DE2629962C2 - Vorrichtung zur Schalldämpfung eines Strahlheizrohres für einen Industrieofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schalldämpfung eines mit einem Abgasstutzen versehenen Strahlheizrohres für einen Industrieofen.

Derartige Vorrichtungen gehören nicht zum Stand der Technik. Sirahlheizrohre für Industrieöfen sind allerdings in verschiedenen Ausführungsformen im Stand der Technik bekannt. Sie ragen durch die Ofenwand in Jen Ofcniniienraüni hinein und bestehen im allgemeinen aus einem an seinem vorderen f-iiidc offenen Innenrohr und einem (las Innenrohr umgebenden, .in seinein vorderen Ende verschlossenen Außen rohr Vom außerhalb des Ofens liegenden hinteren Ende ill's lnnenrohres her werden einem im Innenrohr .lnfH'ordneien lirerinerkopf über ein /eniralrohr ein Mminmillel und lihei die /wischen /eniralrohr und Imirniolir gebildi-ii¹ hohl/vlmdnsrhi.· l.eituiK Verbicn nungsluft zugeführt Die im Innenrohr durch die Verbrennung des Brennmittels und der Verbrennungsluft erzeugten Abgase werden am Kopf des Strahlheizrohres in die Ringleitung zwischen Innenrohr und Außenrohr umgelenkt und verlassen das Strahlheizrohr nach Vorwärmung der Verbrennungsluft über einen außerhalb des Ofens an das Außenrohr angeschlossenen Abgasstutzen. Die bekannten Strahlheizrohre iind also regelmäßig mit gleichsam integrierten Rekuperatoren

ίο ausgerüstet, zu deren Unterbringung die Ofenwand zur Verfügung steht. Letztere begrenzt die zulässige Ausbaulänge. Die technische Entwicklung geht jedoch bei Industrieöfen zu geringeren Ofenwanddicken, während außerdem erhöhte Heizleistungen verlangt werden. Es wird also die absolute und spezifische Rekuperatorfläche verringert, wi.s den Wirkungsgrad verschlechtert. Die Bestrebungen gehen in Richtung erhöhter Wirtschaftlichkeit und dumit zu erhöhter Vorwärmung der Verbrennungsluft. Daneben steht eine ganz andere Forderung, nämlich nach verringerter Schallemission. Tatsächlich erfolgt insbesondere bei erhöhter Leistung des Strahlhei.irahres eine vermehrte Schallemission aus dem Abgasst,it;:en.

Der Erfindung liegt die Aulgabe zugrunde, bei Strahlheizrohren auf einfache Weise eine Schalldämpfung zu verwirkliche/i.

Zur Lösung dieser Aufgabe li:hrt die Erfindung, daß auf den Abgasstutzen ein Doppelgehäuse mit einem Auüenmantel, einem Innenmantel, einem Ringraum zwischen Außenmantel und Inrieiimantel sowie einem Kernraum innerhalb des Inner mantels aufgesetzt ist, und daß einer der Räume (Ringraum oder Kernraum) als rekuperativer Verbrennungsiuftvorwärmer und der andere als Schalldämpfer mit zugleich als Wärmeleitelemente für den Verbrennungsluftvorwärmer ausgestalteten Schalldämpfungseinbauten ausgebildet ist. — Es versteht sich von selbst, daß sowohl der Ringraum als auch der Kernraum für die Gasru- und -abführung entsprechende Stutzen aufweise::;.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, daß mit ein und derselben Vorrichtung sowohl ausreichende Schalldämpfung al·; auch ausreichende Vorwärmung der Verbrennungsluft gewährleistet sind.

