Gasbeheizter Brenner. Die Erfindung betrifft einen gasbeheizten Brenner, wie er zum Beispiel bei Glühöfen, Wärmeöfen, Herdöfen usw. Verwendung fin det, bei dem die Verbrennung der Heizmittel (Gas und Luft) innerhalb der Brennermün- dung stattfindet und die Wärmeübertragung auf das zu erhitzende Gut hauptsächlich durch Strahlung der stark erhitzten Brenner- teile erfolgt.
Derartige Brenner bestehen bisher aus einem 131ock feuerfesten Materials, in wel- ellem eine Anzahl düsenförmiger Verbren nungskanäle an-geordnet ist, denen das fer tige Gasluftgemisch durch enge Bolirungen im Block zugeführt wird.
Diese Brenner -wei- seu den Naehteil auf, dass die Zuführung des Gasluftgemisch-es durch die Bohrungen mit hoher Geschwindigkeit erfolgen muss, um eine Rückzündung und daraus folgende<B>Ex-</B> plosionen zu vermeiden. Es sind daher zur Erzielung der hohen Geschwindigkeit beso-n- dere Druckpumpen erforderlich.
Trotz dieser Massnahme ist es<B>jedoch</B> nicht immer zu ver hüten, dass bei geringen Drucksehwankungen oder bei verschiedener Gaszusammensetzun- bezw. bei verschiedenen T#emperaturverhält- nissen Rückzündungen mit ihren unangeneh men Begleiterscheinungen auftreten.
Gegenstand der Erfindung ist ein der artiger Brenner aus feuerfestem Material, bei dem eine Rückzündung vermieden ist, so dass die Strömungsgeseliwindigkeiten der Reizmit tel chline, Rücksicht auf eine Rückzündunols- gefahr völlig beliebig gewählt und den son stigen Betriebsverhältnissen angepasst wer den können.
Es ist auf diese Weise mög- liell, eine besondere Druckpumpe zur Erzie- lunu höherer Strömungsgeschwindigkeit zu vermeiden bezw. an ihrer Stelle einen ein- faclien Ventilator zu verwenden. Dies ist erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Brenner zwei feuerfeste Teile besitzt, von denen der eine zur getrennten Zuführung der Heizmittel (Gas und Luft) zu dem andern Teil dient, in dem die Mischung und Ver- brennuno- der Heizmittel erfolgt.
C Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, an einer Hängedecke eines Ofens angeordnet, dar gestellt.
Fig. <B>1</B> ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil der mit dem Brenner versehenen Decke; Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie A-B der Fig. <B>1;</B> Fig. <B>3</B> ist ein wagrephter Schnitt nach der Linie C-D und Fig. 4 nach der Linie <B><I>E</I></B><I> -F</I> -der Fig. <B>1.</B>
Bei der dargestellten Hängedeeke sind in üblicher Weise an Trägern<B>1</B> die Decken steine 2 aufo*ehänct. Zwischen den Decken steinen ist der Brenner aufgehängt, der zwei feuerfeste Teile-<B>3,</B> 4 besitzt. Der obere Teil <B>3</B> dient zur Zuführuno, von Gas und Luft zu dem untern Teil 4, in welchem die Mi schung und<U>Verbrennung</U> der beiden Heiz- mittel stattfindet.
In dem abern Brennerteil <B>3,</B> der sieh mit Schultern<B>5</B> auf die Deckensteine 2 abstützt, sind senkrechte Kanäle<B>6</B> zur Zuführung des Gases und Kanäle<B>-7</B> zur Zuführung der Ver brennungsluft vorgesehen. Es liegt dabei in der Querrichtung des Brenners (Fio,. <B>1)</B> bei spielsweise ein Gaskanal<B>6</B> zwischen zwei Luftkanälen <B>7.</B> Die in der Längsrichtung des Brenners in einer Flucht unmittelbar hintereinander liegenden Gaskanü;le <B>6</B> (Fig. 2) münden oben in einen Verteilungskanal<B>8,</B> der in dem feuerfesten Teil<B>3</B> vorgesehen ist.
