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Die
Erfindung betrifft einen Brenner mit einer durch eine Öffnung
einer Brenneraufnahme hindurch in einen Behandlungsraum einmündenden
Brennerdüse, die mit wenigstens einer Brennstoffzuführung und
wenigstens einer Zuführung für ein Oxidationsmittel
ausgerüstet ist.
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Derartige
Brenner sind bekannt. So kommen bei der Befeuerung von Industrieöfen
zum Erwärmen und/oder Einschmelzen von Glas, Keramik oder
Metallen Brenner zum Einsatz, bei denen neben einem meist flüssigen
oder gasförmigen Brennstoff Luft oder reiner Sauerstoff
als Oxidationsmittel eingedüst wird. Die Brenner sind dabei
in einer Brenneraufnahme montiert, beispielsweise in einem in der
Wand des thermischen Behandlungsraumes angeordneten Brennerstein
oder einem metallischen Brennerrohr.
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Zu
den Vorteilen bei der Verwendung von reinem Sauerstoff als Oxidationsmittel
ist eine wesentlich erhöhte Schmelzleistung aufgrund der
höheren Wärmestrahlung und aufgrund der höheren
Energieeffizienz bei der Verbrennung zu zählen, weiterhin geringe
NOx-Emissionen und geringe Abgasmengen. Vorteile
von Luftbrennern sind dagegen geringere Rohstoffkosten und ein hoher
Gasfluss mit inertem Stickstoff innerhalb des Behandlungsraums,
der fallweise von Vorteil ist. Demzufolge empfiehlt es sich, während
einer Erwärmungs- und/oder Einschmelzphase, beispielsweise
von Metallen oder Glas, den hohen thermischen Wirkungsgrad von Brennstoff-Sauerstoff-Brennern
zu nutzen. Demgegenüber ist in der anschließenden
Warmhaltephase, in der nur eine relativ geringe thermische Leistung
erforderlich ist, eine Befeuerung des Behandlungskammer mit Brennstoff-Luft-Brennern
von Vorteil.
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Um
die Vorteile beider Betriebsarten nutzen zu können, wurden
bereits Brenner beschrieben, bei denen während des Einsatzes
zwischen Sauerstoff-Brennstoff-Betrieb und Luft-Brennstoff-Betrieb umgeschaltet
werden kann. So ist aus der
DE 100 46 569 A1 ein Brenner bekannt, bei
denen eine zentrale Zuleitung für Brennstoff und – koaxial
dazu sowie zueinander – Zuleitungen für zwei Oxidationsmittel, nämlich
eine Zuleitung für reinen Sauerstoff und eine Zuleitung
für Luft, vorgesehen ist. Durch Zu- und Abschalten der
jeweiligen Oxidationsmittelleitung kann nach Belieben vom Sauerstoffbetrieb
in den Luftbetrieb umgeschaltet werden, ohne dass es verschiedener,
für das jeweilige Oxidationsmittel spezifizierter Brenner
bedarf. Nachteilig bei diesem bekannten Sauerstoff-Luft-Brenner
ist jedoch, dass aufgrund der nicht veränderbaren Brennergeometrie
sehr unterschiedliche Ausströmgeschwindigkeiten des Oxidationsmittels
bei Einsatz von Luft bzw. Sauerstoff realisiert werden müssen.
Da durch die Ausströmgeschwindigkeit Stabilität
und Geometrie der Flamme maßgeblich beeinflusst wird, kann
der Brenner nur in einem sehr begrenzten Bereich des Verhältnisses aus
Luft zu Sauerstoff stabil bzw. für die jeweilige Behandlung
optimal gefahren werden.
