DE2629962B1 - Vorrichtung zur schalldaempfung eines strahlheizrohres fuer einen industrieofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schalldämpfung eines mit einem Abgasstutzen versehenen Strahlheizrohres für einen Industrieofen.

Derartige Vorrichtungen gehören nicht zum Stand der Technik. Strahlheizrohre für Industrieöfen sind allerdings in verschiedenen Ausführungsformen im Stand der Technik bekannt. Sie ragen durch die Ofenwand in den Ofeninnenraum hinein und bestehen im allgemeinen aus einem an seinem vorderen Ende offenen Innenrohr und einem das Innenrohr umgebenden, an seinem vorderen Ende verschlossenen Außenrohr. Vom außerhalb des Ofens liegenden hinteren Ende des Innenrohres her werden einem im Innenrohr angeordneten Brennerkopf über ein Zentralrohr ein Brennmittel und über die zwischen Zentralrohr und Innenrohr gebildete hohlzylindrische Leitung Verbrennungsluft zugeführt. Die im Innenrohr durch die Verbrennung des Brennmittels und der Verbrennungsluft erzeugten Abgase werden am Kopf des Strahlheizrohres in die Ringleitung zwischen Innenrohr und Außenrohr umgelenkt und verlassen das Strahlheizrohr nach Vorwärmung der Verbrennungsluft über einen außerhalb des Ofens an das Außenrohr angeschlossenen Abgasstutzen. Die bekannten Strahlheizrohre sind also regelmäßig mit gleichsam integrierten Rekuperatoren ausgerüstet, zu deren Unterbringung die Ofenwand zur Verfügung steht. Letztere begrenzt die zulässige Ausbaulänge. Die technische Entwicklung geht jedoch bei Industrieöfen zu geringeren Ofenwanddicken, während außerdem erhöhte Heizleistungen verlangt werden. Es wird also die absolute und spezifische Rekuperatorfläche verringert, was den Wirkungsgrad verschlechtert. Die Bestrebungen gehen in Richtung erhöhter Wirtschaftlichkeit und damit zu erhöhter Vorwärmung der Verbrennungsluft. Daneben steht eine ganz andere Forderung, nämlich nach verringerter Schallemission. Tatsächlich erfolgt insbesondere bei erhöhter Leistung des Strahlheizrohres eine vermehrte Schallemission aus dem Abgasstutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Strahlheizrohren auf einfache Weise eine Schalldämpfung zu verwirklichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß auf den Abgasstutzen ein Doppelgehäuse mit einem Außenmantel, einem Innenmantel, einem Ringraum zwischen Außenmantel und Innenmantel sowie einem Kernraum innerhalb des Innenmantels aufgesetzt ist, und daß einer der Räume (Ringraum oder Kernraum) als rekuperativer Verbrennungsluftvorwärmer und der andere als Schalldämpfer mit zugleich als Wärmeleitelemente für den Verbrennungsluftvorwärmer ausgestalteten Schalldämpfungseinbauten ausgebildet ist. — Es versteht sich von selbst, daß sowohl der Ringraum als auch der Kernraum für die Gaszu- und -abführung entsprechende Stutzen aufweisen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, daß mit ein und derselben Vorrichtung sowohl ausreichende Schalldämpfung als auch ausreichende Vorwärmung der Verbrennungsluft gewährleistet sind.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Ringraum als Schalldämpfer und der Kernraum als Verbrennungsluftvorwärmer ausgeführt. Die zugleich als Wärmeleitelemente ausgestalteten Schalldämpfungseinbauten bestehen vorzugsweise aus mit dem Innenmantel vereinigten Radiallamellen, welche die Turbulenz und damit Schallemission der strömenden Abgase auf ein überraschend niedriges Niveau absenken; die Radiallamellen sind gegebenenfalls in Abgasströmungsrichtung gegeneinander versetzt anzuordnen. Der Außenmantel ist zweckmäßigerweise als Isoliermantel ausgeführt, um Wärmeverluste und zugleich die Schallabstrahlung weiter zu vermindern. Um den Verbrennungsluftvorwärmer zu optimieren, muß die Strömung der Verbrennungsluft im Verbrennungsluftvorwärmer entsprechend eingerichtet werden; hierzu empfiehlt die Erfindung, daß der Kernraum als Verbrennungsluftvorwärmer einen zentralen Kerneinbaukörper sowie zwischen Innenmantel und Kerneinbaukörper Strömungseinbauten aufweist, die ebenfalls gleichzeitig zur Verbesserung des konvektiven Wärmeübergangs aber auch des Strahlungswärmeüberganges herangezogen werden können. Besonders bewährt haben sich in dieser

