DE3909339A1

DE3909339A1 - Industriegasbrenner

Info

Publication number: DE3909339A1
Application number: DE3909339A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Kleinekorte
Original assignee: KLEINEKORTE HANS JOACHIM
Current assignee: KLEINEKORTE HANS JOACHIM
Priority date: 1988-04-19
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1989-11-02

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Industriegasbrenner.

Seit einigen Jahrzehnten sind Industriegasbrenner mit Rekupe ratoren zur Verbrennungsluftvorwärmung, Flammrohren und Mantel strahlheizrohren bekannt. Diese Brenner neigen dazu, daß die Ver brennung am Anfang des Flammrohres zu schnell abläuft, d.h. daß die Temperaturgleichmäßigkeit auf der Länge des Mantelstrahlheiz rohres nicht optimal ist. Durch hohe Gas- und Luftvorwärmung steigen bekanntlich die NO_x-Werte an; es kommt auch zur CO-Bildung und zum Niederschlag von Ruß an den Rekuperatorflächen.

Auch die Abgasrückführung zum Brenner ist lange bekannt. Aus der DE-OS 29 16 252 ist es bekannt, dem heißesten Flammenabschnitt ein lnertgas getrennt zuzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen lndustriegasbrenner anzugeben, der mit hoher Luftvorwärmung und reduzierter Gasvorwärmung umweltfreundlich (TA Luft) brennt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen apparativen Maßnahmen gelöst.

Bevorzugten Ausführungsformen und zweckmäßige weitere Ausge staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung in einer Ausführungsform näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt des Industriegasbrenners, teilweise in der Seitenansicht;

Fig. 2 einen Axialschnitt wie in Fig. 1, der weitere Einzel heiten des Brenners zeigt;

Fig. 3 eine Stirnansicht des Brenners in Richtung X Fig. 2;

Fig. 4 eine Teildarstellung des Brenners nach Fig. 1; und

Fig. 5 das in Fig. 1 nur z. T. gezeigte Flammrohr mit dem Mantelstrahlheizrohr.

In der Fig. 1 ist die konzentrisch angeordnete Gaslanze (1) mit dem Verdrängerrohr (2) und der daran angeschweißten Brenner scheibe (3) mit den Öffnungen (4) dargestellt. Der Rekuperator (5) umgibt das Verdrängerrohr (2). An der Gaslanze (1) ist das äußere Isolierrohr (6) angeschweißt. In der Gaslanze (1) ist das innere Isolierrohr (7) an der Düse (8) angeschweißt. Die Düse (8) ist mit der Gaslanze (1) fest verbunden. Unmittelbar hinter der Düse (8) befinden sich die Öffnungen (9). Das Luftzuführungsrohr (10) wird vor der Brennerscheibe (3) durch einen Durchbruch in der Gaslanze (1) in den Kegelstumpf mit seinen Öffnungen (11) eingeschoben. Der Durchbruch muß danach gasdicht verschweißt werden.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Wirbelkörper (12), hier als Ringe dargestellt, auf dem Verdrängerrohr (2) angeheftet sind. Die Gaslanze (1) mit Verdrängerrohr (2) und Brennerscheibe (3) ist ein kompaktes aus- und einbaufähiges Teil.

Aus der Fig. 4 ist die Luftzuführung (13) mit der eingeschweiß ten Düse (14) und der Verbindungsleitung (15) zum Abgasrohr (16) er sichtlich. Die Fig. 2 und 3 zeigen in diesem Falle eine Winkel förmige, an beiden Enden verschweißte Masseelektrode. Das Flamm rohr (18) ist mit dem Rekuperatur (5) fest verbunden. Die Fig. 5 zeigt das Flammrohr (18) mit seinen zum Flammrohrende hin größer werdenden Öffnungen (19) und das das Flammrohr konzentrisch umge bende Mantelstrahlheizrohr (20).

