GLOW INSERT FOR FURNACES, IN PARTICULAR FOR BOILERS, AND FURNACE EQUIPPED WITH SUCH A GLOW INSERT

Abstract: The glow insert is of tubular design and made from ceramic material. It consists of at least two tube pieces, in each case open at both ends, each tube piece of which has a first end with a larger cross-section and a second end with a smaller cross-section. At least one tube piece reaches with its second end into the first end of an adjacent tube piece in such a manner that, between the tube pieces which overlap or engage in one another in this manner, at least one ring-type gap is formed. At least on the second end of a tube piece, which projects into an adjacent tube piece, the peripheral wall of this tube piece is, in at least three regions staggered around the longitudinal axis of the tube piece, drawn inwards in such a manner that there are formed, on the outer surface of the peripheral wall of the tube piece, channels which are open to this outer surface and to the second end, are approximately V-shaped in cross-section, extend in the longitudinal direction of the tube piece and the depth of which increases towards the second end, and, on the inside of the tube piece, noses which project inwards from the peripheral wall and the height of which increases towards the second end of the tube piece. The invention also relates to a furnace using the abovementioned glow insert. <IMAGE>

Description: Glüheinsatz für Öfen,.insbesondere Heizungskessel, sowie Ofen mit einem derartigen Glüheinsatz Die Erfindung bezieht sich auf einen Glüheinsatz für Öfen, insbesondere Heizunaskessel gemäss Oberbegriff Patentanspruch 1 bzw. auf einen Ofen gemäss Oberbegriff Patentanspruch 10. Öfen, insbesondere auch Heizunyskessel zum Betreiben von Warm-Wasser-Heizungen bzw. zur Erzeugung von warmem Brauchwasser sind an sich in zahlreichen Ausführungen bekannt. Bekannt sind insbesondere auch Öfen bzw. Heizungskessel, bei denen der Brennstoffaustritt von der Düse eines Gebläsebrenners für flüssige Brennstoffe gebildet ist und bei denen in der Brennkammer ein von der Flamme des Gebläsebrenners durchsetzter, rohrförmiger Glüheinsatz vorgesehen ist. Mit Hilfe des Glüheinsatzes soll ein möglichst optimale Verbrennung des flüssigen Brennstoffes (Ö1) in der Flamme des Gebläsebrenners erreicht werden, und zwar insbesondere auch dadurch, dass vor allem am äusseren Rand der Flamme mitgeführte, nicht oder aber nur unvollständig verbrannte Bestandteile des flüssigen Brennstoffes an dem im Betrieb des Ofens heissen Glüheinsatzes verdampfen und in diesem Zustand zur vollständigen Verbrennung in die Flamme zurückgebracht werden (Nachverbrennung). Während früher vorgeschlagen wurde, derartige Glüheinsätze aus Edelstahl herzustellen, wurde in jüngerer Zeit auch schon vorgeschlagen, Glüheinsätze aus Keramik zu fertigen, da diese gegenüber solchen aus Edelstahl insbesondere eine grössere Lebensdauer aufweisen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Glüheinsatz für Öfen oder Heizungskessel bzw. einen Ofen mit einem solchen Glüheisatz aufzuzeigen, der bei einfacher und preisgünstiger konstruktiver Ausbildung im Vergleich zu bekannten Glüheisätzen bzw. Öfen zu einer wesentlich günstigeren Wärmegewinnung in bezug auf die Nachverbrennungsvorgänge innerhalb der Brennkammer führt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Glüheisatz für Öfen, insbesondere Heizungskessel bzw. ein Ofen entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 bzw. 10 ausgebildet. Der erfindungsgemässe Glüheinsatz bzw. dessen Rohrstücke lassen