GASWÄRME International 6/2004 - Aichelin

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GASWÄRME International 6/2004 - Aichelin

FachberichteCharakterisierung der Wärmeübertragungsverhältnissebeim Einsatz von FlachflammenbrennernCharacterization of heat-transfer conditions for the use of flat-flame burnersFlachflammenbrenner werden vor allem bei Hochtemperaturprozessen in Industrieöfen zurErwärmung und Wärmebehandlung eingesetzt. Sie bilden eine sich radial ausbreitende, amBrennerstein und an der umgebenden Ofenwand anliegende Flammenscheibe, die auf einerintensiven Verdrallung der Verbrennungsmedien basiert. Die direkte Beaufschlagung desBrennersteines und der umgebenden Ofenwand mit Verbrennungsgasen hoher Temperaturführt dort zu einem intensiven Wärmeübergang und höheren Temperaturen. Die Wärmewird auf das Wärmgut durch Festkörperstrahlung, durch Strahlung des Gasvolumens, aberauch in erheblichem Maße durch Konvektion übertragen. Die strömungstechnischen undthermischen Verhältnisse in einer Modellbrennkammer mit Flachflammenbrenner wurdennumerisch untersucht.Flat-flame burners are used, in particular, for heating and heat treatment in high-temperatureprocesses in industrial furnaces. They generate a radially propagating disk of flamecontacting with the burner brick and the surrounding furnace wall, this being the result ofintensive swirling of the combustion fluids. Direct contact of the burner brick and the surroundingfurnace wall with high-temperature combustion gases produces intensive heat transferand high temperatures at these points. The heat is transferred to the product charge bysolid-body radiation, radiation from the gas atmosphere, and also, to a considerable extent,by convection. The fluid dynamic and thermal conditions in a model combustion chamberwith a flat-flame burner have been numerically studied.Dr.-Ing. Roland RaketteAichelin Entwicklungszentrum undAggregatebau GmbH, OederanTel. 03 72 92/65 03 60E-Mail: drrakette@noxmat.deDr.-Ing. Dipl.-Phys.Wolfgang HarbeckAichelin Entwicklungszentrum undAggregatebau GmbH, OederanTel. 03 72 92/65 03 20E-Mail: drharbeck@noxmat.deDas BrennersystemNOXMAT-STBDer Flachflammenbrenner vom TypNOXMAT-STB (Bild 1) besteht aus denfolgenden Hauptbaugruppen (Bild 2):– keramischer Brennerstein, dessen kelch -artige Erweiterung durch eine Ellipsenkonturgebildet wird– Brennersteingehäuse als isolierendesund tragendes Verbindungsglied zwischenBrennerstein und Brennergehäuse– Brennergehäuse– Mischteil– Gaslanze mit VerstelleinrichtungIm Brennersteingehäuse ist das Mischteilbefestigt. Es bildet gemeinsam mit der verstellbarenGaslanze das variable Drallerzeugersystem.Die Flachflammenbrenner sind unter demGesichtspunkt der universellen Einsetzbarkeitkonzipiert. Durch Verstellen der Gaslanzesind die strömungstechnischen Rand-Dr.-Ing. Ingo RiehlInstitut für Wärmetechnik undThermodynamikTU Bergakademie FreibergTel. 0 37 31/39 21 93E-Mail: ingo.riehl@iwtt.tu-freiberg.deBild 1: Flachflammenbrenner vom TypNOXMAT-STBFig. 1: Type NOXMAT-STB* flat-flame burnerBild 2:Hauptbaugruppeneines FlachflammenbrennersFig. 2:The principal componentsof a flat-flameburnerGASWÄRME International (53) Nr. 6/2004 335

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