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Aus
der
DE 101 56 376
A1 ist ein Brenner bekannt, der sowohl mit reinem Sauerstoff,
mit Luft als auch mit Luft und Sauerstoff im Mischbetrieb gefahren
werden kann. Bei diesem Gegenstand ist ein Sauerstoff-Brenner in
einer Luftzuführung aufgenommen, der zugleich ein einstellbarer
Drallerzeuger, vorzugsweise vom „Movable Block"-Typ, vorgeschaltet
ist. Neben der Einstellbarkeit der Impulsströme von Brennstoff,
Sauerstoff und Luft kann und muss mit diesem Brenner zusätzlich
der Drallstärke zwischen S = 0 (kein Drall) und S = 2 (überkritischer Drall)
eingestellt werden. Durch die variable Drallstärke der
Luft kann die Flammenlänge und -form sowie der Regelbereich
verändert und so die Flamme zumindest in einem weiten Bereich
unterschiedlicher Mischungsverhältnisse von Luft und Sauerstoff
stabilisiert werden. Dies gelingt jedoch umso unvollständiger,
je geringer der Sauerstoffanteil im Oxidationsmittel ist. In diesem
Falle muss die Strömungsgeschwindigkeit in den Oxidationsmittelzuleitungen
erhöht werden, um den höheren Anteil an unverbrennbaren Gasen
auszugleichen, was jedoch oberhalb einer gewissen Grenze zur Instabilität
der Flamme führt.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher, einen Brenner zu schaffen, der eine kontinuierliche
Verstellbarkeit des Sauerstoffanteils des zugeführten Oxidationsmittels
bei gleichzeitig hoher Stabilität der Flamme bzw. der thermischen
Verhältnisse im Behandlungsraum erlaubt.
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Gelöst
ist diese Aufgabe bei einem Brenner der eingangs genannten Art und
Zweckbestimmung dadurch, dass die Zuführung für
das Oxidationsmittel mit Mitteln zum Verändern des Strömungsquerschnitts
der Zuführung ausgerüstet ist.
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Im
Unterschied zu den Sauerstoff-Luft-Brennern nach dem Stande der
Technik wird erfindungsgemäß der Zufluss durch
die Oxidationsmittelzuführung durch eine Veränderung
ihres freien Strömungsquerschnitts beeinflusst. Damit kann
der Volumenstrom durch die Oxidationsmittelleitung erhöht
oder gesenkt werden, ohne dass dazu notwendigerweise auch die Strömungsgeschwindigkeit
in der betreffenden Oxidationsmittelzuführung verändert
wird. Auch bei laufender Verminderung des Sauerstoffanteils im Oxidationsmittel,
etwa bei einer allmählichen Umstellung von der Betriebsart „reiner
Sauerstoff" auf die Betriebsart „Luft" kann somit, trotz
der Reduzierung des Sauerstoffgehalts von nahezu 100% auf 20%, darauf
verzichtet werden, die Austrittsgeschwindigkeit des Oxidationsmittels
bei gleich bleibender Brennerleistung stark zu erhöhen.
Dadurch wird insbesondere die Ausbildung einer stabilen Flamme bzw. stabiler
Verbrennungsverhältnisse im Behandlungsraum auch bei unterschiedlichen
Sauerstoffkonzentrationen im Oxidationsmittel gewährleistet.
Eine Dralleinstellung ist zur Flammenstabilisierung beim erfindungsgemäßen
Brenner nicht erforderlich, kann jedoch zusätzlich vorgesehen
sein.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brennerdüse
mit wenigstens einer Zuführung für primäres
Oxidationsmittel und wenigstens einer Zuführung für
ein sekundäres Oxidationsmittel ausgerüstet ist,
wobei zumindest die Zuführung für sekundäres
Oxidationsmittel mit Mitteln zum Verändern des Strömungsquerschnitts
ausgerüstet ist. Bei dieser Ausgestaltung trägt
das primäre Oxidationsmittel die Grundlast für
die Verbrennung. Die Menge des sekundären Oxidationsmittels
kann dementsprechend insbesondere in Abhängigkeit vom Verhältnis
aus Luft und Sauerstoff verändert werden. Primäres
und sekundäres Oxidationsmittel können dabei eine
unterschiedliche oder aber auch die gleiche chemische Zusammensetzung
haben.
