WO2020038600A1

WO2020038600A1 - Jacketed radiant heating tube

Info

Publication number: WO2020038600A1
Application number: PCT/EP2019/000244
Authority: WO
Inventors: Joachim A. WÜNNING; Joachim G. WÜNNING; Detlef Brands
Original assignee: Schunk Ingenieurkeramik GmbH; WS Warmeprozesstechnik GmbH
Current assignee: Schunk Ingenieurkeramik GmbH; WS Warmeprozesstechnik GmbH
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2021-02-24
Also published as: EP3614048B1; EP3614048A1

Abstract

Jacketed radiant heating tube for heating furnace chambers of industrial furnaces, comprising a jacket tube (2) and, arranged therein, a flame tube (3) which is assigned a burner at one end (12), wherein the flame tube (3) is centred with respect to the jacket tube (2) by means of spacer elements (4), and wherein channel-shaped spacer elements (4) are formed by beads (6) which project inwardly into the jacket tube (2) and which define wall portions of exhaust-gas ducts (11) between the jacket tube (2) and flame tube (3).

Description

Mantelstrahlheizrohr mantle jet

Die Erfindung betrifft ein Mantelstrahlheizrohr zur Beheizung von Ofenräumen von Industrieöfen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a jacket radiant tube for heating furnace rooms of industrial furnaces according to the preamble of claim 1.

In Industrie-Öfen mit Mantelstrahlheizrohren wird die Wärmeenergie vom Mantelstrahlheizrohr in den Ofeninnenraum abgestrahlt. Die Heizflamme brennt in einem Flammrohr, das unter Einhaltung eines Ringraums im Mantelstrahlrohr angeordnet ist. Die Abgase strömen über den Ringraum zurück und werden über einen Abgasstutzen abgeleitet. Die Flamme brennt also gekapselt in dem Mantelstrahlheizrohr, so dass die Abgase mit dem Wärmgut im Ofeninnenraum nicht in Berührung kommen und eine unzulässige Oxidation des Wärmgutes vermieden wird. Aus DE 41 32 235 C1 ist ein Mantelstrahlheizrohr bekannt bei dem das Flammrohr aus stumpf aneinandergereihten Rohrstücken zusammengesetzt ist, die durch Klammern miteinander verbunden sind. Die Klammern sind nach Art von Laschen ausgebildet, die mittels formschlüssiger Halterungsmittel mit den Rohrstücken verbunden sind. Die Halterungsmittel weisen bolzenförmige Halterungselemente auf, die in entsprechende Löcher in der Wandung der Rohrstücke und/oder der Laschen eingesteckt sind. Die bolzenförmigen Halterungselemente weisen jeweils einen verbreiterten Kopfteil auf, wobei sie gleichzeitig zur Zentrierung des Flammrohres in dem Mantelrohr dienen. Nachteilig ist, dass der vielteilige und komplexe Aufbau des Flammrohrs durch Verwirbelungen an den Einbauten den Strömungswiderstand der Gasströmung erhöht und das Flammrohr zudem aufwändig herzustellen ist. In industrial ovens with jacket radiant tubes, the thermal energy is radiated from the jacket jet tube into the interior of the oven. The heating flame burns in a flame tube which is arranged in the jacket jet tube while maintaining an annular space. The exhaust gases flow back through the annulus and are discharged via an exhaust pipe. The flame burns encapsulated in the jacket radiant tube, so that the exhaust gases do not come into contact with the heating material inside the furnace and an inadmissible oxidation of the heating material is avoided. From DE 41 32 235 C1 a jacketed radiant heating tube is known in which the flame tube is composed of pipe pieces butt-lined up, which are connected to one another by clips. The brackets are designed in the manner of tabs, which are connected to the pipe sections by means of positive locking means. The holding means have bolt-shaped holding elements which are inserted into corresponding holes in the wall of the pipe sections and / or the tabs. The bolt-shaped mounting elements each have a widened head part, and at the same time they serve to center the flame tube in the jacket tube. It is disadvantageous that the multi-part and complex structure of the flame tube increases the flow resistance of the gas flow due to turbulence on the internals, and the flame tube is also difficult to manufacture.