Kür die weitere Ausgestaltuns: bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Ringraum als Schalldämpfer und der Kernraum als Verbrennungsluftvorwärmer ausgeführt. Die zugleich ils Wärmeleitelemente ausgestalteten Schalldämpfungseinbauten bestehen vorzugsweise aus mit dem Innenmantel vereinigten Radiallamellen, welche die Turbulenz und damit Schallemission der strömenden Abgase auf ein überraschend niedriges Niveau absenken; die Radiallamellen sind gegebenenfalls in Abgasströmungsrichtung gegeneinander versetzt anzuordnen. Der Außenmantel ist zweckmäßigerweise als Isoliermantel ausgeführt, um Wärmeverluste und zugleich die Schallabstrahlung weiter zu vermindern. LJm den Verbrennungsluftvorwärmer /Ί optimieren, muß die Strömung der Verbrennungsluft im Verhrenrunjisliiflvorwarmer entsprechend eingerichtet werden; licr/ii empfiehlt die Erfindung, d.iß der Kcrnraiim ah Verbrenriiingsluftvor wärmer einen zentralen Kerni;inbaukörper sowie /wischen Innenmantel und Kcmeinbaukörper Strö

''S mungseiribauteti aufweist, die ebenfalls gleichzeitig zur Verbesserung des konvcktiven Wärmeübergangs aber auch des Slrahliingswärmeüherganges herangezogen werden können. Besonders bewahr! haben sieh im diesel

Hinsicht Strömungseinbauten in Form von in Strömungsrichtung gewellten Drahtnetzbahnen. Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn der Kerneinbaukörper als Hohlkörper ausgeführt ist, dessen Hohlraum dem Ringraum zwischen Außenmantel und Innenmantel strömungsmäßig parallelgeschaltet ist. Der Verbrennungsluftvorwärmer kann jedenfalls so ausgelegt sein, daß er die gesamte Verbrennungsluftvorwärmung übernimmt, er kann jedoch auch mit einem in üblicher Weise in der Ofenwand angeordneten Verbrennungsluftvorwärmer kombiniert sein. In bautechnischer Hinsicht ergeben sich besonders einfache Verhältnisse, wenn wie nach einer bevorzugten Ausführungsform der Außenmantel, der Innenmantel und der gegebenenfalls zusätzliche Kerneinbaukörper des Doppelgehäuses konzentrisch zueinander angeordnet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Alisführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. ! einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäQe Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt A-A durch den Gegenstand nach Fig-I.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Schalldämpfung eines Strahlheizrohres 1 für einen Industrieofen. Das Strahlheizrohr I ist in Fig. I nur teilweise dargestellt. Aufbau und Funktionsweise sind im Stand der Technik bekannt und bedürfen daher einer näheren Erläuterung nicht. Aus F i g. I ist jedenfalls erkennbar, daß das Strahlheizrohr 1 einen außerhalb des Industrieofens angeordneten Abgasstutzen 2, Verbrenniingsluftzufuhrstutzen 3 sowie Brennmittelzufuhrstutzen 4 aufweist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schalldämpfung besteht zunächst aus einem auf den Abgasstutzen 2 aufgesetzten Doppelgehäuse 5 mit einem Außenmantel 6. einem Innenmantel 7, einem Ringraum 8 zwischen AuUenmantel 6 und Innenmantel 7 sowie einem Kernraum 9 innerhalb des Innenmantels 7. Einer der Räume, nämlich der Ringraum 8, ist als Schalldämpfer und der andere, nämlich der Kernraum 9, als rekuperativer Verbrennungsluftvorwärmer ausgebildet.

Der Schalldämpfer 8 ist mit Schalldämpfungseinbaüten 10 versehen, die zugleich als Wärmeleitelemente für den Verbrennungsluftvorwärmer 9 ausgestaltet sind. Diese Schalldämpfungseinbauten 10 bestehen im Ausführungsbeispiel aus Radiallamellen I0a bzw. 10b, welche, wie aus Fig.2 erkennbar ist, in den Querschnitt des Ringraumes 8 hineinragen und in der Höhe gegeneinander versetzt angeordnet sind. Der Außenmantel 6 ist als Isoliermantel 11 ausgeführt. Der als Verbrennungsluftvorwärmer ausgebildete Kernraum 9 weist einen zentralen Kerneinbaukörper 12 sowie zwischen Innenmantel 7 und Kerneinbaukörper 12 Strömungseinbauten 13 in Form einer in Strömungsrichtung gewellten Drahtnetzbahn auf. Der Außenmantel 6, der Innenmantel 7 und der zusätzliche Kerneinbaukörper 12 des Doppelgehäuses 5 sind konzentrisch zueinander angeordnet.