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Bevorzugt
ist der Strömungsquerschnitt wenigstens einer Zuführung
für primäres und/oder sekundäres Oxidationsmittel
kontinuierlich veränderbar und ermöglicht damit
eine stufenlose Einstellung des Sauerstoffanteils im Oxidationsmittel.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Brennerdüse
axial verschiebbar gegenüber der Brenneraufnahme ausgebildet
ist. Mit „Brenneraufnahme” ist beispielsweise
ein Brennerstein oder der Metallmantel eines Brennerrohrs gemeint.
Durch die Verschiebung der Brennerdüse verändern
sich Geometrie der Flamme und die Strömungsverhältnisse
im Behandlungsraum. Durch die Verschiebbarkeit der Brennerdüse
gegenüber dem Brennerstein bzw. dem Metallmantel des Brennerrohrs
wird somit ein zusätzlicher Parameter gewonnen, um die
Verhältnisse im Behandlungsraum zu optimieren.
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In
einer abermals vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Brenners wird durch einen mit der axialen Bewegung wirkverbundenen Schließmechanismus
bzw. wenigstens eine Zuführung für Oxidationsmittel
geöffnet und/oder geschlossen. Der freie Strömungsquerschnitt
der Oxidationsmittelzuführung wird also durch die axiale
Verschiebung der Brennerdüse gesteuert.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform wird dabei durch den
folgenden Aufbau realisiert: Die axial verschiebbare Brennerdüse
ist mit einem Brennerkopf ausgerüstet, der an seiner dem
Behandlungsraum zugewandten Seite konisch zugeformt ist. Zu diesem
konisch zugeformten Brennerkopf korrespondiert eine Ausnehmung in
der Brenneraufnahme, die gleichfalls konisch ausgebildet ist und zwar
derart, dass sich bei axialer Verschiebung der Brennerdüse
zwischen Brennerkopf und der konischen Ausnehmung in der Brenneraufnahme
ein Ringspalt öffnet, erweitert und/oder schließt.
Der Ringspalt ist im Strömungsweg der Zuführung
für sekundäres Oxidationsmittel integriert. Dadurch
gelingt es, den Strom des sekundären Oxidationsmittels
insbesondere durch die Variation des Ringspaltdurchmessers zu steuern.
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Die
wenigstens eine Zuführung für primäres Oxidationsmittel
und/oder die wenigstens eine Zuführung für sekundäres
Oxidationsmittel kann vorteilhaft mit einer Zuleitung für
Sauerstoff und/oder mit einer Luftzuleitung strömungsverbunden
sind. Hierbei sind verschiedene Möglichkeiten denkbar:
Zum einen können die von Zuführungen für
primäres bzw. sekundäres Oxidationsmittel strömungstechnisch
voneinander getrennt mit den jeweiligen Zuleitungen für Sauerstoff
bzw. Luft verbunden sein, oder es findet zunächst eine
Vermischung von Luft und Sauerstoff zu einem Gasgemisch statt, das
anschließend sowohl in die Zuführung für
primäres als auch in die Zuführung für
sekundäres Oxidationsmittel eingeleitet wird.
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Um
insbesondere eine flammenlose Verbrennung mit außen zirkulierendem
Verbrennungsgas zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, dass
die Luftzuleitung mit dem Innenraum des Behandlungsraums strömungsverbunden
ist. Zugleich mit dem für die Verbrennung benötigtem
Sauerstoff wird so Abgas aus dem Behandlungsraum rezirkuliert, durch das
die Temperatur in der Verbrennungs- bzw. Reaktionszone gesenkt und
gleichzeitig eine gleichmäßigere Temperaturverteilung
im Behandlungsraum bewirkt wird.