sich relativ einfach und daher vor allem auch peis- wert aus Keramik herstellen. Durch den Glüheinsatz wird eine optimale Verbrennung eines flüssigen, aber auch gasförmigen Brennstoffs und vor allem auch eine optimale Nachverbrennung des noch nicht verbrannten bzw. nur unzulänglich verbrannten Teils dieses Brennstoffes erreicht, wobei insbesondere durch die nach innen gezogenen Abschnitte der Umfangswand der einzelnen Rohrstücke, die jeweils an den Enden dieser Rbhrstücke mit kleinerem Durchmesser gebildet sind, einerseits zwischen den Rohrstücken an ihren Überlappungsstellen Öffnungen bzw. Kanäle mit grossem Querschnitt für eine Rezirkulation der Luft oder Gase innerhalb des Brenn-oder Flammbereiches gebildet sind, sowie im Inneren der Rohrstücke nach innen vorspringende Nasen oder Brücken gebildet sind, die eine Aufteilung der Flamme zumindest an ihrem Umfang bewirken bzw. bewirken, dass sich die Flamme an diesen Nasen bzw. in Flammrichtung dahinter jeweils erneut aufbaut, so dass eine intensive "Verwirbelung" auch innerhalb der Flamme eintritt, durch die (Verwirbelung) die Nachverbrennungsvorgänge wesentlich verbessert werden. Wegen der sehr intensiven Verbrennung sowie insbesondere auch wegen der intensiven Nachverbrennungvorgänge enthalten die Abgase eines mit dem Glüheinsatz ausgestatteten Ofens bzw. Heizungskessels praktisch keine unverbrannte Rückstände mehr, so dass es möglich ist, den Ofen bei seiner Ausgestaltung als Heizungskessel so auszubilden, dass die Brennkammer unmittelbar von den inneren Wandungen des das Heiz- bzw. Brauchwasser aufnehmenden Kessels umschlossen ist, wobei bei dieser Ausgestaltung des Heizungskessels dann das Verbrennungsgas (Rauchgas) zur weiteren Steigerung des Wirkungsgrades über einen Rauchgaskanal abgeführt wird, der zwischen einer thermisch isolierten äusseren Wandung des Heizungskessels und den äusseren Wandungen des Sessels gebildet ist. Der Glüheinsatz wird vorzugsweise in Verbindung mit einem Gebläsebrenner für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff verwendet, wobei unter "gasförmiger Brennstoff" im weitesten Sinne auch ein Luft-Kohlestaubgemisch zu verstehen ist. Der Glüheinsatz kann auch fester Bestandteil eines Brenners sein. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird in folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung und im Schnitt einen als Heizungskessel ausgebildeten Ofen, zusammen mit einem Gebläsebrenner für flüssigen Brennstoff sowie mit einem in der Brennkammer angeordneten Glüheinsatz, der von drei Rohrstücken bzw. Ringen gebildet ist; Fig. 2 in vergrösserter Darstellung und in Seitenansicht den Glüheinsatz des Ofens nach Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ende mit kleinerem Querschnitt eines der Rohrstücke des Glüheinsatzes; Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung der Verteilung der V-förmigen Kanäle um die Achse des Glüheinsatzes bei Verwendung von mehreren Rohrstücken für diesen Glüheinsatz; Fig. 5 in vergrösserter Detaildarstellung einen Längsschnitt des Glüheinsatzes im Bereich der Überlappungsstelle zweier Rohrstücke; Fig. 6 eine Befestigungsart der Rohrstücke des Glüheinsatzes bei einer weiteren Ausführungsform; ; Fig. 7 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen aus Keramik hergestellten Ring bzw. einRohrstück 35, welches mit mehreren weiteren Ringen einen GlQheinsatz bildet, und zwar in gleicher Weise, wie die für den in der Fig. 2 dargestellten und von den Ringen 21a, 21b und 21c gebildeten Glüheinsatz der Fall ist. Fig. 8 den Ring nach Fig. 7 in Stirnansicht, zusammen mit einem Befestigungselement zur Befestigung dieses Ringes; Fig. 9 in Detaildarstellung einen Schenkel des Befestigungs elementes gemäss Fig. 8 zusammen mit einer Teildar stellung des Ringes; Fig. 10 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II der Fig. 9; Fig. 11 in Stirnansicht einen geteilten Ring eines Glühein satzes und Fig. 12 einen Schnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. 