DE 39 15 957 A1 beschreibt ein Mantelstrahlheizrohr, das ein Mantelrohr und ein in diesem angeordnetes Flammrohr aufweist, welches aus einer Mehrzahl von Rohrabschnitten besteht. Die Rohrabschnitte sind innerhalb eines Mantelrohres zentriert. Zum Zentrieren im Mantelrohr weisen die Rohrabschnitte jeweils mindestens zwei äußere radiale Ansätze auf. Nachteilig ist, dass die radialen Ansätze aufgrund der thermischen Belastungen zu erhöhten Materialspannungen im Flammrohr führen und den Strömungswiderstand durch Verwirbelungen erhöhen. DE 39 15 957 A1 describes a jacket radiant tube which has a jacket tube and a flame tube arranged therein, which tube consists of a plurality of tube sections. The pipe sections are centered within a jacket pipe. For centering in the casing tube, the tube sections each have at least two outer radial lugs. It is disadvantageous that the radial lugs lead to increased material stresses in the flame tube due to the thermal loads and increase the flow resistance due to turbulence.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Mantelstrahlheizrohr zu schaffen, bei dem durch einfache Maßnahmen eine zweckentsprechende Abgasführung erzielt wird. The object of the invention is therefore to provide a jacket radiant tube in which an appropriate exhaust gas routing is achieved by simple measures.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of claim 1.

Hierdurch wird ein Mantelstrahlheizrohr mit einer verbesserten Führung der das Flammrohr umgebenden Gasströmung erreicht, das eine deutliche Reduzierung der Produktionskosten ermöglicht. Durch die im Mantelrohr einwärts eingebrachten Sicken werden die bei der Verbrennung entstehenden Abgase in Abgaskanälen geführt, über deren Anzahl und Ausbildung der Strömungswiderstand und damit die Strömungsgeschwindigkeit und der Wärmeaustausch der Abgase mit dem Mantelrohr und dem Flammrohr im Gegenstromprinzip einstellbar ist. Die Sicken dienen zugleich als Abstandselemente zur Zentrierung des Flammrohrs im Mantelrohr, so dass auf die Ausbildung von die Gasströmung beeinflussenden Abstandselementen am Flammrohr verzichtet werden kann. This achieves a jacket jet heating tube with improved guidance of the gas flow surrounding the flame tube, which enables a significant reduction in production costs. Through the beads introduced in the casing tube, the exhaust gases produced during the combustion are guided in exhaust gas channels, the number and design of the flow resistance and thus the flow velocity and the heat exchange of the exhaust gases with the Jacket tube and the flame tube is adjustable in the counterflow principle. The beads also serve as spacer elements for centering the flame tube in the jacket tube, so that the formation of spacer elements influencing the gas flow on the flame tube can be dispensed with.

Mindestens eine der Sicken kann stirnseitig des Mantelrohrs mit einem Endabschnitt mit erhöhter Sickentiefe versehen sein. In einem stirnseitigen Kopfbereich des Mantelrohrs greifen diese Sicken dann tiefer in das Mantelrohr ein als ein Außendurchmesser des Flammrohrs, so dass das Flammrohr nicht in den Kopfbereich des Mantelrohr Vordringen kann. Die mit vertieften Endabschnitten ausgebildeten Sicken dienen somit als Abstandselemente zur radialen und axialen Beabstandung des Flammrohrs vom Mantelrohr. At least one of the beads can be provided on the end face of the casing tube with an end section with increased bead depth. In a head region of the casing tube, these beads then engage deeper in the casing tube than an outer diameter of the flame tube, so that the flame tube cannot penetrate into the head region of the casing tube. The beads formed with recessed end sections thus serve as spacing elements for the radial and axial spacing of the flame tube from the jacket tube.