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Eine
besonders wartungsfreundliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Brenners sieht vor, dass die Zuleitung für Sauerstoff und
die Zuleitung für Luft in eine Mischkammer einmünden,
die sowohl mit der/den Zuführung/en für primäres
Oxidationsmittel als auch mit der/den Zuführung/en für
sekundäres Oxidationsmittel strömungsverbunden
ist. Sauerstoff und Luft werden somit zu einem homogenen Gasgemisch
vermischt und anschließend der bzw. den Oxidationsmittelzuführung/en
zugeleitet.
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Zweckmäßigerweise
ist der Brennerdüse eine Regelungsautomatik zugeordnet,
mittels der die Zufuhr an Luft und/oder Sauerstoff in Abhängigkeit von
einem oder mehreren physikalischen Parametern im Behandlungsraum
einstellbar ist. Als Parameter wird dabei beispielsweise die Temperatur
im Behandlungsraum, die Temperatur der Ofenwand, die Sauerstoffkonzentration
des zugeführten Oxidationsmittels, eine Schadstoffkonzentration
im Abgas, beispielsweise NOx, oder der Zustand
eines aufzuschmelzenden Materials erfasst und aus den erfassten
Daten nach einem vorgegebenem, errechneten oder empirisch ermittelten
Programm die benötigte Sauerstoffzufuhr eingestellt.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
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Bei
einem Verfahren zum Einleiten von Brenngasen in einen Behandlungsraum,
bei dem ein Brennstoff durch eine Brennstoffzuführung und
ein Oxidationsmittel durch wenigstens eine Oxidationsmittelzuführung
hindurch in den Behandlungsraum eingebracht wird, wird dabei als
Oxidationsmittel Sauerstoff und Luft in einem vorgegebenen oder während
des Einleitens sich veränderndem Verhältnis eingesetzt,
wobei in Abhängigkeit von dem Verhältnis aus Luft
und Sauerstoff die Menge des eingeleiteten Oxidationsmittels durch Änderung
des freien Strömungsquerschnitts von mindestens einer der Oxidationsmittelzuführungen
geändert wird. Die Änderung des Strömungsquerschnitts
ermöglicht den Zustrom unterschiedlicher Gasvolumina bei
gleich bleibender oder nur wenig veränderter Ausströmgeschwindigkeit.
Dadurch wird insbesondere unterschiedlichen Sauerstoffkonzentrationen
des Oxidationsmittels bei unterschiedlichen Mischungsverhältnissen
von Sauerstoff und Luft Rechnung getragen. Das erfindungsgemäße
Verfahren, bei dem vorzugsweise der erfindungsgemäße
Brenner zum Einsatz kommt, ermöglicht es, Sauerstoff und
Luft in einem beliebigen Verhältnis zueinander, also mit
einem Sauerstoffanteil zwischen 20% und 100% in den Behandlungsraum
einzutragen und dennoch eine stabile Verbrennung im Behandlungsraum
aufrecht zu erhalten.
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Bevorzugt
erfolgt dabei im Behandlungsraum eine flammenlose Verbrennung. Bei
der „flammenlosen Verbrennung", die auch als „milde"
oder „verdünnte" Verbrennung bezeichnet wird,
rezirkuliert das Ofengas im Behandlungsraum und bewirkt eine insgesamt
gleichmäßigere Temperaturverteilung im Behandlungsraum
bei einer gleichzeitig reduzierten Temperatur im Bereich der Brennerdüse.
Die flammenlose Verbrennung ermöglicht gegenüber
einer Verbrennung mit Flamme eine deutliche Reduzierung der NO
x-Werte. Das Prinzip der flammenlosen Verbrennung
ist an sich bekannt und wird beispielsweise in der
EP 0 463 218 A1 beschrieben.
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Anhand
der Zeichnungen soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert werden. In schematischen Ansichten
zeigen:
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1:
Einen erfindungsgemäßen Brenner in einer ersten
Stellposition in einem Längsschnitt und
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2:
Den Brenner aus 1 in einer zweiten Stellposition
mit geschlossenem Ringspalt.
