DE1401849C3

DE1401849C3 -

Info

Publication number: DE1401849C3
Application number: DE1401849*CA
Authority: DE
Original assignee: Brockmann & Bundt Industrie-Ofenbau 4000 Duesseldorf
Current assignee: Brockmann & Bundt Industrie-Ofenbau 4000 Duesseldorf
Priority date: 1960-08-01
Filing date: 1960-08-01
Publication date: 1976-01-08
Also published as: DE1401849B2; DE1401849A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für Industrieöfen, bei dem die Erzeugung eines brennfähigen Gemisches aus den unter hohem Druck zugeführten Brennmitteln Brenngas und Verbrennungsluft und dessen nahezu vollständige Verbrennung in dem vorzugsweise zylindrischen Hohlraum eines Brennersleins erfolgen, aus dem die Heizgase durch einen zentralen axialen, geradlinigen Austrittskanal, dessen Querschnitt geringer als der Querschnitt des Hohlraumes ist, abströmen und dem eines der Brennmit'el durch einen dem Austrittskanal gegenüberliegenden, zentralen axialen Brennmittelkanal zuströmt.

Bei einem derartigen Brenner gemäß dem betriebsinternen Stand der Technik des Erfinders, bei dem das Brenngas durch den zentralen axialen Brennmittelkanal zuströmt und die Verbrennungsluft durch öffnungen in der Umfangswand des Brennersteins zugeführt wird, ergibt sich zwar eine sehr intensive Vermischung von Brenngas und Verbrennungsluft und eine sehr schnelle und nahezu vollständige Verbrennung, jedoch vollzieht sich die Verbrennung des Gemisches zum weitaus größten Teil in unmittelbarer Nähe der Umfangswand des Brennersteins, wodurch die Brennersteinmasse außerordentlich stark beansprucht wird. Dieser Brenner kann auf die Dauer nur mit verhältnismäßig geringer Wärmebelastung betrieben werden, wodurch einem Schmelzen der Brennersteinmasse vorgebeugt wird. Auch dadurch, daß zur Kühlung des Brennersteins die Verbrennungsluft vor ihrem Eintritt in den Brennersteinhohlraum an der Außenseite des Brennersteins zwischen diesem und einem Mantel unter mehrfacher Umlenkung entlang geführt wurde, ließ sich eine nennenswerte Steigerung der Wärmebelastung nicht erreichen.

Aus der französischen Patentschrift 11 18 240 ist ein Gasbrenner mit einem zylindrischen Brennerstein bekannt, in dessen Hohlraum ein vorgcmischtes Brennniiitclecmisch nahezu vollständig verbrannt wird und Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 17 82 812 ist ein mit einem Brennerstein ausgerüsteter Gasbrenner bekannt der einen zentralen axialen Brenngaskanal und mehrere um diesen angeordnete, geradlinige Verbrennungsluftkanäle aufweist, deren Achsen sich auf Her Längsachse des Brennersteinhohlraumes in dessen mittlerem Bereich unter spitzem Winkel schneiden. Der Brennersteinhohlraum ist jedoch nicht durch einen im Ouerschnitt verminderten Heizgasaustr.ttskanal abgeschlössen und dient neben der Erzeugung eines brennfähigen Brennmittelgemisches nicht auch dessen nahezu vollständiger Verbrennung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ίο Brenner der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der gegenüber üblichen Ausführungen eine höhere Lebensdauer des Brennersteins gewährleistet und eine höhe.e Wärmebelastung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch ge-2s löst daß das zweite Brennmittel in an iich bekannter " Weise durch mehrere um den zentralen axialen Brennmittelkanal angeordnete, geradlinige Brennmittelkanä-Ie in den Hohlraum eintritt, deren Achsen sich auf der Längsachse des Hohlraums in dessen mittlerem Bereich unter spitzem Winkel schneiden.