Die Sickentiefe ist in den Endabschnitten vorzugsweise stufenartig erhöht. Durch die am Ort der Stufe ausgebildete innere Schulter wird eine Anschlagfläche für das Flammrohr in axialer Richtung definiert, wodurch die axiale Position des Flammrohrs besonders genau vorgebbar ist. The bead depth is preferably increased in steps in the end sections. A stop surface for the flame tube in the axial direction is defined by the inner shoulder formed at the location of the step, as a result of which the axial position of the flame tube can be specified particularly precisely.

Durch die bereits im Mantelrohr ausgebildeten Abstandselemente kann das Flammrohr hohlzylindrisch mit ebenmäßigen Mantelflächen ausgebildet sein. Aufgrund der vereinfachten Geometrie des Flammrohrs ohne integrierte Abstandshalter weist das Flammrohr besonders gleichmäßige Wärmeleitungseigenschaften auf, die zu einer homogenen Heizleistung des Mantelstrahlheizrohrs beitragen und die wärmebedingten Materialspannungen im Flammrohr reduzieren. Zudem ist eine kostengünstige Produktion des Flammrohrs im Extrusionsverfahren möglich, statt konventionell gegossene Flammrohre einzusetzen. Due to the spacer elements already formed in the jacket tube, the flame tube can be hollow cylindrical with even jacket surfaces. Due to the simplified geometry of the flame tube without integrated spacers, the flame tube has particularly uniform heat conduction properties, which contribute to a homogeneous heating power of the jacket radiant tube and reduce the heat-related material stresses in the flame tube. In addition, inexpensive production of the flame tube in the extrusion process is possible instead of using conventionally cast flame tubes.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Further advantages and refinements of the invention can be found in the following description and the subclaims. The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the attached figures.

Fig. 1 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Mantelstrahlheizrohrs, 1 schematically shows a perspective view of a jacket radiant tube according to the invention,

Fig. 2 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Mantelstrahlheizrohrs nach Fig. 1 im Längsschnitt, 2 schematically shows a perspective view of the jacket jet heating tube according to the invention according to FIG. 1 in longitudinal section,

Fig. 3 zeigt schematisch eine Querschnittsdarstellung des erfindungsgemäßen Mantelstrahlheizrohrs nach Fig. 1 , 3 shows schematically a cross-sectional view of the jacket radiant tube according to the invention according to FIG. 1,

Fig. 4 zeigt schematisch Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Fig. 3 des erfindungsgemäßen Mantelstrahlheizrohrs nach Fig. 1 , FIG. 4 shows a schematic sectional illustration along the line A-A in FIG. 3 of the jacket radiant tube according to the invention according to FIG. 1,

Fig. 5 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mantelstrahlheizrohrs. Fig. 5 shows schematically a second embodiment of a jacket radiant tube according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mantelstrahlheizrohrs zur Beheizung von Ofenräumen von Industrieöfen. Das Mantelstrahlheizrohr 1 umfasst ein Mantelrohr 2 und ein in dem Mantelrohr 2 angeordnetes Flammrohr 3 (Fig. 2), dem an einem Ende 12 ein Brenner (nicht dargestellt) zugeordnet ist. Das Flammrohr 3 ist durch Abstandselemente 4 bezüglich des Mantelrohrs 2 zentriert. Dabei sind rinnenförmige Abstandselemente 4 durch in das Mantelrohr 2 einwärts ragende Sicken 6 ausgebildet. Die Sicken 6 definieren Wandabschnitte von Abgaskanälen 11 zwischen dem Mantelrohr 2 und dem Flammrohr 3. Fig. 1 shows an embodiment of a jacket radiant tube according to the invention for heating furnace rooms of industrial furnaces. The jacket jet heating tube 1 comprises a jacket tube 2 and a flame tube 3 (FIG. 2) arranged in the jacket tube 2, to which a burner (not shown) is assigned at one end 12. The flame tube 3 is centered with respect to the casing tube 2 by means of spacer elements 4. In this case, trough-shaped spacer elements 4 are formed by beads 6 projecting into the casing tube 2. The beads 6 define wall sections of exhaust gas ducts 11 between the casing tube 2 and the flame tube 3.

