DE2951365C2 - Brenner für gasförmige Brennstoffe zum Beheizen eines keramischen Ofens - Google Patents

Description

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslanze (5) aus einem dünnwandigen Material hergestellt ist.

3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslanze (5) aus einem keramischen Material besteht.

4. Brenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Gaslanze (5) entsprechend der Durchflußmenge des Brennstoffes variierbar und austauschbar ist.

Die Erfindung betrifft einen Brenner für gasförmige Brennstoffe zum Beheizen eines keramischen Ofens, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Bei Brennofen der keramischen Industrie z. B. Tunnelofen, werden verschiedene Brennertypen eingesetzt. Bei allen bisher bekannten Brennern ist es zwingend erforderlich, Luft als Trägermedium für den Brennstoff einzusetzen. Ein solcher Brenner ist aus der DE-OS 17 51 307 bekannt, der ein Mantelrohr besitzt, welches in seinem unteren Teil mit einem konzentrisch gelagerten Innenrohr verbunden ist. Das Mantelrohr endet in einer konischen Mündung und ist über eine Leitung an eine Druckluftquelle angeschlossen. Über einen Düsenkopf wird der Brennstoff in das Innenrohr eingeführt, wo dieser sich mit der Luft vermischt und ausgestoßen wird. Durch eine Zündvorrichtung bzw. durch die relativ hohe Brenntemperatur, die in der Brennzone des Tunnelofens herrscht, erfolgt eine Zündung des Brennstoffes noch innerhalb des Brenners im Innenrohr oder sofort nach Verlassen des Brenners mit der Folge, daß die Brennlufterwärmung hauptsächlich im oberen Bereich des Brennkanals vonstatten geht, während der von den Brennern entfernt liegende Bereich, z. B. das Brennwagenplateau, wärmemäßig benachteiligt ist Es kann deshalb vorkommen, daß zwischen den Bereichen an den Brennern und dem Brennwagenplateau eine Temperaturdifferenz von 200⁰C besteht, zumal die Brennluftströmung im Spalt zwischen Brennbesatz und Ofendecke die größte Wärme abführt. Auch durch eine erhöhte Luftmenge, die über die Brenner in den Ofen eingeführt wird, ist es

ίο nicht gelungen, eine Vergleichmäßigung der Temperatur zu erreichen. Diese in die Brennzone des Ofeni eingeführte große Luftmenge hat außerdem dazu geführt, daß sich die durch die Kühlzone gezogene Luftmenge um den in die Brennzone eingeführten Luftanteil verringert, wodurch das Brenngut weniger gekühlt wird. Die Folge davon ist, daß entweder die Kühlzone verlängert werden muß oder Einrichtungen im Tunnelofen eingebaut werden müssen, die die Kühlluft am Ende der Brennzone absaugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner für gasförmige Brennstoffe zum Beheizen eines keramischen Ofens zu schaffen, der ohne Luft als Trägermedium für den Brennstoff auskommt und der zur Vergleichmäßigung der Brennlufttemperatur im Brennkanal des Tunnelofens den Brennstoff auch in den unteren Bereich des Brennkanals befördert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Mit dem Brenner nach der Erfindung ist es möglich, den Brennstoff dorthin zu transportieren und zur Entzündung zu bringen, wo er benötigt wird, um eine Vergleichmäßigung der Brennlufttemperatur über den ganzen Brennkanalquerschnitt zu erreichen. Da die Brenner ohne Trägermediurr. für den Brennstoff arbeiten und damit keine zusätzliche Verbrennungsluft in den Tunnelofen eingeführt wird, ist ein wirtschaftliches Betreiben des Tunnelofens möglich.

Zur Verwendung einer dünnwandigen Gaslanze gemäß Anspruch 2 ist eine einwandfreie Kühlung der Gaslanze durch das fließende Gas gegeben.

Die Gaslanze aus Keramikmaterial (Anspruch 3) hält den herrschenden Temperaturen im Brennkanal des Tunnelofens einwandfrei stand und besitzt eine hohe mechanische Festigkeit.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher veranschaulicht. In dieser zeigen

F i g. 1 den Brenner im Schnitt mit teilweise ausgefahrener Gaslanze,

F i g. 2 den Teilausschnitt eines Tunnelofens im Längsschnitt mit in den Schürlöchern angeordneten Brennern,

F i g. 3 Draufsicht auf eine aus den Brennern gebildete Brennergruppe mit den dazugehörenden Leitungen.

