提供了一种稳固高效的换热燃烧器。此换热燃烧器至少任选地具有一个用于加热操作的燃烧室并且另外还被设置成用于－操作。将在用于换热的节段（３１）中具有压扁的缝隙横截面（３４）并且在其面对容积（２）的末端（３３）处具有不同于缝隙横截面（３４）的喷嘴横截面（３５）的热交换器管（１６）设置为用于借助逆流中的废气热量来预加热燃烧空气的换热器（３０）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对容积例如炉膛或者喷射管的内部空间进行加热的换热燃烧為。
技术介绍
换热燃烧器例如用于对工业炉的直接或间接加热。在直接加热时，在炉膛中发生 燃料的氧化。在间接加热时，例如借助喷射管在延伸到炉膛中的、但是相对于该炉膛封闭的 管子(喷射管)内发生燃烧，该管子由此被加热并且释放热辐射。 可以从EP 0685683B1中获得具有或不具有喷射管的换热燃烧器的示例。该换热 器位于炉壁中并且具有400mm的典型长度以及根据燃烧炉功率具有100 300mm的直径。 该换热器由用耐热的铸钢亦或陶瓷制成的加装了肋条的节段构成。为了减少氮氧化物的产 生，将强烈的内部废气回流来回引入到被加热的容积中，这导致所谓的无焰氧化。此操作 也被称为Flox -操作(Flox是WS-热处理技术有限责任公司的注册商标)。根据设计，此 结构类型的燃烧器具有65 75%的效率。 相同的文献还公开了一种换热燃烧器。该换热燃烧器具有两个蓄热的回热器，交 替地用废气对该回热器加热或者该回热器将存储的热量释放给所供应的燃烧空气。此类回 热器达到最大为90%的效率，但是由于这两个回热器的所必需的交替操作以及因此由于持 续的反转会导致上升的安装和控制花费。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的任务在于，提供一种具有改进效率的换热燃烧器。 此任务是用根据权利要求1的换热燃烧器解决的 根据本专利技术的换热燃烧器具有包括由耐热材料制成的多个管子的换热器，这些管子用于对燃烧空气进行预加热并且还可能在使用诸如填埋气之类的低能量气体时对燃气或者该燃气的一部分进行预加热。换热燃烧器的热交换器管在用于换热的节段中具有压扁的缝隙横截面。当缝隙中存在所设计的层流时，传热系数a与缝隙长度成反比地上升，从而以小的缝隙长度达到非常高的a值。优选的是，这些管子在外部暴露于废气并且在内部被燃烧空气流过。在其面对要被加热的容积的末端处，这些管子具有不同于缝隙横截面的喷嘴横截面。该喷嘴横截面例如是圆形横截面。该喷嘴横截面实现了对燃烧空气流的加速以及以高速流入要被加热的容积并且引起废气回流的流出射束的形成。优选如此安排该喷嘴横截面的尺寸，以使得射流速度达到例如100m/s。由此达到例如4或5的废气回流系数，从而极大地防止了温度峰值的形成并且因此极大地防止了热的氮氧化物的产生。 优选的是，缝隙横截面大于喷嘴横截面。由此在缝隙区域中达到比喷嘴处更低的流速。热交换器管优选配备有至少一个变窄的末端，该末端的外围被构造成小于压扁的热交换器节段的外围。优选通过在至少一个但是优选两个末端处使其外围近似对应于稍后的热交换器节段的外围的管子变细的方式，即减少直径的方式来制造此类管子，从而例如在塑形过程中减小管子横截面。随后将该热交换器节段以产生缝隙形状。此处优选的是，遵 守s < 3mm的缝隙长度以及b > 4s的缝隙宽度。 在冷侧可以例如通过钎焊将热交换器管的末端密封地放入法兰板的孔中。优选这 些热交换器管仅单侧地嵌入。在热侧，这些热交换器管可根据需要通过诸如束带或者焊接 点之类的连接机构被彼此固定或者也可以保持自由。在这两种情况下，这些热交换器管都 能自由地延扩。所有管子可具有相同的形状并且被批量生产。 可以通过相应地弯曲热交换器管的热的末端如期望的那样预先规定射流方向。例如，设置为圈形的射流管可具有喷嘴末端，这些喷嘴末端的轴线位于圆锥表面上。 所提及的热交换器管使得一方面可以获得从废气到燃烧空气的良好传热并且另一方面仅产生小的压力损失。这尤其是在压扁的缝隙形节段的横截面大于喷嘴横截面时达成的。因此，缝隙横截面中的流速要小于喷嘴处的流速。 此外，管子之间的废气通道被实施成具有略微更大的缝隙长度，以便同样在废气通道中降低压力损失。由此可能减少的传热可通过例如以瓦楞板衬垫为形式的辅助加热面来补偿。这些辅助加热面可同时充当热交换器管之间的隔片。瓦楞板衬垫和/或热交换器管在至少部分地覆有催化有效的用于清洁废气的材料覆层时可充当催化器。 优选的是，缝隙式管被设置为圈形或环形。这些缝隙式管可被设置在多个彼此同心的环中。如果使用统一的缝隙式管，那么可在各个环中产生可通过过梁封闭的间隙。 换热燃烧器至少是为了在被加热的容积中引起无焰氧化而设置的，方法是，通过导入射流中的经预加热的空气在该换热燃烧器之前引起废气回流，从而在具有高惰性气体含量的气流中氧化所供应的燃料。