Über dem Teil<B>3</B> ist eine Platte,<B>9</B> aus feuer festem Materia1 vorgeselien, die durch eine Haube<B>10</B> überdeekt. ist. In die Haube mün det die Leitung<B>11</B> zur Zuführung der Ver brennungsluft. Die Luftkanäle<B>7</B> stehen durch Öffnumen 12 in der Platte<B>9</B> mit der Haube<B>10</B> in Verbindung. Vo.n einer Gas leitung<B>13</B> sind Leitungen 14 abgezweigt, die durch die Haube<B>10</B> hindurchgehen und in Öffnungen<B>15</B> der Platte<B>9</B> münden.
Diese Öffnungen<B>15</B> liegen oberhalb der Ver- teilungskanält, <B>8.</B> Unter Belassung einer Ausdehnungsfuge <B>16</B> sind unterhalb des Brennerteils <B>3</B> Platten <B>17</B> (Fig. 4) angeordnet, welche sieh mic Schultern<B>18</B> auf die Deckensteine 2 ab stützen. Die Platten sind an ihren Enden mit seitlichen, vorspringenden Leisten<B>19</B> ver sehen, so dass beim Aneinanderreihen der Platten<B>17</B> senkrechte, schlitzförmige Ver- brennungsikanäle 20 entstehen.
Die in einer Reihe liegenden Gas- und Luftkanäle<B>6, 7</B> des Brennerteils <B>3</B> münden in<B>je</B> einen dieser Kanäle 20 (Fig. 2). Die Abmessungen der Kanäle 20 sind durch die vorspringenden Leisten<B>19</B> bestimmt, und zwar hängt die Breite der Kanäle von dem Abstand der Lei sten voneinander und die Tiefe von der Höhe der Leisten ab.
Zwischen den Leisten<B>19</B> sind in den Platten<B>17</B> über die ganze Fläche der Kanäle 20 verte41f Bahruncen 21 vorgesehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Bohruno,en in vier in der Strömungsrich tung der Heizmittel hintereinander liegen den Reihen versetzt zueinander angeordnet (Fig. <B>1).</B> In diese Bohrungen lassen sich zapfenartige Prallkörper 22 aus feuerfestem Stoff einsetzen.
Gas und Luft, welche durch die Kanäle <B>6</B> bezw. <B>7</B> zugeführt werden, vermischen sieh in den Kanälen 20 miteinander und kom men erst dort zur Verbrennung. Es glühen dabei die Prallkörper 22 zunächst hell auf, worauf von den Wandungen der Kanäle 20 ausuchend der untere Teil der Platten<B>17</B> ebenfalls in Glut gerät. Bei etwa<B>1000<I>' C</I></B> verschwinden die bis dahin aus den Kanälen herausleckenden Flammen, wobei eine flam- inenlose Verbrennuno, einsetzt. Die Platten beginnen lebhaft zu strahlen und Wärme an das Ofengut zu übertragen.
Durch die getrennte Zuführung von Gas und Luft bis unmittelbar in den zur Ver- brennung dienenden Brennerteil 4 ist ver hütet, dass Rückzündungen durch die von dem Brennerteil 4 rückwärts übertragene Wärme eintreten können. Diese Rückzün dungen sind aus dem Grunde völlig aus geschlossen, weil ja die getrennten Heiz- 3 mittelströme für sich allein nicht brennbar sind und sich ein explosives Gasgemisch erst innerhalb der Kanäle 20 bildet.
Infolgedessen braucht bei der Strömungsgeseliwindigkeit der Ileizmittel keinerlei Rücksicht auf eine Rückzündung genommen zu werden, vielmehr können die Heizmittel mit der Geseliwindig- keit zugeführt werden, die in Hinblick auf sonstige betrieblielie Erfordernisse zweck mässig erscheint. In einfacher Weise kann zum Beispiel das Gas unter seinem Leitungs druck zugeführt werden, das heisst die Lei tung<B>13</B> für die Zuführung des Gases kann etwa an das städtische Leitungsnetz an geschlossen werden, da der Druck dieses Lei tungsnetzes ausreicht, um das Gas dem Brennerteil 4 zuzuführen.
Ferner kann die Luft mit geringem Überdruck zugeleitet wer den, und zwar braucht die Leitung<B>11</B> für die Zuführung der Luft nur an einen Venti lator oder dergleichen angeschlossen zu sein. Der Betrieb des Brenners wird durch die ge schilderte Zuleitung der Heizmittel wesent- lieh vereinfacht.
