through the housing 26.
  • the housing 26 is penetrated by three channels 32,34,36, which mutually angularly offset by 120 0 14 disposed around the axis of the gas supply pipe.
  • the burner housing 10 has a section 46 running inwardly in the shape of a truncated cone inward, closely downstream of the flat-cylindrical housing 26 seated on the gas supply pipe 14, and then has a cylindrical end piece 48 forming the outlet opening 12.
  • This design of the burner housing 10 is by the air flow flowing in the annular space 18 is directed inward downstream of the housing 26 in the area of the flames, as a result of which the mixing of the fuel gases with the air is further improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

Bei einem gasbeheizten Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmeltztiegeln soll zur Erzielung einer kurzen Flamme eine innige Durchmischung von Gas und Luft erfolgen. Bei einem grossen konstanten Luftdurchsatz soll der Gasstrom in einem grossen Bereich veränderbar sein, ohne dass die Flamme abhebt oder ausgeblasen wird. Koaxial in einem Brennergehäuse (10) ist ein Gaszuführrohr (14) angeordnet. Am Ende des Gaszufuhrrohres (14) sitzt ein flachzylindrisches Gehäuse (26). Das Gehäuse (26) ist von drei um 120° gegeneinander versetzten Kanälen (32) durchsetzt. Auf der Oberseite (30) ist um jeden dieser Kanäle (32) herum ein Kranz von engen Gasaustrittsöffnungen gebildet. Weiterhin besitzt Gehäuse (26) eine zentrale, mit dem Gaszufuhrrohr (14) fluchtende Gassaustrittsöffnung (44).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen gasbeheizten Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln, enthaltend: ein mantelförmiges Brennergehäuse, welches eine Austrittsöffnung bildet, ein koaxial zu dem Brennergehäuse angeordnetes, an seinem Auslaß durch Drosselmittel gedrosseltes Gaszufuhrrohr, das an seinem Ende einen radial vorstehenden, ringförmigen Ansatz trägt und stromauf von diesem Ansatz seitliche Gasaustrittsöffnungen aufweist, und einen Anschluß an dem der Austrittsöffnung abgewandten Ende des Brennergehäuses zum Anschluß an Luftzufuhrmittel, der mit dem zwischen Gaszufuhrrohr und Brennergehäuse gebildeten Ringraum im wesentlichen ungedrosselt in Verbindung steht.
  • Bei einem bekannten Tunnelbrenner dieser Art (US-PS 3 275 057, FR-PS 1 430 591) enthält das rohrförmige Brennergehäuse einen zu einer Austrittsöffnung hin schwach konisch erweiterten Teil, an den sich ein kegelstumpfförmiger, sich zu der Austrittsöffnunc verjüngender Teil anschließt. An diesem letzteren Teil schließt sich wiederum ein die Austrittsöffnung bildendes zylindrisches Endstück an. Das Brennergehäuse ist durch eine Zwischenwand geteilt, die in der Verbindungsebene zwischen dem sich erweiternden und dem sich konisch verjüngenden Teil des Brennergehäuses sitzt und einen zentralen Durchbruch aufweist. Auslaßseitig sitzt an der Zwischenwand koaxial zu dem Brennergehäuse ein Gaszufuhrrohr. Koaxial innerhalb dieses Gaszufuhrrohres sitzt ein Luftführungsrohr, welches den zentralen Durchbruch in der Zwischenwand umgibt. Zwischen dem Gaszufuhrrohr und dem kegelstumpfförmigen Teil des Brennergehäuses ist ein Ringraum gebildet. Am auslaßseitigen Ende des Gaszufuhrrohres sitzt ein Radialflansch, der nach außen in den Ringraum hineinragt und mit dem Brennergehäuse einen drosselnden Austrittsspalt bildet. Das Luftführungsrohr weist ebenfalls an seinem austrittsseitigen Ende einen Radialflansch auf, der mit dem Gaszufuhrrohr ebenfalls einen drosselnen Ringspalt bildet. Zwischen dem Luftführungsrohr und dem Gaszufuhrrohr ist auf diese Weise ein Ringraum gebildet, in den eine Gaszuleitung mündet. In der Zwischenwand sind-außerhalb des Gaszufuhrrohres Durchbrüche vorgesehen, über welche der stromauf von der Zwischenwand liegende Teil des im Brennergehäuse gebildeten Raumes mit dem Ringraum in Verbindung steht, der zwischen dem Gaszufuhrrohr und dem Brennergehäuse gebildet ist. An dem der Austrittsöffnung abgewandten Ende des Brennergehäuses ist ein Anschluß vorgesehen, über den Luftzufuhrmittel, z.B. ein Gebläse angeschlossen werden können.