此操作方式适用于800°C以上的被加热的炉膛。 任选的是，为了在低于点燃温度(约800°C )的炉膛内对换热燃烧器进行操作，可设置另一种操作方式。为此，换热燃烧器具有燃烧室，燃烧空气和燃气的至少一部分被引入该燃烧室并在那里被点燃。在燃烧室中产生火焰，该火焰的热废气在必要时以与火焰结合的方式离开燃烧器并对容积加热。 任选的是，可设置第三操作方式，其可被称为助推的或支持的FLOX -操作。只要在被加热的容积中占据低于点燃温度的温度，则该第三操作方式就适用于对换热燃烧器 进行操作。在此操作方式中，在燃烧器的燃烧室中引起一部分氧化。这一燃烧的热废气与 燃烧空气以及一部分燃料一起以射流的方式进入炉膛并且在那里引起对射入炉膛的燃料 的氧化。附图说明 从附图、说明书和权利要求中得到本专利技术的有利实施方式的其他细节。说明书限 于本专利技术的重要方面以及其他事实情况。附图公开了其他细节并且就这方面而言作为补充 的参考。附图中 图1示出了根据本专利技术的换热燃烧器在炉壁处的纵向截面图， 图2示出了根据图1的换热燃烧器的换热器的横截面图， 图3示出了根据图2的换热器的热交换器管的侧视图， 图4示出了根据图3的热交换器管的沿着线IV-IV的截面， 图5示出了根据图3的热交换器管的沿着图3中的线V-V的截面， 图6示出了在压扁热交换器管的热交换器节段之前该热交换器管的预造型的侧 视图， 图7示出了根据图6的预造型的沿着线VII-VII的截面，以及 图8借助于对应于图3中截面线IV-IV的截面图示出了热交换器管的另一种实施方式。具体实施例方式图1中示出了换热器1 ，其用于对炉膛2进行加热并且为此被设置在炉壁3的穿孔 上。该换热燃烧器具有用于供应燃烧空气和燃料以及用于排出废气的燃烧器头4。为此， 在燃烧器头4处设置-FLOX⑧气体连接端5、加热_气体连接端6、FLOX _空气连接 端7、加热-空气连接端8以及用于气体排出的废气连接端9。 FLOX _气体连接端5和 FLOX -空气连接端7用于供应液态或蒸气形态或者气态的燃料和空气以对在炉膛2中 带有无焰氧化的换热燃烧器1进行操作。加热_气体连接端6和加热-空气连接端8用于 对换热燃烧器1中的燃烧室10进行点火。 燃烧室10由优选在炉侧变窄的管子11包围，该管子11在一侧被保持在法兰板12 上。法兰板12在必要时被保持在燃烧器头1与可通过炉壁3上的管接头14得到支撑的法 兰13之间相应密封件的中间衬垫下面。在法兰板12上设有多个孔，这些孔优选被设置在 围绕管子11及其中轴线15的同心圆上。将例如由耐热的钢构成的热交换器管16放入这 些孔中并且通过诸如硬钎焊连接件之类的合适的连接机构将这些换热管16密封地保护在 这些孔中。在燃烧器4中，这些孔在空气分配通道17中相会。在必要时，这些孔中的一部 分可本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于对容积（２）进行加热的换热燃烧器（１），所述换热燃烧器具有用于借助逆流中的废气热量来对燃烧空气进行预加热的换热器（３０）以及用于将燃料引入所述容积（２）的燃料供应装置（２３），其中所述换热器（３０）包括热交换器管（１６），所述热交换器管（１６）： －在用于热交换的节段（３１）中具有压扁的缝隙横截面（３４）并且 －在其面对所述容积（２）的末端（３３）处具有不同于所述缝隙横截面（３４）的喷嘴横截面（３５）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-5-23 07010224.9用于对容积(2)进行加热的换热燃烧器(1)，所述换热燃烧器具有用于借助逆流中的废气热量来对燃烧空气进行预加热的换热器(30)以及用于将燃料引入所述容积(2)的燃料供应装置(23)，其中所述换热器(30)包括热交换器管(16)，所述热交换器管(16)-在用于热交换的节段(31)中具有压扁的缝隙横截面(34)并且-在其面对所述容积(2)的末端(33)处具有不同于所述缝隙横截面(34)的喷嘴横截面(35)。2. 根据权利要求l所述的换热燃烧器，其特征在于，所述缝隙横截面(34)大于所述喷嘴横截面(35)。3. 如权利要求l所述的换热燃烧器，其特征在于，所述缝隙横截面(34)具有缝隙长度s以及至少是所述缝隙长度s的四倍的缝隙宽度b。4. 根据权利要求l所述的换热燃烧器，其特征在于，所述热交换器管(16)在空气进入侧的末端处具有圆形横截面。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：JG旺宁，JA旺宁，
申请(专利权)人：WS热处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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