Gas- und Luftwege: Gas strömt durch das innere Isolierrohr (7), durch die Düse (8) in die Gaslanze (1) und tritt aus den Öffnungen (11) in das Flammrohr (18). Luft tritt in das Luftzuführungsrohr (13) ein. Durch die Düse (14) nimmt die Luft im Strahl eine Luftüberschuß enthaltende Abgasmenge mit auf den Weg zwischen Verdrängerrohr (2) mit seinen Wirbelkörpern (12) und der lnnenfläche des Rekuperators (5). Die nunmehr hocherhitzte Luft tritt am Ende des Verdränger rohres (2) durch Löcher in den Innenraum des Verdrängerrohres (2), durch die Öffnungen (4) in der Brennerscheibe (3) in das Flamm rohr (18) und nimmt gleichzeitig im Strahl Abgas durch die Boh rungen im Flammrohr (18) unmittelbar hinter der Brennerscheibe (3) mit. Gleichzeitig wird auch etwas Luft durch das äußere Isolierrohr (6) den Öffnungen (9) zugeführt. Auch das Luftzuführungsrohr (10) bringt Luft in die Flammenmitte.

Durch die Konstruktionsmerkmale ist nunmehr ersichtlich, daß eine doppelte Abgasrückführung vorliegt und die Verbrennungsluft somit O₂-reduziert und N₂-erhöht betrieben wird. An der Zündelektro de und Masseelektrode (17) wird das Gas/Luft-Gemisch gezündet; das Gemisch verbrennt im Flammrohr (18). Die Abgase beginnen den Austritt am Anfang des Flammrohres (18) zuerst durch die kleineren Öff nungen (19) und kehren zurück zum Rekuperator (5). Eine kleine Ab gasmenge wird wie bereits erwähnt durch die Strahlwirkung der Öff nungen (4) permanent im Kreislauf geführt. Das Abgas hat die Reku peratoraußenflächen erreicht, heizt die Verbrennungsluft auf und das Abgas selbst kühlt sich dabei beträchtlich ab. Das Abgas ver läßt die Abgasleitung (16) und wird zum Teil durch die Strahl wirkung der Düse (14) und die Verbindungsleitung (15) dem Brenner in permanentem Kreislauf wieder zugeführt.

Claims

1. Industriegasbrenner mit einer Gaslanze (1), einem die Gaslanze (1) umgebenden Verdrängerrohr, das am vorderen Ende mit einer Brennerscheibe (3) mit Öffnungen (4) versehen ist, einem das Verdrängerrohr (2) umgebenden Rekuperator (5) für die Vorwärmung der Verbrennungsluft durch das heiße Abgas und einem Flammrohr (18) , dadurch gekennzeichnet, daß die Gaslanze (1) außen und/oder innen mit einem konzentrischen Rohr (6 bzw. 7) umgeben ist.

2. Industriegasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere und das innere Isolierrohr (6,7) am vorderen Ende geschlossen ist.

3. Industriegasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Gaslanze (1) eine Düse (8) angeordnet ist und zwischen Düse (8) und dem vorderen Ende des äußeren Isolierrohres (6) in dem Gaslanzenrohr wenigstens eine Bohrung (9) ausgebildet ist.

4. Industriegasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Austritt der Gaslanze (1) ein Luftzufüh rungsrohr (10) konzentrisch angeordnet ist.

5. Industriegasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Austritt der Gaslanze (1) mehrere Düsenöffnun gen (11) vorgesehen sind, die konzentrisch um das Luftzuführungs rohr (10) verteilt sein können.

6. lndustriegasbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Düsenöffnungen (11) auf einem Kegelmantel ange ordnet sind.

7. Industriegasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verdrängerrohr (2) außenseitig Wirbel körper (12) angebracht sind.

8. Industriegasbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe h der Wirbelkörper (12) in Luftströmungsrich tung abnimmt.

9. Industriegasbrenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Höhe der Wirbelkörper (12) durch Verringerung der Dimension des Wirbelkörpers (12) selbst und/oder durch eine koni sche Ausbildung des Verdrängerrohres (2) erreicht wird.

10. Industriegasbrenner, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftzuführungsrohr (13) eine Rohrverengung (14) ausgebildet ist und abströmseitig der Rohr verengung (14) das Luftzuführungsrohr (13) durch eine Verbindungs leitung (15) mit der Abgasleitung (16) verbunden ist.

11. Industriegasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Masseelektrode (17) an mindestens zwei Stellen an der Brennerkonstruktion, vorzugsweise an der Brennerscheibe (3) angebracht ist.

12. Industriegasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (18) mit Öffnungen (19) versehen ist, die vorzugsweise zum Flammrohrende hin größer werden.