Das Mantelrohr in Fig. 1 bis 4 ist einseitig mit einer Stirnseite 5 verschlossen und weist einen der Stirnfläche 5 gegenüberliegenden Endabschnitt 16 auf. Der Endabschnitt 16 weist ein offenes Ende 14 auf, das mit einem den Brenner enthaltenden Brennerkopf verschließbar ist. Ein solcher Brennerkopf ist mit einer Zuführung und einer Abführung von Verbrennungsgasen ausgestattet für eine in dem Mantelstrahlrohr 1 gekapselte Verbrennung. Der Brenner weist vorzugsweise eine mit dem Flammrohr 3 koaxiale Brennerdüse auf, durch welche eine Flamme in das Flammrohr 3 eintritt. Die bei der Verbrennung entstehenden Abgase werden zunächst durch das Flammrohr geleitet, bis sie an einem der Stirnfläche 5 zugeordneten zweiten Ende 13 aus dem Flammrohr austreten. Die Abgase werden anschließend durch die zwischen Mantelrohr 2 und Flammrohr 3 ausgebildeten Abgaskanäle 11 zurückgeführt. Zwischen Brennerdüse und dem dem Brenner zugeordneten ersten Ende 12 des Flammrohrs 3 ist vorzugsweise ein Spalt vorgesehen für eine teilweise Rekuperation der zurückgeführten Abgase in das Flammrohr 3. Die übrige Anteil der Abgase kann in dem Endabschnitt 16 gesammelt und über eine im Brennerkopf vorgesehene Gasabführung abgeführt werden. 1 to 4 is closed on one side with an end face 5 and has an end section 16 opposite the end face 5. The end section 16 has an open end 14 which can be closed with a burner head containing the burner. Such a burner head is equipped with a feed and a discharge of combustion gases for a combustion encapsulated in the jacket pipe 1. The burner preferably has a burner nozzle coaxial with the flame tube 3, through which a flame enters the flame tube 3. The exhaust gases produced during combustion are first passed through the flame tube until they emerge from the flame tube at a second end 13 assigned to the end face 5. The exhaust gases are then returned through the exhaust gas channels 11 formed between the casing tube 2 and the flame tube 3. A gap is preferably provided between the burner nozzle and the first end 12 of the flame tube 3 assigned to the burner for partial recuperation of the recirculated exhaust gases into the flame tube 3. The remaining portion of the exhaust gases can be collected in the end section 16 and discharged via a gas discharge provided in the burner head ,

Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt bilden die Sicken 6 rinnenförmige Abstandselemente 4, durch die das Flammrohr 3 in dem Mantelrohr 2 zentriert ist. Dazu weisen die über den Umfang beabstandet angeordneten Sicken 6 vorzugsweise dieselbe Sickentiefe auf. As shown in FIGS. 2 and 3, the beads 6 form trough-shaped spacing elements 4, through which the flame tube 3 is centered in the casing tube 2. For this purpose, the beads 6, which are spaced apart over the circumference, preferably have the same bead depth.

Vorzugsweise stellen mindestens zwei Sicken 6 umfangsmäßig zueinander beabstandete Sicken 6 eine wannenförmige Abstützung für das Flammrohr 3 bereit. Die mindestens zwei Sicken 6 sind bevorzugt in einem unteren Umfangsabschnitt des Mantelrohrs 2 ausgebildet, um Auflageflächen für das Flammrohr 3 zu bilden. Preferably, at least two beads 6 circumferentially spaced beads 6 provide a trough-shaped support for the flame tube 3. The at least two beads 6 are preferably formed in a lower circumferential section of the casing tube 2 in order to form support surfaces for the flame tube 3.

