DE1803984B2

DE1803984B2 - Keramische verbrennungseinrichtung fuer turmartige winder hitzer

Info

Publication number: DE1803984B2
Application number: DE19681803984
Authority: DE
Inventors: Jacobus van Santpoort; Ouwerkerk Johannes Hendrik Willem Ijmuiden; Laar (Niederlande)
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1968-10-19
Filing date: 1968-10-19
Publication date: 1972-02-17
Also published as: BE740316A; JPS4933373B1; US3568932A; AT297905B; FR2021086A1; DE1803984A1; LU59663A1; GB1290503A

Description

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Die Frfindiing bezieht sich auf eine keramische Verbrennungscinriehtung für turmartigi- Winderhitzer «lit Brennschacht, die parallele, vertikale Zuführungen rechteckigen Querschnittes für Brenngas und Verbrennungsluft aufweist, die in im Boden des Itrennsehachtes angeordneten Austrittskanälen rechteckigen Querschnitts enden, von denen die der Zuführung fur das eine Brennmittel zugeordneten Austrittskanälc hon/ontal in Reihe ausgebildet und in Strömungsrichking zur Langsmittelebcnc der Zuführungen geneigt sind.

Fine derartige Verbrcnnungseinrichtung ist aus der deutschen Auslegeschrift O 2415 VI 18 λ bekannt.

Die bekannte Verbrcnnungscinrichtung weist parallele. vertikale Brennmittcl/uführungcn schmalen rechteckigen Querschnittes mit jeweils in Strömungsrk'htung /11 ihrer l.ängsmittelcbene geneigten Aus· triltskanälen auf. Die gleichartige Ausbildung der Austrittskanälc für Gas und Luft bewirkt, daß boi 6j ungleichen Austrittsgeschwindigkeiten der beiden Brennmittelströme eine Ablenkung der Flamme aus der Brennschachtachse erfolgt, wodurch an den Auftreffstellen der Flamme die Brennschuehtwundung örtlich überhitzt wird, was zu frühen Beschädigungen des Mauerwerkes führen kann.

Aus der USA.-Patentschrift 2 175 611 ist ferner eine Verbrennungseinrichtung für einen lurmarligen Winderhitzer mit Brennschacht bekannt, bei der der Zuführung für Brenngas ein zentraler A'istrittskanul kreisförmigen Querschnitts zugeordnet ist, dessen Wandung an der Mündung in eine konisch nach außen geneigte Wandung übergeht, in der in gleicher Höhe gleichmäßig verteilt Ausirittskanäle rechteckigen Querschnitts für Verbrennungsluft münden. Bei dieser Verbrennungseinrichtung ist wegen des kompakten zentralen Brennmiitelsirahles eine Brennmiilelvermischung auf engem Raum nicht gewährleistet.

Fs ist weiterhin bekannt, einen Para'lelstrombrenner mit einem in Sirömungsricluung zur Brennermiitelebene geneigten Austrittsschlitz für Verbrennungsluft sowie parallel dazu angeordneten, ebenfalls z.ur Miltelcbene geneigten Austriitshohrungen für Brenngas zu versehen und in einem Bodenieil des Brennschachtcs eines turmartigen Winderhitzers Austrittskanäle für Brenngas und Verbrennungsluft vorzusehen.

Der Frfindung liegt die .Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungseinrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, die bei inniger Brennmitielvermischung eine die Brennschachtwandung durch örtliche Cberhitzungen nicht gefährdende, gebündelte Flamme gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch üjlöst. daß der Zuführung für das andere Brennmittel ein zentraler vertikaler Austrittskanal zugeordnet ist. dessen l.ängswandungen an der Mündung in nach außen geneigte ebene Wandungen übergehen, in denen in gleicher Höhe gegenwinder versetzt die Austrittskanäle für das erstgenannte Brennmiticl in jeweils einer Reihe münden.

Der durch eine derartige Ausbildung erzielbare technische Fortschritt besteht darin, daß sich infolge der Anordnung der Austrittskanäle für das eine Brennmittel parallel zu den Längsseiten des zentralen Austrittskanals für das andere Brennmittel bei intensiver Vermischung der Brennmittel auf engem Raum ungeachtet eventueller Schwankungen in der Austrittsgeschwindigkeit der beiden Brennmittelströme eine symmetrisch zur Längsachse der Vcrbrennungseinrichtung sich erstreckende Flamme ausbildet, wobei ein vollständiger Ausbrand des Brennmittclgcmisches innerhalb des Brennschachtes unter Vermeidung von zerstörend wirkenden Nachbrennungen in der Winderhitzerkuppe] und im Gitterwerksschacht erreicht wird. Die Verbrennungseinrichtung kann außerdem bei verschiedenartigen Brennschachtquerschnitten Anwendung finden.

Das Verhältnis von Länge zu Breite des zentralen Austrittskanals kann im Bereich zwischen 4 : 1 und 6 : I liegen.

Ferner können in jeder der sich an die Längswandungen des zentralen Austrittskanals anschließenden, nach außen geneigten Wandungen mindestens vier Austrittskanäle münden.

Weiterhin können zur Vereinfachung des Aufbaues der Verbrennungseinrichtung der zentrale Austrittskanal und die weiteren Austrittskanäle in einem Bovlenteil angeordnet sein und die geneigten Wandungen einen Winkel von 40^r bis 120~ einschließen.