Der in F i g. 1 dargestellte Brenner besteht aus einem äußeren Mantelrohr 1 und einem darin angebrachten Innenrohr 2. Zwischen Mantelrohr 1 und Innenrohr 2 befindet sich ein Luftraum 3, der die durch den am Mantelrohr 1 angeordneten Luftstutzen 4 zugeführte Steuerluft aufnimmt.

Innerhalb des Innenrohres 2 ist eine Gaslanze 5 angeordnet, die eine größere Länge als das Innenrohr 2 besitzt und die je nach Betriebsstellung hin- und herbewegt werden kann. Die Gaslanze 5 kann aus einem dünnwandigen Metallrohr oder aus einem Rohr aus

Keramikmaterial bestehen.

An der Gaslanze 5 ist eine Kolbenplatte 6, die die Gaslanze 5 im Abstand vom Innenrohr 2 hält und diese am Innenrohr 2 abstützt

Das Mantelrohr 1 ist am unteren linde mit einem Bodenverschluß 7 und einem im Bodenverschluß 7 angebrachten Loch 8 versehen, durch welches die Gaslanze 5 hindurchragt Das Loch 8 ist so groß ausgebildet daß verschiedene Gaslanzengrößen verwendet werden können, sowohl nach Durchmesrergrößen als auch nach Länge. Je nach Durchflußmenge ist deshalb die Gaslanze 5 austauschbar.

Das Innenrohr 2 endet im Abstand vom Bodenverschluß 7 des Mantelrohres 2 und ist an den Enden, den Bewegungsbereich der Gaslanze 5 begrenzend, jeweils mit einem Dichtring 9, 10 versehen. Jeder Dichtring 9, 10 besitzt ein Loch 11, 12 Der Dichtring 10 ist herausnehmbar angeordnet

Der Abschluß des Innenrohres bildet ein Gaszuführungsstutzen 13, der abnehmbar ausgebildet ist. Zwischen Gaszuführungsstutzen 13 und Dichtung 10 ist am Innenrohr 2 eine Abluftöffnung 14 angeordnet.

Durch den Luftstutzen 4, der an einer Luftquelle angeschlossen ist, wird Steuerluft mit einer variablen Pressung von bis zu 5 m'oar in den Luftraum 3 eingeführt, die durch das Loch 11 in das Innenrohr 2 und unter die Kolbenplatte 6 gelangt wobei die Steuerluft die Gaslanze 5 durch den auf die Kolbenplatte 6 ausgeübten Druck anhebt und damit aus den Brennkanal 15 des Tunnelofens 16 heraushebt. Bei diesem Vorgang ist die Abluftöffnung 14 geöffnet. Die Gaslanze 5 wird so weit angehoben, bis sie mit der Kolbenplatte 6 unter den Dichtring 10 stößt. Kolbenplatte 6 und Dichtring 10 bilden eine grobe Abdichtung, so daß nur eine äußerst geringe Luftmenge über die Abluftöffnung 14 abfließt. Des weiteren fließt eine ganz geringe Luftmenge durch den zwischen Gaslanze 5 und Loch 8 befindlichen Ringspalt in den Brennkanal 15 ab.

An dem Gaszuführungsstutzen 13 ist die Gasleitung angelegt, die unter einem Gasdruck von 0,7 bis max. 3,0 bar steht. Sobald der Schubvorgang im Tunnelofen abgeschlossen ist, erfolgt die Brennstoffreigabe und das Gas strömt in das Innenrohr 2 ein. Da das Gas mit einem gegenüber der Luft wesentlich höheren Druck in das Innenrohr 2 strömt drückt das Gas mit einem höheren Druck auf die Kolbenplatte 6, wodurch die Gaslanze 5 aus dem Metallrohr 1 aus- und in den Brennkanal 15 eingefahren wird. Kolbenplatte 6 und Dichtring 9 werden dabei durch den Gasdruck aufeinandergepreßt, so daß eine Abdichtung des Innenrohres 2 gegen den Luftraum 3 gegeben ist. Das in dem Innenrohr 2 befindliche Gas strömt durch die Gaslanze 5 und tritt an der vorgesehenen Stelle aus der Gaslanze 5 aus und in den Brennkanal 15 ein, um hier zu verbrennen. Mittels der Schürlochschüssel 17 ist eine optimale Höhenverstellung des Brenners und somit eine genaue Placierung der Gasaufgabe jedes einzelnen Brenners gegeben.