Für eine aufrechte Anordnung des Mantelstrahlheizrohrs sind zur Zentrierung des Flammrohrs 3 im Mantelrohr 2 vorzugsweise mindestens drei Sicken 6, besonders bevorzugt drei bis acht Sicken vorgesehen. Die Sicken 6 sind vorzugsweise über den Umfang des Mantelrohrs 2 gleichmäßig beabstandet angeordnet. For an upright arrangement of the jacket radiant tube, at least three beads 6, particularly preferably three to eight beads, are preferably provided for centering the flame tube 3 in the jacket tube 2. The beads 6 are preferably arranged evenly spaced over the circumference of the casing tube 2.

Mantelrohr 2 und Flammrohr 3 können mit einem runden oder mehreckigen Querschnitt ausgebildet sein. Die Sicken 6 können außerdem für eine axiale Positionierung des Flammrohrs im Mantelrohr ausgebildet sein. Vorzugsweise weist zumindest eine der Sicken 6 einen stirnseitigen Endabschnitt 7 mit erhöhter Sickentiefe auf zur Beabstandung des Flammrohrs 3 von einer das Mantelrohr verschließenden Stirnfläche 5. Besonders bevorzugt weisen die Sicken 6 jeweils einen Endabschnitt 7 mit erhöhter Sickentiefe auf. Wie in Fig. 3 dargestellt kann die Sickentiefe derart erhöht sein, dass Sickeninnenflächen mit dem zweiten Ende 13 des Flammrohrs stirnseitig in Kontakt gelangen und eine axiale Verschiebung des Flammrohrs 3 in einen Kopfraum 15 (vgl. Fig. 4) des Mantelrohrs 2 blockieren. Während die Endabschnitte 7 als axiale Abstandshalter für das integrierte Flammrohr 3 im unteren Bereich des Mantelrohrs 2 dienen, übernehmen die durchgezogenen Sicken 6 die Funktion radialer Abstandshalter 4 zum Mantelrohr 2. Jacket tube 2 and flame tube 3 can be formed with a round or polygonal cross section. The beads 6 can also be designed for axial positioning of the flame tube in the jacket tube. At least one of the beads 6 preferably has a front end section 7 with increased bead depth for spacing the flame tube 3 from an end face 5 closing the jacket tube. Particularly preferably, the beads 6 each have an end section 7 with increased bead depth. As shown in FIG. 3, the bead depth can be increased in such a way that bead inner surfaces come into contact at the end with the second end 13 of the flame tube and block an axial displacement of the flame tube 3 into a head space 15 (see FIG. 4) of the jacket tube 2. While the end sections 7 serve as axial spacers for the integrated flame tube 3 in the lower region of the jacket tube 2, the solid beads 6 take over the function of radial spacers 4 to the jacket tube 2.

Besonders bevorzugt ist die Sickentiefe in den Endabschnitten 7 stufenartig erhöht unter Ausbildung von inneren Schultern 8 des Mantelrohrs 2 als Anschlagflächen 9 für das Flammrohr 3. Wie in Fig. 2 bis 4 dargestellt liegt das Flammrohr 3 vorzugsweise an den Anschlagflächen 9 an für eine besonders genaue axiale Positionierung des Flammrohrs 3. The bead depth in the end sections 7 is particularly preferably increased in steps, with the formation of inner shoulders 8 of the tubular casing 2 as stop surfaces 9 for the flame tube 3. As shown in FIGS. 2 to 4, the flame tube 3 preferably lies against the stop surfaces 9 for a particularly precise one axial positioning of the flame tube 3.

Durch die Ausbildung der Sicken 6 mit jeweils einem Endabschnitt 7 erhöhter Sickentiefe wird die Führung der Abgase weiterhin vorteilhaft verbessert. Die Endabschnitte 7 bilden in dem Kopfraum 15 Strömungs-Leitelemente aus, die die aus dem Flammrohr 3 austretenden Abgase den jeweiligen Abgaskanälen 11 zu leiten. By designing the beads 6, each with an end section 7 of increased bead depth, the guidance of the exhaust gases is further advantageously improved. The end sections 7 form flow guide elements in the head space 15, which guide the exhaust gases emerging from the flame tube 3 to the respective exhaust gas channels 11.