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In
den 1 und 2 sind gleiche Merkmale mit
jeweils gleichen Bezugsziffern versehen. Der in den Zeichnungen
dargestellte Brenner 1 umfasst eine Brennerdüse 2,
die durch die Öffnung 3 eines in die Wandung eines
metallurgischen Behandlungsraums 4 eingelassenen Brennersteins 5 einmündet.
Alternativ oder ergänzend zum Brennerstein 5 kann
die Brennerdüse 2 beispielsweise auch im Metallmantel
eines Brennerrohrs angeordnet sein, das in den Behandlungsraum einmündet.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird im Folgenden die Anordnung
der Brennerdüse 2 in einem Brennerstein 5 näher
betrachtet. Die Brennerdüse 2 ist in einem Brennergehäuse 6 angeordnet,
das fest und zumindest weitgehend gasdicht mit dem Brennerstein 5 verbunden
ist. Die Brennerdüse 2 ist axial verschiebbar
im Brennergehäuse 6 aufgenommen, wobei die Verschiebung
der Brennerdüse 2 in hier nicht gezeigter Weise
entweder mittels eines Stellmotors oder mechanisch, etwa über
ein Handstellrad, oder hydraulisch oder pneumatisch, erfolgt.
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Die
Brennerdüse 2 umfasst einen Brennerkopf 7,
der von hier nicht gezeigten Halterungen auf einer Achse 8 koaxial
zur kreiszylinderförmigen Öffnung 3 des
Brennersteins 5 gehalten wird. Zentral durch den Brennerkopf 7 und
das Brennergehäuse 6 hindurch erstreckt sich eine
Brennstoffzuführung 9, die an ihrem vom Düsenaustritt 10 entgegen
gesetzten Ende in hier nicht gezeigter Weise an eine Zuleitung für
gasförmigen oder flüssigen Brennstoff angeschlossen
ist. Koaxial zur Brennstoffzuführung 9 erstreckt
sich durch den Brennerkopf 7 hindurch eine Zuführung 11 für
primäres Oxidationsmittel, die gleichfalls am Düsenaustritt 10 ausmündet.
An der vom Düsenaustritt 10 entgegengesetzten
Stirnseite 13 des Brennerkopfs 7 mündet
die Zuführung 11 dagegen in den Innenraum 14 des
Brennergehäuses 6 ein.
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Das
Brennergehäuse 6 ist mit einer oder mehreren,
im Ausführungsbeispiel mit zwei, Zuleitungen 15, 16 für
Oxidationsmittel ausgerüstet. Bei den Zuführungen,
die als Flansch oder als Verschraubung ausgestaltet sein können,
handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Zuleitung 15 für
Sauerstoff und eine Zuleitung 16 für Luft. Selbstverständlich
können im Rahmen der Erfindung durch die Zuleitungen 15, 16 auf
andere Oxidationsmittel, insbesondere Oxidationsmittel mit verschieden
großen Sauerstoffanteilen, in den Innenraum 14 des
Brennergehäuses 6 eingeleitet werden. Der Zustrom
an Sauerstoff bzw. Luft durch die Zuleitungen 15, 16 kann mittels
hier nicht gezeigter Armaturen unabhängig voneinander eingestellt
bzw. geregelt werden. Im Ausführungsbeispiel münden
also beide Zuleitungen 15, 16 für Luft
und Sauerstoff in den Innenraum 14 ein; der Innenraum 14 fungiert
dadurch als Mischkammer, in der sich Luft und Sauerstoff zu einem
homogenen Gasgemisch vermengen, dessen Sauerstoffgehalt durch die
Mengen des zugeführten Sauerstoff bzw. der zugeführten
Luft bestimmt wird. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich,
die Zuleitung 15 für Sauerstoff über
eine Leitung mit der Zuführung 11 für
primäres Oxidationsmittel zu verbinden und somit die Gasströme
von Sauerstoff und Luft bis zum Düsenaustritt 10 hin
voneinander getrennt zu halten.