11. In den Figuren ist mit der Ziffer "1" allgemein ein Heizungskessel mit einem Brennraum bzw. einer Brennkammer 2 bezeichnet. Bei der dargestellten Ausführungsform des Heizungskessels 1 ist die Brennkammer 2 seitlich, d.h. an ihren beiden vertikalen Seiten, oben und bevorzugt auch unten sowie an der Rückseite durch den das Heiz- oder Brauchwasser aufnehmenden Kessel 3 bzw. durch dessen innere Wandungen 4, 5 und 6 unmittelbar begrenzt, wobei die Aussenfläche der Wandung 6 allerdings mit einem Vorsatz aus geschäumtem Keramikmaterial abgedeckt ist. Im Gegensatz zu herkömnlichen Heizungskesseln, bei denen zwischen den inneren Wandungen des Kessels und der Brennkammer eine Zwischenwand angeordnet ist, ergibt sich ein wesentlich verbesserter Wirkungsgrad schon deswegen, weil die von der Flamme 7 des Gebläsebrenners 8 in der ssxerr,kammer 2 erzeugte Wärme direkt auf den Kessel 3 bzw. dessen innere Wandungen 4 und 5 übertragen wird. Die erwähnte Zwischenwand kann bei dem Heizungskessel 1 deswegen entfallen, weil in der Brennkammer 2 ein von der Flamme 7 des Gebläsebrenners 8 durchsetzter Glüheinsatz 9 vorgesehen ist, der nachfolgend noch näher erläutert wird und der für eine nahezu vollständige Verbrennung des dem Gebläse brenner 8 zugeführten Brennstoffes (vorzugsweise Ö1) sorgt, so dass die Gefahr einer Ablagerung von unverbrannten Bestand teilen bzw. Rückständen an den Wandungen 4, 5 und 6 nicht zu befürchten ist. Der Heizungskessel 1 besitzt äussere Wandungen 10, 11 und 12, die den Innenraum des Heizungskessels an den beiden vertika len Seiten, an der Unterseite, an der der Oberseite sowie an der Rückseite nach aussen hin begrenzen, wobei diese, auch mit einer thermischen Isolierung versehenen Wandungen so angeord net sind, dass zwischen deren Innenflächen und den äusseren Wandungen 13, 14 und 15 des Kessels 3 ein Rauchgas-bzw. Abgaskanal 16 gebildet ist, der den Kessel 3 vollständig umschliesst und zu einem in der Wandung 12 vorgesehenen Kamin-Anschluss 17 führt. An den äusseren Wandungen 13 und 14 des Kessels 3 sind in diesen Kessel sowie in den Rauchgaskanal 16 hineinreichende Rippen 18 vorgesehen, die in der Fig. 1 nur schematisch dargestellt sind und ebenfalls zu einer wesentlichen Verbes serung der Ubertraqung der im Rauchgas enthaltenen Wärme an das vom Kessel 3 aufgenommene Wasser beitragen. An der Vorderseite des Heizungskessels, d.h. bei der für die Fig. 1 gewählten Darstellung an der linken Seite ist der die Brennkammer 2, den Kessel 3 sowie dem Rauchgaskanal 16 aufnehmende Innenraum des Heizungskessels durch eine Vorder wand 19 abgeschlossen. An dieser Vorderwand ist auch der Gebläsebrenner 8 befestigt, der mit einem die Brennerdüse aufweisenden Teil 8' durch die Vorderwand 19 in die Brenn kammer 2 hineinreicht. Die Anordnung ist weiterhin so getroffen, dass die Innenfläche der Vorderwand 19 mit Abstand von den den Innenraum des Kessels 3 stirnseitig begrenzenden Wandabschnitten 20 liegt, so dass sich der Rauchgaskanal 16 zwischen diesen Wandabschnitten 20 und der Innenfläche der Vorderwand 19 in die Brennkammer 2 fortsetzt bzw. im Bereich zwischen den Wandabschnitten 20 