Der durch eine derartige Ausbildung erzielbare technische Fortschritt besteht darin, daß sich auf Grund des Zusammentreffens der mit hoher Geschwindigkeit in den Hohlraum des Brennersteins eintretenden Brennis mittelströme im mittleren Bereich der Hohlraumlängsachse und der dadurch bedingten Begrenzung der Verbrennung auf den sich stromab anschließenden Hohlraumteil zwei unterschiedlich warme Zonen innerhalb des Brennersteins ausbilden, deren Folge eine die Wärmebelastung günstig beeinflussende Wärmeübertragung durch Strahlung und Leitung von der durch die Verbrennung aufgeheizten Brennersteinzone an die stromaufliegende, von einem Teil des durch die äußeren Brennmittelkanäle einströmenden Brennmittels gekühlte Brennersteinzone ist. Der Brenner weist ferner einen großen Regelbereich auf.

Die Achsen der um den zentralen Brennmittelkanal angeordneten Brennmittelkanäle können mit der Längsachse des Hohlraumes einen Winkel von etwa 15° einschließen.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar, und zwar zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Brenner, F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Brenner mit gegenüber F i g. 1 vertauschter Brennmittelzufuhr,

F i g. 3 schematisch den Verlauf der von der warmen auf die kühle Brennersteinzone gerichteten Strahlung.

Der Brenner weist einen Brennerstein 1 mit einem zylindrischen Hohlraum 2 auf, der mit einem gleichfalls zylindrischen Austrittskanal 5 mit gegenüber dem Hohlraum 2 verjüngtem Querschnitt durch einen konischen Abschnitt 6 verbunden ist. Durch einen mit dem Austrittskanal 5 auf der Längsachse des Hohlraumes liegenden Brennmittelkanal 3 wird dem Hohlraum Brenngas bei der Ausbildung gemäß F i g. 1 bzw. Verbrennungsluft bei der Ausbildung gemäß F i g. 2 zugeführt. Um den Brennmittelkanal 3 verteilt sind mehrere Brennmittelkanäle 4 für die Zufuhr von Verbrennungs-

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luft (Fig. 1) bzw. Brenngas (Fig. 2) angeordnet, die derart gegen die Längsachse des Hohlraumes 2 geneigt sind, daß ihre Achsen miteinander und mit der Achse des Brennmittelkanals 3 im Hohlraum 2 spitze Winkel bilden. Die Krcuzungsstelle dieser Achsen liegi etwa in der Mitte des Hohlraums 2.

Ein Brenner mit einem Hohlraumdurchmesser von 150 bis 170 mm, einer Hohlraumlänge von 300 bis 400 mm und einer Neigung der äußeren Brennmittclkanäle gegenüber dem zentralen Brennmittelkanal ;on etwa 15° konnte mit einer Wärmebelastung von über lOU bis 150 Millionen kcal je Stunde und Kubikmeter Fassungsvermögen des Hohlraumes dauernd betrieben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Paientansprüche:

1 Brenner für Industrieöfen, bei dem die Erzeugung eines brennfähigen Gemisches aus den unter hohem Druck zugeführten Brennmitteln Brenngas und Verbrennungsluft und dessen nahezu vo !ständige Verbrennung in dem vorzugsweise zylindrischen Hohlraum eines Brennersteins erfolgen, aus dem die Heizgase durch einen zentralen axialen, geradlinigen Austrittskanal, dessen Querschnitt geringer als der Querschnitt des Hohlraumes ist, abströmen und dem eines der Brennmittel durch einen dem Austrittskanal gegenüberliegenden, zentralen axialen Brennmittelkanal zuströmt, dadurch g e kernzeichnet, daß das zweite Brennmittel in an sich bekannter Weise durch mehrere um den zentralen axialen Brennmittelkanal (3) angeordnete, geradlinige Brennmittelkanäle (4) in den Hohlraum (2) eintritt, deren Achsen sich auf der Längsachse des Hohlraumes (2) in dessen mittlerem Bereich unter spitzen Winkel schneiden.
2 Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Brennmittelkanäle (4) mit der Längsachse des Hohlraumes (2) einen Winkel von etwa 15° einschließen.

der einen axialen He.zgasaustnttskanal aufweist des- «en Querschnitt geringer als der Hohlraumquerschnitt i« Da das Brennmittelgemisch den Brennerstein nicht kühlt ist ein derartiger Gasbrenner auf die Dauer nur - Sr eine verhältnismäßig geringe Warmeoelastung ge-