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An
seiner zum Düsenaustritt 10 weisenden Stirnseite
weist der Brennerkopf 7 einen konisch zugeformten Vorderabschnitt 17 auf.
Mit gleichem Winkelmaß wie der konische Vorderabschnitt 17 des Brennerkopfs 7 erstreckt
sich im Brennerstein 5 (bzw. im Falle eines die Brennerdüse 2 umgebenden Brennerrohres
in deren Metallmantel), koaxial zur Öffnung 3 eine
gleichfalls konisch ausgebildete Ausnehmung 18. In der
in 1 gezeigten Stellposition ist die Brennerdüse 2 beabstandet
vom Brennerstein 5 bzw. dem Metallmantel angeordnet, wobei
sich zwischen dem konischen Vorderabschnitt 17 des Brennerkopfs 7 und
der konischen Ausnehmung 18 im Brennerstein 5 ein
Ringspalt 20 erstreckt. Der Ringspalt 20 ist mit
dem Innenraum 14 des Brennergehäuses 6 strömungsverbunden
und ermöglicht so die Zufuhr von Oxidationsmittel aus dem
Innenraum 14 als sekundäres Oxidationsmittel.
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In
der in 2 gezeigten Stellposition ist die Brennerdüse 2 mit
dem konischen Vorderabschnitt 17 in die konische Ausnehmung 18 des
Brennersteins 5 hinein verfahren, und der Ringspalt 20 ist
geschlossen. In dieser Stellposition erfolgt dir Zuführung
von Oxidationsmittel ausschließlich über die Zuführung 11 für
primäres Oxidationsmittel.
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Bei
Verwendung eines Stellmotors zur Bewegung der Brennerdüse 2 kann
dieser auch mit einer hier nicht gezeigten Regelautomatik in Datenverbindung
stehen, die den Vorschub der Brennerdüse 2 in
Abhängigkeit von bestimmten gemessenen Parametern, beispielsweise
der Temperatur oder der Konzentration von bestimmten Gasen im Behandlungsraum 4 oder
dem Zustand eines im Behandlungsraum 4 vorliegenden Behandlungsguts,
regelt.
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Beim
Betrieb des Brenners 1 wird über die Brennstoffzuführung 9 ein
flüssiger oder gasförmiger Brennstoff, beispielsweise
Erdgas, in den Behandlungsraum 4 eingeleitet. Wird der
Brenner 1 als reiner Sauerstoffbrenner betrieben, befindet
sich der Brenner in der Stellposition, wie sie in 2 gezeigt
ist. Der als Oxidationsmittel zum Einsatz kommende Sauerstoff wird über
die Zuleitung 15 für Sauerstoff in den Innenraum 14 eingeleitet
und gelangt von dort über die Zuführung 11 für
primäres Oxidationsmittel in den Behandlungsraum 4.
Die Zuleitung 16 für Luft ist währenddessen
geschlossen. In dieser Betriebsart als reiner Sauerstoffbrenner
besitzt der Brenner 1 eine hohe Schmelzleistung bei gleichzeitig
geringen Abgasmengen.
