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Industri ebrenner Die Erfindung bezieht sich auf einen Industriebrenner
mit einer Vielzahl von reihenweise angeordneten Brennerdüsen, von denen jede eine
Flammdüse für eine lange Hauptflamme mit hoher Ausströmgeschwindigkeit und eine
diese umgebende Ringdüse für eine Halteflamme aufweist, wobei die Halteflamme gleichzeitig
Durchziindeflamme sein soll.
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Die llalteflammen bekannter Brenner dieser Art haben normalerweise
einen gewissen Abstand voneinander, der die Zuführung von Sekundärluft gestattet,
wobei die Sekundärluft entweder durch eine ringförmig außerhalb der Ringdüse vorgesehene
Sekundärluftdüse oder einfach konvektiv aus der Umgebung des Brenners herbeigeführt
wird0
Die Halteflammen berühren sich also normalerweise nicht trotzdem vermögen sie bei
der Verwendung von Stadtgas die Durchzündung zu gewährleisten0 Bei der Umstellung
des Brennerbetriebes auf erdgas zeigt sich nun, daß die Durchzündung nicht mehr
gewährleistet ist0 Der Grund hierfür liegt im hohen Methan-Gehalt und den damit
verbundenen anderen physikalischen Eigenschaften des Erdgases gegenüber dem Stadtgas.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der
eingangs genannten Art so umzugestalten, daß die Durchzündefunktion der Halteflammen
auch fiir erdgas gewährleistet ist0 Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin daß
die Ringdüsen auf ihrer jeweils einer benachbarten Düse nächstliegenden Seite eine
zu der benachbarten Düse gerichtete Erweiterung aufweisen0 An der Stelle der Erweiterung
vergrößert sich die ilalteflamme zur benachbarten Düse hin, so daß die Halteflammen
an dieser Stelle einander sehr nahe kommen und dadurch eine Durchzündung möglich
ist0 Falls die Sekundärluft durch eine die Ringdüse umgebende, im wesentlichen ringförmige
Sekundärluftdüse zugeführt ist, kann die Sekundärluft leicht als Sperre zwischen
deii Halteflammen wirken. Sie wird deshalb nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
im Bereich der größten Nä!ie zweier Düsen unterbrochen.
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Zweckmäßigerweise werdend die die Ringdüsen außen begrenzenden Düsenteile
benachbarten Düsen mit geringem Abstand voneinander angeordnet' wobei die Erweiterungen
der Ringdüsen nach der Erfindung als einander zugewendete Durchbrechungen in diesen
Düsenteilen ausgeführt sein können.
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Die Erfindung wird im folgenden naher unter Bezugsnahme auf die Zeichnung
erlautert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Darin zeigen: Fig 1 die perspektivische, teillfeise geschnittene Gesamtansicht eines
Brenners Figo 2 einen Teilquerschnitt durch den Brenner in vergrößertem Fiaßstab,
Fig. 3 eine einzelne Düse, Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Brenner, Fig. 5
die Draufsicht auf einen Brenner und Fige 6 und 7 entsprechende Schnitte und Ansichten
einer Ausführungsform mit Blinddüse.
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Das langgestreckte Brennergehäuse 1 enthält einen Kanal 2 zur Zuführung
eine Luftgasgemischs zu einer Reihe von Düsen 3.
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Diese sind in eine Brennerplatte 4 eingeschraubt, die den Kanal 2
von einem Sekundärluftkanal 5 trennt, Die Seitenwände 6 und 7 sowie die Deckplatte
8 schließen die Düsen ein.
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Die Düsen bestehen aus einem mittleren Teil 9, der die eigentliche
Flammendüse bildet, und einem Düsenring 10. Die Flammendüse ist bei 11 in die Brennerplatte
4 eingeschraubt und enthält eine Düsenbohrung 12, von der bei 13 Querbohrungen nach
außen geführt sind.
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Der Düsenring 10 der die Flammendüse 9 umgibt ist am Fuß bei 14 derart
eingezogen, daß er von der Flammendüse gehalten wird. Er bildet im oberen Teil mit
dem Kopf der Flammendüse die Ringdüse 15, die über die Bohrungen 13 mit dem Düsenkanal
und dem Kanal 2 des Brennergehäuses in Verbindung steht.