und der Innenfläche der Vorderwand 19 mit der Brennkammer 2 in Verbindung steht. Die Strömungsrichtung der den Kessel 3 innen und aussen umströmenden heissen Verbrennungsgase ist in der Fig. 1 mit den Pfeilen A angedeutet. Der aus Keramik bzw. keramischen Material hergestellte Glüheinsatz 9 ist in den Fig. 2-5 im einzelnen dargestellt. Dieser Glüheinsatz besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus drei aus Keramik hergestellten Ringen bzw. Rohrstücken 21a, 21b und 21c, die jeweils beidendig offen sind und die an ihrer Umfangswand 22 kegelstumpfförmig, d.h. derart ausgebildet sind, dass jedes Rohrstück an einem Ende einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit dem grösseren Durvchmesser D und am anderen Ende einen maximalen Querschnitt mit dem kleineren Durchmesser d aufweist. Die Angaben " und "d" beziehen sich jeweils auf den Innenquerschnitt, der sich von dem zugehörigen Aussenquerschnitt jeweils durch aie doppelte Wandstärke der Umfangswand 22 unterscheidet. Wie insbesondere die Fig. 1 zeigt, ist der aus den drei Rohrstücken 21a, 21b und 21c bestehende Glüheinsatz 9 derart in der Brennkammer 2 angeordnet, dass sämtliche Rohrstücke in ihren Achsen achsgleich und achsgleich zur Flamme 7 liegen und darüber hinaus derart angeordnet sind, dass bei jedem Rohrstück das Ende mit dem grösseren Durchmesser D dem Gebläsebrenner 8 bzw. dessen Düse näher liegt als das Ende mit dem kleineren Durchmesser d. Wie insbesondere die Fig. 2 zeigt, sind die Rohrstücke 21a, 21b und 21c weiterhin relativ zueinander derart angeordnet, dass das dem Gebläsebrenner 8 am nächsten liegende Rohrstück 21a mit seinem Ende mit dem Durchmesser d in das Ende mit dem grösseren Durchmesser D des Rohrstückes 21b hineinreicht, welches mit zunehmenden Abstand vom Gebläsebrenner 8 auf das Rohrstück 21a folgt. Weitcrhin reicht das Rohrstück 21b mit seinem Ende mit kleinerem Durchmesser d in das Ende mit grösserem Durchmesser D des Rohrstückes 21c, welches mit grösserem Abstand vom Gebläsebrenner 8 auf das Rohrstück 21b folgt. Es versteht sich, dass im Bedarfsfall (abhängig von der Ausdehnung der Flamme 7 bzw. abhängig von der thermischen Leistung des Gebläsebrenners 8 und damit des Heizungskessels 1 in Richtung der Längserstreckung der Flamme 7 sowie in Abhängigkeit von dem Sprühwinkel der Düse des Gebläsebrenneres) auch mehr als drei oder aber weniger als drei Rohrstücke in der beschriebenen Weise ineinandergreifend angeordnet sein können. Die Durchmesser D und d der Rohrstücke 21a, 21b und 21c sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass dort, wo das Rohrstück 21a in das Rohrstück 21b bzw. das Rohrstück 21b in das Rohrstück 21c hineinreicht, zwischen den jeweils ineinandergreifenden Rohrstücken Ring-Spalte 23 gebildet sind. Um zu verhindern, dass ev. durch die Ringspalte 23 unverbrannte oder nur unzureichend verbrannte Mengen bzw. Tröpfchen am flüssigen Brennstoff (Ö1) austreten können, sind zumindest die Rohrstücke 21a und 21b wenigstens im Bereich der Ringspalte 23 mit einem nach innen reichenden Flansch 24 versehen (Fig. 5), der als "Abstreifkante" für ev. am äusseren Bereich der Flamme 7 mitgeführte, nicht verbrannte oder aber unzureichend verbrannte Teile (Tröpfchen) des flüssigen Brennstoffes dient, d.h. diese unverbrannten oder nicht vollständig verbrannten Teile des flüssigen Brennstoffes zurückhält und dem Verbrennungsprozess (Nachverbrennung) zuführt. Wie insbesondere die Fig. 3 weiterhin zeigt, ist die Umfangswand 22 zumindest der Rohrstücke 21a und 21b so geformt bzw. in Teilbereichen