Wie in Fig. 2 bis 4 dargestellt kann das Flammrohr 3 vorzugsweise als ein Hohlzylinder mit ebenmäßigen Mantelflächen ausgebildet ist. Auf Vorsprünge, Ausbuchtungen und Anbauten am Flammrohr 3 kann erfindungsgemäß verzichtet werden, da die Abstandshalter im Mantelrohr 2 integriert sind. Besonders bevorzugt ist das Flammrohr 3 einstückig ausgebildet. Diese einfache geometrische Form des Flammrohrs 3 erlaubt die Herstellung im Extrusionsverfahren. Zudem sind die Wärmeleitungseigenschaften über die gesamte Oberfläche des Flammrohrs 3 gleichmäßig ausgebildet, so dass thermische Hotspots im Flammrohr 3 vermieden werden. As shown in FIGS. 2 to 4, the flame tube 3 can preferably be designed as a hollow cylinder with uniform outer surfaces. According to the invention, projections, bulges and attachments on the flame tube 3 can be dispensed with, since the spacers are integrated in the casing tube 2. The flame tube 3 is particularly preferably formed in one piece. This simple geometric shape of the flame tube 3 allows production in the extrusion process. They are also Heat conduction properties are formed uniformly over the entire surface of the flame tube 3, so that thermal hotspots in the flame tube 3 are avoided.

Über Ausbildung und Verlauf der Sicken 6 im Mantelrohr 2 kann die Geometrie der Abgaskanäle 1 1 vorgegeben werden. Vorzugsweise sind die Sicken 6 linienförmig erstreckend ausgebildet. Für eine optimierte Führung der Abgase erstrecken sich die Sicken 6 besonders bevorzugt über mindestens V* der Gesamtlänge X des Flammrohrs 3. The geometry of the exhaust gas ducts 11 can be predetermined via the formation and course of the beads 6 in the casing tube 2. The beads 6 are preferably designed to extend in a line. For an optimized guidance of the exhaust gases, the beads 6 particularly preferably extend over at least V * of the total length X of the flame tube 3.

Vorzugsweise sind die Sicken 6 in radialer Richtung des Mantelrohrs 2 verjüngend zulaufend ausgebildet. Im Querschnitt sich verjüngende Sicken 3 haben den Vorteil, dass sie einen geringeren Teil der Querschnittsfläche des zwischen Flammrohr 3 und Mantelrohr 2 ausgebildeten Ringraums 10 belegen, wodurch der Strömungswiderstand der Abgaskanäle 1 1 reduziert ist. Durch die Wahl von radial sich verjüngenden Sicken 6 kann zudem eine benachbarte Abgaskanäle 11 trennende Kontaktlinie mit dem Flammrohr 3 bereitgestellt werden, die das zentrierte Einführen des Flammrohrs 3 in das Mantelrohr 2 erleichtert. Besonders bevorzugt können die Sicken 6 als Dreiecksicken ausgebildet sein. The beads 6 are preferably designed to taper in the radial direction of the casing tube 2. Beadings 3 tapering in cross-section have the advantage that they occupy a smaller part of the cross-sectional area of the annular space 10 formed between the flame tube 3 and the casing tube 2, as a result of which the flow resistance of the exhaust gas ducts 11 is reduced. The choice of radially tapering beads 6 also makes it possible to provide a contact line with the flame tube 3 which separates adjacent exhaust gas channels 11 and which facilitates the centered insertion of the flame tube 3 into the jacket tube 2. The beads 6 can particularly preferably be designed as triangular beads.