Ein weiterer Vorteil des dargestellten Brenners liegt darin, dass die aus Metall be stehenden Teile der Zuführungsleitungen usw., die bei den bisherigen Brenneranord- nungen stark unter Wärmerückstrahlung und Wärmeleitung zu leiden hatten, dem Bereich des in hoher Glut befindlichen Brennerteils weiter entrückt sind, so dass schädliche Er wärmungen vermieden sind.<B>-</B> Dadurch, dass die beiden feuerfesten Brennerteile <B>3</B> und 4,
von denen der eine Brennerteil <B>3</B> nur zur Zuführung der Heiz- mittel und der andere Brennerteil 4 zur Mi schung und Verbrennung der Heizmittel dient, getrennt und unabhängig voneinander angeordnet sind, ist ermöglicht, dass sich beide Brennerteile entsprechend den in ihnen auftretenden, sehr verschiedenen Tempera turen ausdehnen und demgemäss keine schäd lichen Spannungen in den Brennerteilen auf treten können.
Diese Ausbildung von<B>je</B> einem feuer festen Teil einerseits für die Zuführung und anderseits für die Mischung und Verbren- nung der Heizmittel hat den weiteren Vor teil, dass das feuerfeste Material. aus dem die Teile bestehen, den jeweils herrschenden Temperaturverhältnissen angepasst sein kann. Es kann zum Beispiel der zur Mischung bezw. Verbrennung dienende Teil 4, der den höchsten Temperaturen ausgesetzt ist, aus hochfeuerfestem Baustoff bestehen, während der zur Zuführung dienende Teil<B>3,</B> dessen Temperatur niedriger ist, aus minder feuer festem, also billigerem Stoff bestehen kann.
Der Brennerteil 4, in dem die Mischung und Verbrennuno, der Heizmittel stattfindet. nimmt beim Anzünden des Brenners rasch eine hohe Temperatur an. Dadurch., dass die ser Brennerteil aus einzelnen nebeneinander liegenden Platten<B>17</B> gebildet ist, zwischen denen zur Mischung und Verbrennung der Ileizmittel dienende Kanäle 20 angeordnet sind, werden die beim raschen Anwärmen auftretenden Spannungen nach Möglichkeit unschädlich gemacht.
Durch Verwendung einer kleinen oder grossen Anzahl solcher nebeneinander lie,-en- der Platten<B>17</B> können Bremier beliebiger Länge hergestellt werden, wobei durch ent sprechende Ausbildung des Zuführungsteils <B>3</B> dafür gesorgt ist, dass jedem Kanal zwi schen zwei Platten Heizmittel (Gas und Luft) zugeführt werden.
Durch die oben beschriebenen Leisten<B>19</B> der Platten<B>17</B> ist der Abstand dieser Platten voneinander und damit die Tiefe der Ver brennungskanäle festgelegt. Es kann dabei jede Platte auf einer oder auf beiden Seiten flächen Leisten aufweisen, oder es können Platten mit beiderseitigen Leisten mit Plat ten ohne Leisten abwechselnd verlegt sein.
Durch die Prallkörper -22 ist eine #gUte Durchmischung der Heizmittel gesichert,<B>da</B> diese Prallkörper eine Durcbw-irbelung des Heizmittelstromes herbeiführen. Durch den Anprall des noch unvermisehten oder un vollkommen vermischten Heizmittelstromes gegen die Prallkörper 22 wird eine innige Vermiscliung der Reizmittel erzielt, die eine Vorbedingung für eine gute wirtschaftliche Verbrennung ist.
Je nach den Erfordernissen des Ofen betriebes kann es wünschenswert sein, die Zone der Hauptverbrennung in bezug auf die Brennermündung vor oder zurück zu ver legen. Diese Verlegung kann dadurch be wirkt werden, dass die gründliche Durch- mischung der Heizmittel früher oder später erfolgt. Um dies zu erreichen, können die Prallkörper in der Strömungsrichtung der Heizmittel oder quer zu dieser oder auch zu gleich in beiden Richtungen verstellbar an geordnet sein.