  • Bei diesem bekannten Brenner tritt ein Luftstrom hauptsächlich durch den zentralen Durchbruch der Zwischenwand und durch das Luftzuführungsrohr hindurch in die innerhalb des kegelstumpfförmigen Teiles des Brennergehäuses gebildete Brennkammer. Gas wird gedrosselt über den Ringspalt zugeführt, der zwischen dem Gaszufuhrrohr und dem Radialflansch des Luftzuführungsrohres gebildet ist. Schließlich tritt ein weiterer Luftstrom über die äußeren Durchbrüche der Zwischenwand, die als Beruhigungszone wirkende äußere Ringkammer und den Ringspalt zwischen dem Radialflansch des Gaszufuhrrohres und dem Brennergehäuse in die Brennkammer und wird durch den kegelstumpfförmigen Teil des Brennergehäuses einwärts gelenkt. Eine Vermischung von Gas und Luft soll dabei in dem torusförmigen Bereich stattfinden, der vor dem Gaszufuhrrohr und dem Luftzuführungsrohr um die Längsachse des Tunnelbrenners herum austritt, und von diesem Bereich aus erstreckt sich die Flamme in die Brennkammer, wobei die Flamme mantelförmig ist und einerseits den zentralen Luftstrom umgibt und andererseits von dem äußeren Luftstrom, der zwischen Flamme und Wandung des Brennergehäuses verläuft, umgeben ist.
  • Es ist weiterhin bekannt (DE-AS 1 170 101) bei einem Rundbrenner über ein zentrales Rohr Luft, über ein koaxial darum herum angeordnetes Gaszufuhrrohr Gas und über ein weiteres koaxial um das Gaszufuhrrohr herum angeordnetes Rohr Luft zuzuführen, wobei die Luft in dem äußeren Rohr über einen Leitschaufelkranz geleitet wird, so daß dem äußeren Luftmantel ein Drall erteilt wird. Dieser Leitschaufelkranz ist dabei stromauf von der Gasaustrittsöffnung angeordnet und erzeugt lediglich einen Drall der Luft.
  • Eine ähnliche Anordnung zeigt die US-PS 3 049 173.
  • Es ist weiterhin ein Brenner bekannt, bei welchem ein Gaszufuhrrohr koaxial innerhalb eines Brennerrohres angeordnet ist, wobei in das Brennerrohr über einen seitlichen Anschluß Luft einleitbar ist, und zwar in einer solchen Weise, daß dem Luftstrom innerhalb des Brennerrohres um das Gaszufuhrrohr herum ein Drall erteilt wird. Das Brennerrohr erstreckt sich in axialer Richtung etwas über das Gaszufuhrrohr hinaus. Das Gaszufuhrrohr bildet einen seinen gesamten Querschnitt ausfüllenden Gaszufuhrkanal. An seinem Ende bildet das Gaszufuhrrohr eine zentrale, drosselnde Auslaßdüse. Das Gaszufuhrrohr trägt weiterhin einen Radialflansch stromauf von dieser Auslaßdüse. Stromauf von dem Radialflansch sind in dem Gaszufuhrrohr seitliche Gasaustrittsöffnungen vorgesehen. Die Luftströmung staut sich an dem Radialflansch. Durch die drosselnde Auslaßdüse erfolgt ein gewisser Gasstau vor dieser Düse. Gas tritt daher durch die seitlichen Gasaustrittsöffnungen in die stromauf von dem Radialflansch gebildete Beruhigungszone. Das dort gebildete Gas-Luft-Gemisch erzeugt eine Halteflamme, die um den Radialflansch herum brennt und ein Abheben der Flamme bei hoher Gas- und Luftströmungen verhindert. Durch die Halteflamme wird das austretende Gas jeweils sofort gezündet.