In dem in Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Sicken 6 geradlinig in Längsrichtung des Mantelrohrs 2. Die Rückführung der Abgase durch die Abgaskanäle 11 erfolgt somit auf direktem Weg entlang der äußeren Mantelfläche des Flammrohrs 3. Die geradlinigen Sicken 6 erhöhen vorteilhaft die Belastbarkeit des Strahlrohr 2 quer zur Längsrichtung. In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the beads 6 run in a straight line in the longitudinal direction of the casing tube 2. The exhaust gases are thus returned through the exhaust gas ducts 11 in a direct way along the outer jacket surface of the flame tube 3. The rectilinear beads 6 advantageously increase the load capacity of the jet pipe 2 transversely to the longitudinal direction.

Das Mantelrohr 2 und/oder das Flammrohr 3 sind vorzugsweise aus einer SiC- Keramik hergestellt. Insbesondere sind auch die folgenden Werkstoffe verwendbar: siliziuminfiltriertes, reaktionsgebundenes SiC (RBSiC); siliziertes, rekristallisiertes SiC (SiSiC); rekristallisiertes SiC (RSiC); siliziumnitrid-gebundenes SiC (NSiC); drucklos gesintertes SiC (SSiC); flüssigphasengesintertes SiC (SSiC); Silicatisch-gebundenes SiC. Als alternative Werkstoffe sind ersetzbar: Mullit-gebundenes AI203; Korund; Silimanit; AI203; Zirkon-silikatisch; Codierit/Mullit. Das Mantelrohr 2 und/oder das Flammrohr 3 können im 3D-Druckverfahren hergestellt sein. The casing tube 2 and / or the flame tube 3 are preferably made of an SiC ceramic. In particular, the following materials can also be used: silicon-infiltrated, reaction-bonded SiC (RBSiC); siliconized, recrystallized SiC (SiSiC); recrystallized SiC (RSiC); silicon nitride-bonded SiC (NSiC); pressureless sintered SiC (SSiC); liquid phase sintered SiC (SSiC); Silica table-bound SiC. Alternative materials that can be replaced are: Mullite-bound AI203; Corundum; sillimanite; AI203; Zirconium silicate; Cordierite / mullite. The casing tube 2 and / or the flame tube 3 can be produced in a 3D printing process.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mantelstrahlheizrohrs, bei dem die Sicken 6 aus einer Anzahl von zueinander beabstandeten Sickensegmenten 17, 18, 19 gebildet sind, die jeweils eine mindestens punktflächige Abstützung des Flammrohrs 3 im Mantelrohr bereitstellen. Vorzugsweise sind die Sickensegmente 17, 18, 19, wie in Fig. 5 dargestellt, linienförmig ausgebildet. Im Bereich zwischen benachbarten Sickensegmenten 17, 18 bzw. 18, 19 sind die von der Sicke 6 begrenzten, benachbarten Abgaskanäle 11 miteinander verbunden, so dass ein Druck- und/oder Temperaturausgleich zwischen den Kanälen 11 stattfinden kann. Dies kann insbesondere von Vorteil sein, um Materialspannungen zu reduzieren, wenn richtungsabhängig unterschiedliche Wärmemengen von dem Mantelstrahlheizrohr in den Ofenraum abgegeben werden. In den Bereichen zwischen benachbarten Sickensegmenten 17, 18 bzw. 18, 19 können ferner Strömungsleitelemente und/oder Filter vorgesehen sein, um die Gasströmung in den Abgaskanälen 11 zu beeinflussen. 5 shows a second exemplary embodiment of a jacket radiant tube according to the invention, in which the beads 6 are formed from a number of spaced-apart bead segments 17, 18, 19, each of which provides at least punctiform support for the flame tube 3 in the jacket tube. The bead segments 17, 18, 19 are preferably linear, as shown in FIG. 5. In the area between adjacent bead segments 17, 18 and 18, 19, the adjacent exhaust gas ducts 11 delimited by the bead 6 are connected to one another, so that pressure and / or temperature compensation can take place between the ducts 11. This can be of particular advantage in order to reduce material stresses when different amounts of heat are emitted depending on the direction from the jacket radiant tube into the furnace chamber. Flow guiding elements and / or filters can also be provided in the areas between adjacent bead segments 17, 18 or 18, 19 in order to influence the gas flow in the exhaust gas channels 11.