Außerdem können sich die Zuführungen für Brenngas und Verbrennungsluft nahe dem Bodenteil verengen. Dies bewirkt eine gleichmäßige Verteilung der zufließenden Brennmittel auf den zentralen Austriltskanal und die weiteren Austrittskanäle.

Die 7e,ichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Winderhitzer mit in den Brennschacht eingebauter Verbrennungseinrichtun.s im Längsschnitt,

Fig. 2 die Verbrennungseinrichtung aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i 2. 3 einen Schnitt nach der Linie ITT-III in Fig. 2.

Der Winderhitzer nach F i g. 1 weist eine Umfangswand 1 sowie einen Boden 2 auf, die eine gemauerte Einheit bilden. Die Umfangswand 1 ist von einem Stahlmantel umgeben (nicht gezeigt). Eine Anzahl aus dem Boden 2 ragender Pfeiler 3 stützt einen Rost 4, auf dem die im Gitterwerksschacht 5 untergebrachten, mit Durchgängen versehenen Gitterwerkslieine gestapelt sind (nicht gezeigt), durch weiche abwechselnd heißes Gas von oLen nach unten und zu erhitzende Luft von unten nacl. oben geführt werden. Der Gitterwerksschacht 5 ist durch eine Wand 6 vom Brennschacht 7 getrennt, der nach außen durch einen Abschnitt der Umfangswand 1 begrenzt wird. Oben ist der Winderhitzer durch eine gemauerte Kuppel 8 Und durch eine Stahlkuppel 9 abgeschlossen.

Im Boden des Brennschachtes ist eine Verbrennungseinrichtung 10 angeordnet, die eine zentrale Zuführung 11 für Brenngas und eine weitere Zuführung 12 für Verbrennungsluft aufweist. Oberhalb der Verbrennungseinrichtung 10 werden Brennstoff und Luft innig gemischt und im Brennschacht 7 verbrannt. Die heißen Verbrennungsgase ziehen über die Trennwand 6 in das Gitterwerk und geben Wärme an die im Gitterwerksschacht 5 gestapelten Steine ab, um dann den Winderhitzer zu verlassen. Nach Aufheizung der Gitterwerksteine werden die Zufuhröffnungen 13 und 14 der Zuführungen 11 und 12 für Brenngas und Verbrennungsluft geschlossen; durch eine öffnung 15 wird Kaltwind eingeführt, der

ίο die Gitterwerkssteine in umgekehrter Richtung durchströmt und den Winderhitzer als Heißwind durch die Öffnung 16 verläßt.

Das Bodenteil 17 ist aus keramischem Material hergestellt, ebenso wie d'.e Wände der Zuführungen

Il und 12 und die Wände 1 und 6 des Brennschachtes 7. Der zentrale Austritlskanal 18 des Bodenteils 17 hat rechteckige Forrr- mit einem Verhältnis von Länge zu Breite von etwa 5 : 1. Ferner ist der zentrale Austrittskanal 18 an den Längsseiten von Wandüngen 19 eingesäumt, in denen in gleicher Höhe gegeneinander versetzt mit der Zuführung 12 in Verbindung stehende Austrittskanäle 20 in jeweils einer Reihe- münden. Die Austrittskanäle 20 haben rechteckige Form, und die aus ihnen austretenden Verbrennungsluftstrahlen bhsen abwechselnd aneinander vorbei. Die Wandungen 19 des Bodenteiles 17 schließen im wesentlichen einen Winkel von 90° ein, der aber je nach Länge und Durchmesser des Brennschachtes? zwischen 40 bis 120° liegen kann. Die Mittelachsen der Austrittskanälc 20 bilden mit der Achse des zentralen Austrittskanals 18 einen Winkel von etwa 20°.

Die Zuführungen 11 und 12 sind mit Verengungen 21 und 22 versehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Keramische VcrbrcnnungseinrichUing für Uirmurtige Winderhitzer mil Brennschuclu, die parallele, vertikale Zuführungen rechteckigen Querschnittes für Brenngas und Verbrennungsluft aufweist, die in im Boden des Brennschachtes ungeordneten Auslrittskanälen rechteckigen Querschnittes enden, von denen die der Zufiihrung für das eine Brennmittcl zugeordneten Austrittskanäle horizontal in Reihe uusgcbildct und in Strömungsrichtimg zur Längsmittelebene der Zuführungen geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführung für das andere Brennmittel ein zentraler vertikaler Austritt.skanal (18) -!geordnet ist, dessen Längswandungen an der Mündung in nach außen geneigte ebene Wandungen (10) übergehen, in denen in gleicher Hohe gegeneinander versetzt die Aiustrittskanäle (20) für das erstgenannte Brennmittel in jeweils einer Reihe münden.

2. Verbrennungscinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von länge zu Breite des Ausiritiskanals (18) im Bereich zwischen 4 : 1 und 6 : 1 liegt.

3. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch I. dadurch ^kennzeichnet, daß in jeder Wandung

(19) mindestens vier Au^'rittskanäle (20) münden.

4. Verbrennungseinrieh!' ng nach eine:.i cici Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß i'.er Austrittskanal (18) und die Austrittskanäk

(20) in einem Bodenteil (17) angeordnet sind und daß die Wandungen (19) einen Winkel von 40^Λ bis 120 einschließen.

5. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zuführungen (11. 12) für Brenngas und Verbrennungsluft nahe dem Bodenteil (17) verengen.