  • Tunnelbrenner der eingangs genannten Art werden benutzt zur Antemperung von Schmelzöfen. Dabei geht es um folgendes:
    • Schmelzöfen, z.B. für Glasschmelzen, sind mit einer feuerfesten Auskleidung versehen. Diese feuerfeste Auskleidung besteht aus feuerfesten Steinen, die zur Auskleidung des Schmelzofens aneinandergesetzt werden. Die Steine müssen dann in einem Antemperungsprozeß langsam auf die Betriebstemperatur der Glasschmelze aufgeheizt werden, wobei ein Sinterungsprozeß stattfindet, bei welchem sich die Steine zu einer durchgehenden Auskleidung miteinander verbinden. Dieser Antemperungsprozeß, der mehrere Tage dauert, erfordert eine langsame und genau kontrollierte Temperaturerhöhung praktisch von warmer Zimmertemperatur bis zu der endgültigen Betriebstemperatur, wobei einige bestimmte Temperaturen, bei denen der Sinterungsprozeß stattfindet, nach einem vorgegebenen Programm über längere Zeit gehalten werden. Das bedeutet, daß der Brenner zunächst mit einem sehr großen Luftüberschuß betrieben werden muß, so daß die Luftmenge mit der Verbrennungswärme der zunächst relativ dazu kleinen Gasmenge nur wenig erwärmt wird. Im Verlaufe des Antemperungsprozesses wird dann die Gasmenge kontrolliert auf die der Luftmenge entsprechenden Menge erhöht. Dabei wird mit recht hohen Luftmengen gearbeitet, damit durch die Verwirbelung der heißen Luft in dem Schmelzofen oder Schmelztiegel eine gleichmäßige Erwärmung des Schmelzofens oder Schmelztiegels stattfindet.
  • Man muß anstreben, daß das Gas in einer relativ kurzen Flamme möglich vollständig verbrannt wird. Flamme ist dabei die Zone, in welcher eine chemische Reaktion zwischen dem Gas und der Verbrennungsluft stattfindet. Wenn durch ungenügende Vermischung von Gas und Luft das Gas nicht vollständig verbrannt wird, dann kann sich in dem Schmelzofen oder Schmelztiegel unverbranntes Gas ansammeln und zu einer Verpuffung führen. Das kann auch geschehen, wenn die Flamme so lang ist, daß sie sich bis zu der gegenüberliegenden Wandung des Schmelzofens oder Schmelztiegels erstreckt. Außerdem würde in einem solchen Falle die Erwärmung ungleichmäßig. Die Flamme sollte nur innerhalb einer in dem Brennergehäuse gebildeten Brennkammer brennen, während aus der Austrittsöffnung des Brennergehäuses nur heiße Luft und Abgase austreten.
  • Das ist sehr schwer zu erreichen, da, wie gesagt, ein hoher Durchsatz von Gas und Luft stattfindet, wobei der hohe Luftdurchsatz auf jeden Fall gegeben ist.
  • Die Gasmenge wird in sehr weiten Grenzen reguliert. Dabei darf die Flamme nicht zu lang werden. Sie darf auch nicht abheben oder erlöschen.
  • Um einen Tunnelbrenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln zu schaffen, bei welchem in einer kurzen, innerhalb einer Brennkammer im Brennergehäuse brennenden Flamme eine möglichst vollständige Verbrennung des Gases stattfindet und bei welchem dabei durch Regelung der Gaszufuhr in weiten Grenzen die Temperatur der austretenden großen Luft- und Abgasmengen zwischen "Warmluft" und hohen Betriebstemperaturen veränderbar ist, ist in der europäischen Patentanmeldung 78 10 18 80.9 vom 30.12.1978 ein Tunnelbrenner beschrieben, der gekennzeichnet ist, durch die Kombination der nachstehenden Merkmale:
    • (a) Das Gaszufuhrrohr bildet einen seinen gesamten Querschnitt ausfüllenden Gaszufuhrkanals und an seinem Ende eine zentrale, drosselnde Auslaßdüse und trägt einen Radialflansch stromauf von dieser Auslaßdüse, und stromauf von dem Radialflansch sind in dem Gaszufuhrrohr seitliche Gasaustrittsöffnungen vorgesehen.
    • (b) Das Auslaß steht im wesentlichen ungedrosselt mit dem Ringraum zwischen Gaszufuhrrohr und Brennergehäuse in Verbindung.