Im Übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel für das zweite Ausführungsbeispiel entsprechend. Otherwise, the above statements regarding the first exemplary embodiment apply accordingly to the second exemplary embodiment.

Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Sicken auch einen gebogenen Verlauf haben. Beispielsweise können die Sicken schraubenlinienförmig in dem Mantelrohr verlaufen. Über die Wahl der Ganghöhe der Schraubenlinie ist die Wegstrecke die Abgaskanäle an der äußeren Mantelfläche des Flammrohrs einstellbar. Durch eine über die Länge des Flammrohrs variierende Ganghöhe ist das Wärmetransportverhalten des Mantelstrahlrohrs über die Länge des Flammrohrs variabel einstellbar. Vorzugsweise weist die Schraubenlinie zwischen 0,5 und 5 Windungen auf. Gemäß einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Flammrohr aus einer Anzahl von Rohrstücken zusammengesetzt sein. An ihren Verbindungsstellen können die Rohrstücke Durchbrüche für den Durchtritt von Gas aufweisen. According to an embodiment not shown, the beads can also have a curved course. For example, the beads can run helically in the casing tube. The path of the flue gas ducts on the outer surface of the flame tube can be adjusted by selecting the pitch of the helix. Due to a pitch that varies over the length of the flame tube, the heat transport behavior of the jacket jet tube can be variably adjusted over the length of the flame tube. The helix preferably has between 0.5 and 5 turns. According to a further embodiment, not shown, the flame tube can be composed of a number of tube pieces. At their connection points, the pipe sections can have openings for the passage of gas.

Im Übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen für die nicht dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechend. Otherwise, the above statements apply accordingly to the exemplary embodiments that are not shown.

Claims

claims

1. Jacketed radiant tube for heating furnace rooms of industrial furnaces with a jacket tube (2) and a flame tube (3) arranged therein, which is assigned a burner at one end (12), the flame tube (3) by spacing elements (4) with respect to Sheathed tube (2) is centered, characterized in that trough-shaped spacer elements (4) are formed by beads (6) projecting inward into the sheath tube (2), which define wall sections of exhaust gas ducts (11) between the sheath tube (2) and the flame tube (3) ,

2. jacket radiant tube according to claim 1, characterized in that at least one of the beads (6) has an end portion (7) with increased bead depth for spacing the flame tube (3) from one of the jacket tube

(2) closing face (5).

3. jacket radiant heating tube according to claim 2, characterized in that the bead depth in the end sections (7) is increased in steps, forming inner shoulders (8) of the jacket tube (2) as stop surfaces (9) for the flame tube

(3).

4. jacket jet heating tube according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flame tube (3) is designed as a hollow cylinder with uniform jacket surfaces.

5. jacket jet heating tube according to one of claims 1 to 4, characterized in that the beads (6) are linearly extending.

6. jacket radiant tube according to one of claims 1 to 4, characterized in that the beads (6) from a number of spaced apart bead segments (17, 18, 19) are formed, which support the flame tube (3) in the jacket tube (3) at least at points. 2) provide.

7. jacket jet heating tube according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least two circumferentially spaced beads (6) provide a trough-shaped support for the flame tube (3).

8. jacket radiant tube according to one of claims 1 to 7, characterized in that the beads (6) run rectilinearly in the longitudinal direction of the jacket tube (2).

9. jacket radiant tube according to one of claims 1 to 7, characterized in that the beads (6) extend helically in the jacket tube (2).

10. Jacket radiant tube according to one of claims 1 to 9, characterized in that the beads (6) are designed to taper in the radial direction of the jacket tube (2).

11. jacket radiant tube according to one of claims 1 to 10, characterized in that the jacket tube (2) and / or the flame tube (3) are made of an SiC ceramic.