Die Strömung des Abgases und der Verbrennungsluft ergibt sich unschwer aus der Γ.-g. I. Das aus dem Abgasstutzen 2 kommende Abgas des ütrahlheizrohres 1 durchströmt den Ringraum 8 der Vorrichtung von unten nach oben und verläßt die Vorrichtung ;tn ihrem oberen Ende durch eine zentrale Abgasabführung 14. Die Verbrennungsluft durchströmt die Vorrichtung in umgekehrter Richtung, d. h. von oben nach unten, sie wird über eine obere Verbrennungsluftzuführung 15 in den Kernraum 9 eingeleitet und am unteren Ende des Kernraumes 9 durch eine Verbrennungsluftabführung 16 dem Verbiennungsluftzufuhrstutzen 3 des Strahlheizrohres I zugeführt.

Nicht dargestellt ist, daß auch der Kerneinbaukörper 12 zur Erhöhung des Wirkungsgrades beizutragen vermag, indem er als Hohlkörper ausgeführt wird, dessen Hohlraum dem Ringraum 8 zwischen Außen-

.15 mantel 6 und Innenmantel 7 strömungsmäßig parallelgeschaltet ist. Hierzu sind bei der in den Figuren dargestellten Vorrichtung die Enden des Kernraumes 9 gegenüber dem Kerneinbaukörper 12 verschlossen und die Enden des Kerneinbaukörpers 12 offen auszuführen, se daß das aus dem Abgasstutzen 2 austretende Abgas nicht nur den Ringraum 8, sondern zugleich auch den Kerneinbaukörper 12 durchströmt.

Hier/u 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Schalldämpfung eines mit einem Abgasstutzen versehenen Strahlheizrohres für einen Industrieofen, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Abgasstutzen (2) ein Doppelgehäuse (5) mit einem AuQenmantel (6), einem lnnenmantel(7), einem Ringraum (8) zwischen Außenmantel (6) und Innenmantel (7) sowie einem Kernraum (9) innerhalb des Innenmantels (7) aufgesetzt ist, und daß einer der Räume (8 bzw. 9) (Ringraum oder Kernraum) als rekuperativer Verbrennungsluftvorwärmer und der andere (9 bzw. 8) j!s Schalldämpfer mit zugleich als Wärmeleitelemente für den Verbrennungsluftvorwärmer ausgestalteten Schalldämpfungseinbauten (101 ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da8 der Ringraum (8) als Schalldämpfer und der Kernraum (9) als Verbrennungsluftvorwärmer ausgeführt ist.

J. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfurgseinbauten (tO) aus mit dem Innenmantel (7) vereinigten Radiallamellen bestehen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (6) als Isoliermantel (11) ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernraum (9) als Verbrennungsluftvorwarmer .inen zeniralen Kerneinbaukörper (12) sowil zwischen Inntmmantel (7) und Kerneinbaukörper (12) ircmungseinbauten (13) aufweist.

b. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungseinbauten (13) aus in Strömungsrichtung gewellten Drahtnet:?bahnen bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 ode· 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerneinbaukörper (12) als Hohlkörper ausgeführt ist, dessen Ringraum (8j /wischen Außenmantel (6) und Innenmantel (7) strömungsmäßig parallelgeschaltet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Anspr jche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (6), der Innenmantel (7) und der gegebenenfalls zusätzliche Kerneinbaukörper (12) des Doppelgehäuses (5) konzentrisch zueinander angeordnet sind.