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Hinsicht Strömungseinbauten in Form von in Strö- Der Schalldämpfer 8 ist mit Schalldämpfungseinbauten mungsrichtung gewellten Drahtnetzbahnen. Eine weite- 10 versehen, die zugleich als Wärmeleitelemente für den re Verbesserung ergibt sich, wenn der Kerneinbaukör- Verbrennungsluftvorwärmer 9 ausgestaltet sind. Diese per als Hohlkörper ausgeführt ist, dessen Hohlraum Schalldämpfungseinbauten 10 bestehen im Ausfühdem Ringraum zwischen Außenmantel und Innenmantel 5 rungsbeispiel aus Radiallamellen 10a bzw. 106, welche, strömungsmäßig parallelgeschaltet ist Der Verbren- wie aus Fig.2 erkennbar ist, in den Querschnitt des nungsluftvorwärmer kann jedenfalls so ausgelegt sein, Ringraumes 8 hineinragen und in der Höhe gegeneinandaß er die gesamte Verbrennungsluftvorwärmung der versetzt angeordnet sind. Der Außenmantel 6 ist als übernimmt, er kann jedoch auch mit einem in üblicher Isoliermantel 11 ausgeführt. Der als Verbrennungsluft-Weise in der Ofenwand angeordneten Verbrennungs- io vorwärmer ausgebildete Kernraum 9 weist einen luftvorwärmer kombiniert sein. In bautechnischer zentralen Kerneinbaukörper 12 sowie zwischen Innen-Hinsicht ergeben sich besonders einfache Verhältnisse, mantel 7 und Kerneinbaukörper 12 Strömungseinbauwenn wie nach einer bevorzugten Ausführungsform der ten 13 in Form einer in Strömungsrichtung gewellten Außenmantel, der Innenmantel und der gegebenenfalls Drahtnetzbahn auf. Der Außenmantel 6, der Innenmanzusätzliche Kerneinbaukörper des Doppelgehäuses 15 tel 7 und der zusätzliche Kerneinbaukörper 12 des konzentrisch zueinander angeordnet sind. Doppelgehäuses 5 sind konzentrisch zueinander an-

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein geordnet

Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher Die Strömung des Abgases und der Verbrennungsluft

erläutert;es zeigt ergibt sich unschwer aus der Fig. 1. Das aus dem

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsge- 20 Abgasstutzen 2 kommende Abgas des Strahlheizrohres

mäße Vorrichtung, 1 durchströmt den Ringraum 8 der Vorrichtung von

F i g. 2 einen Schnitt A-A durch den Gegenstand nach unten nach oben und verläßt die Vorrichtung an ihrem

Fig. 1. oberen Ende durch eine zentrale Abgasabführung 14.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Die Verbrennungsluft durchströmt die Vorrichtung in Schalldämpfung eines Strahlheizrohres 1 für einen 25 umgekehrter Richtung, d. h. von oben nach unten, sie Industrieofen. Das Strahlheizrohr 1 ist in F i g. 1 nur wird über eine obere Verbrennungsluftzuführung 15 in teilweise dargestellt. Aufbau und Funktionsweise sind den Kernraum 9 eingeleitet und am unteren Ende des im Stand der Technik bekannt und bedürfen daher einer Kernraumes 9 durch eine Verbrennungsluftabführung näheren Erläuterung nicht. Aus F i g. 1 ist jedenfalls 16 dem Verbrennungsluftzufuhrstutzen 3 des Strahlerkennbar, daß das Strahlheizrohr 1 einen außerhalb des 30 heizrohres 1 zugeführt.

Industrieofens angeordneten Abgasstutzen 2, Verbren- Nicht dargestellt ist, daß auch der Kerneinbaukörper

nungsluftzufuhrstutzen 3 sowie Brennmittelzufuhrstut- 12 zur Erhöhung des Wirkungsgrades beizutragen

zen 4 aufweist. vermag, indem er als Hohlkörper ausgeführt wird,

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schalldämp- dessen Hohlraum dem Ringraum 8 zwischen Außenfung besteht zunächst aus einem auf den Abgasstutzen 2 35 mantel 6 und Innenmantel 7 strömungsmäßig parallelaufgesetzten Doppelgehäuse 5 mit einem Außenmantel geschaltet ist Hierzu sind bei der in den Figuren 6, einem Innenmantel 7, einem Ringraum 8 zwischen dargestellten Vorrichtung die Enden des Kernraumes 9 Außenmantel 6 und Innenmantel 7 sowie einem gegenüber dem Kerneinbaukörper 12 verschlossen und Kernraum 9 innerhalb des Innenmantels 7. Einer der die Enden des Kerneinbaukörpers 12 offen auszuführen, Räume, nämlich der Ringraum 8, ist als Schalldämpfer 40 so daß das aus dem Abgasstutzen 2 austretende Abgas und der andere, nämlich der Kernraum 9, als nicht nur den Ringraum 8, sondern zugleich auch den rekuperativer Verbrennungsluftvorwärmer ausgebildet Kerneinbaukörper 12 durchströmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Schalldämpfung eines mit einem Abgasstutzen versehenen Strahlheizrohres für einen Industrieofen, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Abgasstutzen (2) ein Doppelgehäuse (5) mit einem Außenmantel (6), einem Innenmantel (7), einem Ringraum (8) zwischen Außenmantel (6) und Innenmantel (7) sowie einem Kernraum (9) innerhalb des Innenmantels (7) aufgesetzt ist, und daß einer der Räume (8 bzw. 9) (Ringraum oder Kernraum) als rekuperativer Verbrennungsluftvorwärmer und der andere (9 bzw. 8) als Schalldämpfer mit zugleich als Wärmeleitelemente für den Verbrennungsluftvorwärmer ausgestalteten Schalldämpfungseinbauten (10) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (8) als Schalldämpfer und der Kernraum (9) als Verbrennungsluftvorwärmer ausgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfungseinbauten (10) aus mit dem Innenmantel (7) vereinigten Radiallamellen bestehen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (6) als Isoliermantel (11) ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernraum (9) als Verbrennungsluftvorwärmer einen zentralen Kerneinbaukörper (12) sowie zwischen Innenmantel (7) und Kerneinbaukörper (12) Strömungseinbauten (13) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungseinbauten (13) aus in Strömungsrichtung gewellten Drahtnetzbahnen bestehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerneinbaukörper (12) als Hohlkörper ausgeführt ist, dessen Ringraum (8) zwischen Außenmantel (6) und Innenmantel (7) strömungsmäßig parallelgeschaltet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (6), der Innenmantel (7) und der gegebenenfalls zusätzliche Kerneinbaukörper (12) des Doppelgehäuses (5) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

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