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Wird
im Verlauf der Behandlung die Umstellung auf gemischten Luft-Sauerstoff-Betrieb
oder Luftbetrieb gewünscht, beispielsweise nach Abschluss
eines Aufschmelzprozesses und Beginn einer Warmhaltephase, wird
Luft über die Zuleitung 16 in den Innenraum 14 eingeleitet;
gleichzeitig wird die Zufuhr der Sauerstoffmenge über die
Zuleitung 15 entsprechend den stöchiometrischen
Verhältnisse gedrosselt. Soll die über die in
den Behandlungsraum 4 eingebrachte Brennstoffmenge definierte
Leistung des Brenners 1 konstant gehalten werden, muss
infolge des hohen Stickstoffanteils der Luft eine entsprechend größere
Volumenmenge zugeführt werden. Hierzu wird die Brennerdüse 2 in
Richtung vom Brennerstein 5 weg bewegt, beispielsweise
in die in 1 gezeigte Position, wobei sich
der Ringspalt 20 öffnet. Durch den vergrößerten
Austrittsquerschnitt kann nun ein höheres Oxidationsmittelvolumen
in den Behandlungsraum 4 eingebracht werden, ohne dass
die Austrittsgeschwindigkeit des Oxidationsmittels am Düsenaustritt 10 wesentlich
erhöht werden muss. Je geringer der Sauerstoffanteil im
Oxidationsmittel ist, desto größer wird der Austrittsquerschnitt des
Ringspalts 18 gewählt, d. h. desto weiter befindet sich
der konische Vorderabschnitt 17 von der konischen Ausnehmung 18 des
Brennersteins 5 entfernt. Auf diese Weise wird der freie
Strömungsquerschnitt durch den Ringspalt 18 kontinuierlich
verändert und kann so den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden.
Dadurch werden im Innern des Behandlungsraumes 4 stabile
Verbrennungsverhältnisse gewährleistet.
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In
der Betriebsart als Luftbrenner ist der Brenner 1 besonders
zum Einsatz bei flammenloser Verbrennung im Behandlungsraum 4 geeignet.
Die flammenlose Verbrennung im Behandlungsraum führt zu
einer Erniedrigung der Temperaturen im Bereich des Düsenaustritts 10 und
insgesamt zu einer Erniedrigung der NOx-Werte
im Abgas. Hierzu kann die Zuleitung 16 für Luft
auch mit dem Behandlungsraum 4 in Strömungsverbindung
stehen, so dass während der Behandlung laufend Abgas aus
dem Behandlungsraum 4 entnommen und über die Zuleitung 15 wieder
in den Behandlungsraum 4 eingespeist werden kann (so genannte „äußere
Rezirkulation").
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Der
erfindungsgemäße Brenner 1 kann sowohl
für Herdöfen als auch für Drehtrommelöfen
eingesetzt werden und ist insbesondere zum Schmelzen von Nichteisenmetallen
oder Glas aber auch für Erwärmungsöfen
jeglicher Art geeignet. Ohne die Flammenstabilität zu beeinträchtigen,
kann der Sauerstoffanteil im Oxidationsmittel zwischen 20 Vol-% und
100 Vol-% variiert werden. Er vereint die positiven Eigenschaften
von Luftbrennern mit denen reiner Sauerstoffbrenner inklusive der
Möglichkeit zur flammenlosen Verbrennung und ist einfach
in bestehende Öfen einzubauen. Seine Bauweise macht ihn
besonders robust und wartungsarm. Insbesondere in der Metallindustrie
werden mit dem erfindungsgemäßen Brenner eine
höhere Produktivität, geringere Energieverbräuche
und flexiblere Arbeitsweisen bei gleichzeitig deutlich geringeren
Schadstoffemissionen ermöglicht.
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- 1
- Brenner
- 2
- Brennerdüse
- 3
- Öffnung
- 4
- Behandlungsraum
- 5
- Brennerstein
- 6
- Brennergehäuse
- 7
- Brennerkopf
- 8
- Achse
- 9
- Brennstoffzuführung
- 10
- Düsenaustritt
- 11
- Zuführung
für primäres Oxidationsmittel
- 12
-
- 13
- Stirnseite
- 14
- Innenraum
- 15
- Zuleitung
für Sauerstoff
- 16
- Zuleitung
für Luft
- 17
- konischer
Vorderabschnitt
- 18
- konische
Ausnehmung
- 19
-
- 20
- Ringspalt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10046569
A1 [0004]
- - DE 10156376 A1 [0005]
- - EP 0463218 A1 [0020]