    • (c) In der in einem kegelstumpfförmigen Teil des Brennergehäuses zwischen der Auslaßdüse und der Austrittsöffnung gebildeten Brennkammer sind vermischungsfördernde Strömungsleitkörper vorgesehen.
  • Durch den Radialflansch am Gaszufuhrrohr wird bei dieser zum Stand der Technik gehörenden Anordnung eine Halteflamme erzeugt, die ein Abheben der Flamme von der Auslaßdüse auch bei hohen Gasgeschwindigkeiten verhindert. Über die zentrale Auslaßdüse tritt ein gerader zentraler Gasstrom aus. Um diesen zentralen Gasstrom herum wird ein starker ungedrosselter Luftstrom erzeugt. Durch vermischungsfördernde Strömungsleitkörper wird sichergestellt, daß innerhalb der Brennkammer eine Verwirbelung und Vermischung von Gas und Luft stattfindet und somit innerhalb der Brennkammer die Verbrennungsreaktion vollständig ablaufen kann. Damit wird eine kurze, im wesentlichen innerhalb der Brennkammer gebildete Flamme erzeugt. Aus der Austrittsöffnung tritt ein inniges Gemisch von Luft und Abgasen aus, welches eine gleichmäßige Temperatur entsprechend der Heizleistung des zugeführten und verbrannten Gases besitzt.
  • Dieser Brenner erfordert noch eine relativ lange Brennkammer, in welcher die.Vermischung und Verwirbelung von Gas und Luft stattfindet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der eingangs definierten Art so auszubilden, daß durch andere Mittel, also nicht durch Leitschaufeln o.dgl. in der Brennkammer, eine innige Vermischung von Gas und Luft und eine Verbrennung mit kurzer Flamme gewährleistet ist, wobei ebenfalls sichergestellt ist, daß der Brenner über einen großen Bereich des Gasdurchsatzes, also über einen großen Bereich der Heizleistung hinweg, einwandfrei arbeitet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der ringförmige Ansatz von einem am Ende des Gaszufuhrrohres sitzenden, gleichachsig zu diesem angeordneten und radial über das Gaszufuhrrohr vorspringenden, flach-zylindrischen Gehäuse gebildet ist, welches
    • (a) von einem Kranz rohrförmiger, sich von der Unterseite seitlich des Gaszufuhrrohres zur Oberseite erstreckender Kanäle durchsetzt ist,
    • (b) auf der Oberseite um jeden dieser Kanäle herum einen Kranz von engen Gasaustrittsöffnungen aufweist und
    • (c) auf der Oberseite weiterhin eine zentrale, mit dem Gaszufuhrrohr fluchtenden Gasaustrittsöffnung besitzt.
  • Es hat sich gezeigt, daß durch eine solche Ausbildung des Brenners die gestellte Aufgabe gelöst werden kann.
  • Das dürfte auf folgende Weise zu erklären sein:
    • das durch die seitlichen Gasaustrittsöffnungen des Gaszufuhrrohres stromauf von dem flach-zylindrischen Gehäuse austretende Gas vermischt sich mit der Luft, die vor dem Gehäuse gestaut wird und durch die Kanäle austritt, welche das flach-zylindrische Gehäuse durchsetzen. Dabei wird schon eine innige Mischung von Gas und Luft erzeugt. Die durch die Kanäle hindurchtretende Gas-Luft-Säule"die gegenüber dem übrigen hohen Luftdurchsatz schon gebremst ist und daher weniger zum Abheben neigt, wird weiterhin durch die Flammen gehalten, die auf den um die Kanäle herum gebildeten Kränzen von engen Gasaustrittsöffnungen brennen. Hier tritt eine weitere Vermischung von Gas und Luft aus. Die zentrale Austrittsöffnung liefert weiterhin einen zentralen Gasstrahl, der einen großen Gasdurchsatz gestattet. Dieser zentrale Gasdurchsatz wird durch die darum herum brennenden Flammen und die zwischen diesen Flammen einwärts gezogene Luft ebenfalls gut mit Luft gemischt, so daß das Gas in einer relativ kurzen Flamme vollständig verbrannt wird. Es ergibt sich so eine Anordnung, bei welcher die Flamme auch bei hohen Heizleistungen, also großem Gasdurchsatz, weder abhebt noch durch die zugeführte Luft ausgeblasen wird. Die verschiedenen Gasaustrittsöffnungen gestatten dabei diesen großen Gasdurchsatz. Bei kleinem Gasdurchsatz sinkt der Druck innerhalb des Gaszufuhrrohres ab. Da der Luftstrom unverändert bleibt und vor dem flach-zylindrischen Gehäuse ein Staudruck entsteht, kehrt sich die Strömung an den seitlichen Gasaustrittsöffnungen bei Unterschreiten eines bestimmten Gasdurchsatzes um. Es strömt dann Luft von außen durch die seitlichen "Gasaustrittsöffnungen" in das Gaszufuhrrohr ein und vermischt sich mit dem Gas schon in dem Gaszufuhrrohr, wodurch auch unter diesen Bedingungen eine einwandfreie brennende Flamme auf der zentralen Gasaustrittsöffnung gewährleistet ist.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
    • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner.