In F i g. 2 sind die zwei Grundstellungen des Brenners dargestellt Die Brenner befinden sich in Schürlöchern 18, die in der Decke oder in der Wandung des Tunnelofens 16 angeordnet sein können. Auf Tunnelofenwagen 19 ist das Brenngut 20 gestapelt. Zwischen dem Brenngut 20 sind Schürschlitze 21 angeordnet in die die Gaslanzen 5 eintauchen. Im Bereich A, der als zusammengefaßte Brennergruppe betrachtet werden kann, sind die Gasianzen 5 im abgesenkten Zustand innerhalb der Schürschlitze 21 eingefahren, sie sind also im Betriebszustand.

Im Bereich B ist die Ruhestellung angezeigt Hier sind die Gaslanzen 5 eingefahren, indem die Gaszufuhr abgesperrt und die Abluftöffnung 14 geöffnet ist. In diesem Zusiand kann der Vorschub der Tunnelofenwagen 19erfo)ger>.

In F i g. 3 sind in Draufsicht eine Brennergruppe und die zugehörigen Leitungen dargestellt. Von der Hauptgasieitung 22 gelangt das Gas über ein Absperrventil 23 und ein Gasfilter 24 zur Gasdruckregelstrecke. Mittels Vollastregulierventil 25 und Teillastregulierventil 26 werden die gewünschten Drücke eingestellt Entsprechend dem Meßwert des Thermoelementes 27 und der zugehörigen Reglerstellung 28 ergibt sich die Schaltstellung des Vollast-Teillastmagnetventils 29 und die zugeordnete Gasmenge fließt zu den angeschlossenen Brennern 30. Die Versorgung der einzelnen Brenner 30 erfolgt dabei über die Verteilerleitung 31, dem Schnellschlußventil 32 und dem Gasschlauch 33.

Für die Versorgung der Brenner 30 mit Steuerluft ist eine zentrale Luitversorgungsleitung 34 angeordnet. Diese wird von dem Ventilator 35 versorgt. Über die Luftverteilerleitung 36 und einem Luftschlauch 37 gelangt die Steuerluft in die Brenner 30.

-!0 Beim Schubvorgang im Tunnelofen 16 oder bei Ansprechen der Sicherheitskette schließt das Sicherheits-Magnetventil 38. Damit wird die Gaszufuhr zu den Brennern 30 gesperrt und das Abluftmagnetventil 39 öffnet gleichzeitig. Die Steuerluft drückt nun die Gaslanze 5 nach oben, wobei der oberhalb der Kolbenplatte 6 verbliebene Gasrest über den Gasschlauch 40 und die Sammelleitung 41 in die zentrale Hauptsammelleitung 42 abfließt. Weiterhin wird noch eine geringe Luftmenge abgeführt, die durch die Grobabdichtung zwischen Kolbenplaite 6 und Dichtring 10 entweicht. Die Gas- bzw. Abluftmenge kann der Steuerluft beigegeben werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Brenner für gasförmige Brennstoffe zum Beheizen eines keramischen Ofens, der in einem Schürioch des Ofens gelagert ist, mit einem bis in den Endbereich des Schürloches reichenden, mit Luft beaufschlagten Mantelrohr und einem Innenrohr für den Brennstoff, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) innerhalb des Innenrohres (2) ist eine als Rohr ausgebildete Gaslanze (5), die eine größere Länge als das Innenrohr (2) besitzt, beweglich angeordnet,

b) an der Gaslanze (5) ist eine Kolbenplatte (6) befestigt, die die Gaslanze (5) am Innenrohr (2) abstützt,

c) das Mantelrohr (1) ist am unteren Ende mit einem Bodenverschluß (7) und einem im Bodenverschluß (7) angebrachten Loch (8) zur Aufnahme der Gaslanze (5) versehen,

d) das Innenrohr (2) endet im Abstand vom Bodenverschluß (7) des Mantelrohres (1),

e) an den Enden des Innenrohres (2) ist, den Bewegungsbereich der Gaslanze (5) begrsnzend, jeweils ein mit einem Loch (11, 12) versehener Dichtring (9,10) angeordnet,

f) außerhalb des Bewegungsbereiches der Gaslanze (5) ist eine Abluftöffnung (14) angeordnet.