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Flammendüse und Düsenring sind im Bereich der Ringdüse 15 bei 16 stufig
ausgeführt, so daß das der Ringdüse zuströmende Gas1 nachdem es im Bereich 17 achsparallele
Strömungsrichtung hatte, im Stufenbereich 16 radial nach außen gerichtet ist, um
dann in der eigentlichen Ringdüse 15 wieder achsparallel zu strömen.
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Die Deckplatte 8 des Sekundärluftkanals 5 ist im Bereich der Düse
derart ausgebohrt, daß sich eine zur Düse konzentrische Sekundärluftdüse 18 ergibt.
Im Bereich der größten Nähe der benachbarten Düsen stehen die Bohrungen in der Deckplatte
8 miteinander in Verbindung. Dabei haben die Düsenringe 10 einen solchen Abstand
und im Kopfbereich einen solchen Durchmesser, daß sie einander c berühren. Durch
tangentiale Abflachung kann sogar eine Berührungsfläche von einer gewissen Ausdehnung
geschaffen werden (Fig0 5).
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In diesem Bereich größter Annäherung und gegenseitiger Berührung sind
die oberhalb der Stufe 16 befindlichen zylindrischen Teile 19 der Düsenringe bei
20 derart ausgeschnitten, daß eine gegenseitige Verbindung der Ringdüsen entsteht.
Die Ausschnitte 20 reichen zweckmäßigerweise bis zur Stufe 16 herab.
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Die Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise: Das Luftgasgemisch aus
dem Kanal 2 strömt in bekannter Weise durch die Düsenbohrung 12 zur Flammendüse
und dadurch die Bohrungen 13
und den Raum zwischen der Flammendüse
und dem Düsenring zur Ringdiise. Hauptflamme A und Halteflamme B haben etwa die
in Fig, 2 und Fig. 3 veranschaulichte Form, d.h. die Halteflamme entwickelt sich
verhältnismäßig schmal im Bereich über der Ringdüse 15.
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Es besteht auch die Möglichkeit, die Gesamtwärmeleistung durch Einsatz
von Blinddjjsen 21 (Fig. 6 und 7) variabel zu gestalten.
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Durch Einsatz der ßlinddüsen wird die Anzahl der aktiven Hauptilamnen
A begrenzt. Die Funktion'der IIalteflammen bleibt jedoch erhalten. Die Blinddüse
21 unterscheidet sich hier von den Flammendüsen nur durch Fortfall der Bohrung für
die Hauptflamme A. Es können zwischen zwei Hauptflammen A auch mehrere Bl inddiisen
21 angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Anteil der Blinddüsen - über die gesamte
Wirlcungsbreite des Brenners gesehen - auch eine unsymmetrische Verteilung der Hauptflammen
erreichen, was bei Tunnelofenanlagen manchmal erforderlich ist0 Lla Bereich der
Ausschnitte 20 verbreitert sich jedoch jede Halteflamme zur benachbarten Düse hin
(Fig. 4)1 so daß benachbarte Halteflammen sogar zusammenwachsen können. Dies wird
dadurch begünstigt, daß die Brenngase im untersten Bereich der Ausschnitte 20 von
der Stufe 16 her kommend eine radiale Strömungsrichtung haben, eine Strömungsrichtung
also, die zur benachbarten Düse gerichtet ist0 Das Zusammenwachsen der Halteflammen
im Nachbarschaftsbereich wird durch die aus der Sekundirluftdüse 18 ausstreimende
Luft nicht behindert, da diese Sekundärluftdiise in diesem Bereich unterbrochen
ist0
Der Vorteil der Erfindung besteht vor allem darin, daß konvent'onelle
Brenner, die bisher mit Stadtgas betrieben wurden und deren Aufbau der erfindungsgemäßen
Düsen mit Ausnahme des Ausschnitts 20 entspricht, mit sehr geringem Aufwand, nämlich
nur durch Einschneiden des Ausschnitts 20für den Betrieb mit Erdgas geeignet gemacht
werden können. Es wäre sonst der völlige Austausch der Breniier erforderlich.