    • Fig. 2 zeigt in einem Schnitt A-A von Fig. 3 den oberen Teil des Gaszufuhrrohres mit dem flach-zylindrischen Gehäuse.
    • Fig. 3 zeigt einen Schnitt B-B von Fig. 2.
    • Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf den Brenner von Fig. 1 mit der Oberseite des flach-zylindrischen Gehäuses.
  • Der Brenner enthält ein mantelförmiges Brennergehäuse 10, welches eine Austrittsöffnung 12 bildet. Koaxial zu dem Brennergehäuse ist ein Gaszufuhrrohr 14 vorgesehen. An dem der Austrittsöffnung 12 abgewandten Ende des Brennergehäuses 10 ist ein Anschluß 16 zum Anschluß 'an (nicht dargestellte) Luftzufuhrmittel vorgesehen. Der Anschluß 16 steht mit dem zwischen Gaszufuhrrohr 14 und Brennergehäuse 10 gebildeten Ringraum 18 im wesentlichen ungedrosselt in Verbindung. Das Gaszufuhrrohr 10 weist an seinem einlaßseitigen Ende einen Krümmer 20 auf und ist dann seitlich aus dem Brennergehäuse 10 herausgeführt.
  • Das Gaszufuhrrohr 14 weist an seinem Ende einen radial vorstehenden, ringförmigen Ansatz 22 auf. Stromauf von diesem Ansatz sind in dem Gaszufuhrrohr 14 seitliche Gasaustrittsöffnungen 24 vorgesehen.
  • Dieser ringförmige Ansatz 22 wird von einem am Ende des Gaszufugrrohres 14 sitzenden, gleichachsig zu diesem angeordneten und radial über das Gaszufuhrrohr vorspringenden, flach-zylindrischen Gehäuse 26 gebildet. Dieses Gehäuse 26 ist von einem Kranz rohrförmiger, sich von der Unterseite 28 seitlich des Gaszufuhrrohres 14 zur Oberseite 30 erstreckender Kanäle 32,34,36 durchsetzt. Auf der Oberseite 30 weist das Gehäuse 26 um jeden dieser Kanäle 32,34,36 herum je einen Kranz 38,40,42 von engen Gasaustrittsöffnungen auf. Weiterhin besitzt das Gehäuse 26 auf der Oberseite 28 eine zentrale, mit dem Gaszufuhrrohr 14 fluchtende Gasaustrittsöffnung 44. Der Querschnitt der zentralen Gasaustrittsöffnung 44 ist deutlich kleiner als der Querschnitt jedes der das Gehäuse 26 durchsetzenden Kanäle 32,34,36. Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 26 von drei Kanälen 32,34,36 durchsetzt, die um 1200 gegeneinander winkelversetzt um die Achse des Gaszufuhrrohres 14 herum angeordnet ist.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist das Brennergehäuse 10 dicht stromab von dem auf dem Gaszufuhrrohr 14 sitzenden, flach-zylindrischen Gehäuse 26 einen kegelstumpfförmig nach innen verlaufenden Abschnitt 46 und sich daran anschließend ein die Austrittsöffnung 12 bildendes zylindrisches Endstück 48 auf. Durch diese Ausbildung des Brennergehäuses 10 wird der durch den Ringraum 18 fließende Luftstrom stromab von dem Gehäuse 26 im Bereich der Flammen einwärtsgelenkt, wodurch die Vermischung der Brenngase mit der Luft weiter verbessert werden.