Werden einerseits die Prall- körper 22 in Richtung des Heizmittelstromes weiter von der Brennermündung fort verlegt, so tritt die Hauptverbrennung in bezug auf die Brennermündung früher ein, als wenn die Prallkörper nahe der Brennermündung liegen. Werden anderseits die Prallkörper in Richtung quer zum Heizmittelstrom. dichter aneinander gelegt, so tritt eine stärkere Durchwirbelung ein, als wenn sie weiter aus einander liegen.
Die Verschiebung der Prallkörper 22 kann dadurch erfolgen, dass die Prallkörper leicht lösbar in den Platten<B>17</B> befestigt sind, zum Beispiel in der Weise, dass die Körper lose in Aussparungen der Platten eingesetzt sind. Sind diese Aussparungen über die ganze Seitenfläche der Platten verteilt, so lässt sich die Lage der Prallkörper innerhalb des zur Verbrennung bezw. Mischung der Heiz- mittel dienenden Brennerteils den jeweiligen Erfordernissen bequem anpassen.
Die Ver schiebung kann naturgemäss auch noch auf andere Weise ermöglicht sem., beispielsweise dadurch, dass die Prallkörper in Schlitzen der Platten gleitend angeordnet sind.
Da die Prallkörper 22 lösbar an den Platten<B>17</B> vorgesehen sind, so besteht der weitere Vorteil, dass die Prallkörper 22 aus einem besonderen<B>Stoff,</B> beispielsweise Ko- iund, hergestellt sein können, der den Hitze- beansprueliungen besonders gut widersteht. Auch können beschädigte oder zerstörte Prallkörper jeweils leicht durch neue Kör per ersetzt werden.
Besonders einfach in Herstellung und Ge brauch gestaltet sieh der Brenner, wenn die Prallkörper als Zapfen ausgebildet sind, die in entsprechenden Bohrungen der Platten<B>17</B> stecken. Die Bohrungen sind zweckmässig etwas grösser gehalten als es den Abmessun gen der Zapfen entspricht, um bei Wärme <U>dehnungen</U> schädliche Spannungen zu ver meiden.
Um den Zusammenbau der mit den lös baren Prallkörpern 22 versehenen Platten<B>17,</B> die den zur Mischung bezw. Verbrennung dienenden Brennerteil bilden, zu erleichtern und ein Herausfallen der Prallkörper wäh rend des Einbaues zu verhindern, werden die Prallkörper mittelst eines beim Betriebe des Brenners ausbrennenden Klebestoffes vor übergehend an den Platten befestigt.
Je nach der Wärmeabführung durch das Ofengut und nach der durch die Heizmittel zugeführten Wärmemenge stellt sich bei höherer oder niedriger<B>,</B> Temperatur der Stiahlflächen ein Gleichgewichtszustand ein. Dieser hält ohne merkliche Veränderung an, wenn der Ofen mit vorgewärmtem Gut be schickt wird, so dass dann die Prallkörper 22 zweckmässig an der Mündung des Brenners in den Ofenraum, also an der Austrittsseite der Kanäle .20 angeordnet werden.
Wird der Ofen jedoch mit kaltem Gut beschickt, so kann es vorkommen, dass die Prallkörper 22 <U>so</U> stark abgekühlt werden, dass ihre Tem peratur zur Herbeiführung einer flammen losen Verbrennung nicht mehr ausreicht. In diesem Fall werden die Prallkörper zweck mässig mehr von der Brennermündung ent fernt angeordnet, das heisst beim dargestell ten Ausführungsbeispiel in die beiden obern Reihen der Bohrungen 21 eingesetzt. Die Hauptverbrennungszone wird dadurch nach oben verschoben.
Die Prallkörper können auch als warzen- artige Vorsprünge der Seitenflächen der Platten ausgebildet sein. Hierbei geht<B>je-</B> doch der Vorteil der Verschiebbarkeit bezw. Versetzbarkeit verloren, auch besteht die Gefahr, dass die Körper durch ungleich mässige Erwärmung springen oder von den Platten abplatzen.
Der beschriebene Brenner eignet sich nicht nur für Hängedecken, also bei senk- t3 rechter StrömungsrieUtung der Heizmittel, sondern kann in beliebiger Lage Verwendung finden.