Claims (4)

1. Gasbeheizter Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln, enthaltend:
ein mantelförmiges Brennergehäuse, welches eine Austrittsöffnung bildet,
ein koaxial zu dem Brennergehäuse angeordnetes, an seinem Auslaß durch Drosselmittel gedrosseltes Gaszufuhrrohr, das an seinem Ende einen radial vorstehenden, ringförmigen Ansatz trägt und stromauf von diesem Ansatz seitliche Gasaustrittsöffnungen aufweist, und
einen Anschluß an dem der Austrittsöffnung abgewandten Ende des Brennergehäuses zum Anschluß an Luftzufuhrmittel, der mit dem zwischen Gaszufuhrrohr und Brennergehäuse gebildeten Ringraum im wesentlichen ungedrosselt in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der ringförmige Ansatz von einem am Ende des Gaszufuhrrohres (14) sitzenden, gleichachsig zu diesem angeordneten und radial über das Gaszufuhrrohr (14) vorspringenden, flach-zylindrischen Gehäuse (26) gebildet ist, welches
(a) von einem Kranz rohrförmig, sich von der Unterseite (28) seitlich des Gaszufuhrrohres (14) zur Oberseite (30) erstreckender Kanäle (32,34,36) durchsetzt ist,
(b) auf der Oberseite (30) um jeden dieser Kanäle (32,34,36) herum einen Kranz (38,40,42) von engen Gasaustrittsöffnungen aufweist und
(c) auf der Oberseite (30) weiterhin eine zentrale, mit dem Gaszufuhrrohr (14) fluchtenden Gasaustrittsöffnung (44) besitzt.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der zentralen Gasaustrittsöffnung (44) deutlich kleiner ist als der Querschnitt jedes der das Gehäuse (26) durchsetzenden Kanäle (32,34,36).
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse von drei Kanälen durchsetzt ist, die um 120° gegeneinander winkelversetzt um die Achse des Gaszufuhrrohres (14) herum angeordnet sind.
4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennergehäuse (10) dicht stromab von dem am Gaszufuhrrohr (14) sitzenden, flach-zylindrischen Gehäuse (26) einen kegelstumpfförmig nach innen verlaufenden Abschnitt (46) und daran sich anschließend ein die Austrittsöffnung bildendes zylindrisches Endstück (48) aufweist.
EP19790100324 1979-02-03 1979-02-03 Gasbeheizter Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln Expired EP0014221B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19790100324 EP0014221B1 (de) 1979-02-03 1979-02-03 Gasbeheizter Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln
DE7979100324T DE2965172D1 (en) 1979-02-03 1979-02-03 Gas heated tunnel burner for raising the temperature in melting furnaces or crucibles

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Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19790100324 EP0014221B1 (de) 1979-02-03 1979-02-03 Gasbeheizter Brenner zur Antemperung von Schmelzöfen oder Schmelztiegeln

Publications (2)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987004189A1 (fr) * 1986-01-14 1987-07-16 Usinor Aciers Bruleur de prechauffage
EP0738854A2 (de) * 1995-04-19 1996-10-23 Tokyo Gas Co., Ltd. Verbrennungsverfahren und Vorrichtung mit niedrigen Stickstoffoxidemissionen
EP0774621A3 (de) * 1995-11-16 1997-09-17 Tokyo Gas Co Ltd Verbrennungsverfahren und Vorrichtung mit niedriger Stickstoffoxid-Erzeugung
US6918256B2 (en) 2002-02-13 2005-07-19 Alstom Technology Ltd Method for the reduction of combustion-driven oscillations in combustion systems and premixing burner for carrying out the method
WO2023093554A1 (zh) * 2021-11-23 2023-06-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃气与空气混气结构及燃烧机

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191111390A (en) * 1911-05-11 1912-05-02 Hugh Ernest Tollemache Improvements in Burners for Combustible Vapours and Gases.
US1440614A (en) * 1921-12-31 1923-01-02 Lee B Mettler Gas burner
US2854068A (en) * 1955-10-17 1958-09-30 Siemon Mfg Company Nozzle for gas burners
DE1223197B (de) * 1963-03-07 1966-08-18 Sulzer Ag Gasbrenner einer Gasturbinenbrennkammer
US3275057A (en) * 1964-07-01 1966-09-27 Hotwork Ltd Tunnel burners
GB1140561A (en) * 1964-11-10 1969-01-22 Gas Council Improvements in tunnel mixing burners
DE1936545A1 (de) * 1969-07-18 1971-01-28 Konink Nl Hoogovens En Staalfa Gasbrenner fuer metallurgische und/oder keramische OEfen
DE2115015A1 (de) * 1971-03-27 1972-09-28 Frohn, Josef, 5100 Aachen Gasbrennerdüse mit Stauscheibe für Schrumpfpackeinrichtungen
DE2428622A1 (de) * 1973-06-15 1975-01-09 O F R Officine Fratelli Riello Brennerkopf, insbesondere fuer gasfoermige brennstoffe
DE2548790A1 (de) * 1975-10-31 1977-05-05 Gaswaerme Inst E V Brennerkopf fuer gas-geblaesebrenner fuer alle gasarten
DE2806652A1 (de) * 1977-02-17 1978-08-24 Koennyueipari Szereloe Es Epit Mischer fuer gasfoermige verbrennungsmedien

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191111390A (en) * 1911-05-11 1912-05-02 Hugh Ernest Tollemache Improvements in Burners for Combustible Vapours and Gases.
US1440614A (en) * 1921-12-31 1923-01-02 Lee B Mettler Gas burner
US2854068A (en) * 1955-10-17 1958-09-30 Siemon Mfg Company Nozzle for gas burners
DE1223197B (de) * 1963-03-07 1966-08-18 Sulzer Ag Gasbrenner einer Gasturbinenbrennkammer
US3275057A (en) * 1964-07-01 1966-09-27 Hotwork Ltd Tunnel burners
GB1140561A (en) * 1964-11-10 1969-01-22 Gas Council Improvements in tunnel mixing burners
DE1936545A1 (de) * 1969-07-18 1971-01-28 Konink Nl Hoogovens En Staalfa Gasbrenner fuer metallurgische und/oder keramische OEfen
DE2115015A1 (de) * 1971-03-27 1972-09-28 Frohn, Josef, 5100 Aachen Gasbrennerdüse mit Stauscheibe für Schrumpfpackeinrichtungen
DE2428622A1 (de) * 1973-06-15 1975-01-09 O F R Officine Fratelli Riello Brennerkopf, insbesondere fuer gasfoermige brennstoffe
DE2548790A1 (de) * 1975-10-31 1977-05-05 Gaswaerme Inst E V Brennerkopf fuer gas-geblaesebrenner fuer alle gasarten
DE2806652A1 (de) * 1977-02-17 1978-08-24 Koennyueipari Szereloe Es Epit Mischer fuer gasfoermige verbrennungsmedien

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987004189A1 (fr) * 1986-01-14 1987-07-16 Usinor Aciers Bruleur de prechauffage
FR2592941A1 (fr) * 1986-01-14 1987-07-17 Usinor Aciers Bruleur de prechauffage
EP0231137A1 (de) * 1986-01-14 1987-08-05 Usinor Aciers Aufheizbrenner
EP0738854A2 (de) * 1995-04-19 1996-10-23 Tokyo Gas Co., Ltd. Verbrennungsverfahren und Vorrichtung mit niedrigen Stickstoffoxidemissionen
EP0738854A3 (de) * 1995-04-19 1997-09-17 Tokyo Gas Co Ltd Verbrennungsverfahren und Vorrichtung mit niedrigen Stickstoffoxidemissionen
EP0774621A3 (de) * 1995-11-16 1997-09-17 Tokyo Gas Co Ltd Verbrennungsverfahren und Vorrichtung mit niedriger Stickstoffoxid-Erzeugung
US6918256B2 (en) 2002-02-13 2005-07-19 Alstom Technology Ltd Method for the reduction of combustion-driven oscillations in combustion systems and premixing burner for carrying out the method
WO2023093554A1 (zh) * 2021-11-23 2023-06-01 中国科学院大连化学物理研究所 一种燃气与空气混气结构及燃烧机

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