derart nach innen gezogen, dass sie an ihrer Aussenfläche drei gleichmässig um die Längsachse L des Glüheinsatzes 9 versetzte, sich in Richtung der Längsachse L erstreckende und im Querschnitt etwa V-förmige Kanäle bildet, die zur Aussenfläche der Umfangswand 22 sowie zum Ende mit dem kleineren Durchmesser d hin offen sind. Diese Kanäle 25, deren Erstreckung in Richtung der Längsachse L grösser ist, als die halbe Länge des jeweiligen Rohrstückes in dieser Achsrichtung, vorzugsweise etwa vicr Fünftel der Länge des jeweiligen Rohrstückes entspricht, weisen eine Tiefe t auf, die mit abnehmenden Abstand von dem Ende mit dem kleineren Durchmesser d zunimmt. Durch die Kanäle 25 bzw. durch die diese Kanäle formenden, nach innen gezogenen Teilbereiche 22 der Umfangswand 22, die (Teilbereiche) auch Brücken bezeichnet werden können, sind in Inneren des betreffenden Rohrstückes drei, um die Längsachse L gleichmässig verteilte Nasen gebildet, deren radial zur Längsachse L sich erstreckende Höhe mit abnehmenden Abstand von dem Ende mit kleinerem Durchmesser d zunimmt. Die Höhe dieser Nasen ist selbstverständlich gleich der Tiefe t zuzüglich der Stärke der Umfangswand 22 bzw. des Abschnittes 22' Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die maximale Höhe der von den Kanälen 25 gebildeten Nasen etwa im Bereich von 1/4 d bis 1/6 d. Durch die durch die nach innen gezogenen Bereiche bzw. Brücken 22 gebildeten Kanäle 25 ergeben sich Öffnungen mit relativ grossem Durchmesser zwischen den ineinander geschach telte-n Rohrstücken 21a und 21b bzw. 21b und 21c für eine Rezirkulati-ons-Strömung, wie dies mit dem Pfeil C in der Fig. 2 angedeutet ist. Durch die durch die Brücken 22 erzeugte und ins Innere der Rohrstücke hineinreichenden Nasen wird eine Aufteilung der Flamme 7 zumindest in ihrem Randbereich erzeugt, wobei bei einer entsprechenden Versetzung der von den Brücken 22' gebildeten Nasen um die Längsachse L von Rohrstück zu Rohrstück gleichzeitig auch eine mehrfache Umlenkung der Flamme 7 an ihren äusseren Bereichen und damit eine gewisse Verwirbelung in der Flamme erzwungen werden, was ebenfalls zu einer wesentlichen Verbesserung des Verbrennungsvorganges, insbesondere auch der auf die Oberflächen der im Betrieb heissen Rohrstücke 21a, 21b und 21c auftreffenden und dort verdampften, ursprünglich noch nicht oder unzureichend verbrannten Bestandteile des flüssigen Brennstoffes führt. Gerade wegen dieses Umlenkungs- bzw. Verwirbelungseffektes weist auch das Rohrstück 21c vorzugsweise die von den Brücken 22' gebildeten Nasen auf, wobei dann an diesen Rohrstück auch die Flansche bzw. Flanschabschnitte 24 zumindest im Bereich zwischen den drei Brücken 22 vorgesehen sind. Die Fig. 4 zeigt die versetzte Anordnung der von den Brücken 22' gebildeten Nasen sämtlicher Rohrstücke 21a, 21b und 21c. Weisen sämtliche Rohrstücke die gleiche Anzahl von Nasen bzw. Brücken 22 auf und sind bei allen Rohrstücken diese Brücken um die Längsachse L jeweils um den gleichen Winkelbetrag bzw. mit der gleichen Teilung T gegeneinander versetzt, so sind die einzelnen Rohrstücke 21a, 21b bzw. 21c derart gegeneinander versetzt angeordnet, dass jedes mit zunehmendem Abstand vom Gebläsebrenner 8 auf ein Rohrstück folgende Rohrstück gegenüber dem erstgenannten Rohrstück um den Winkelbetrag a = T/n um die Längsachse L versetzt bzw. verdreht angeordnet ist, wobei n die Anzahl der verwendeten Rohrstücke ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Winkel a somit 400, da drei Rohrstücke 21a, 21b und 21c vorgesehen sind und die Teilung T an jedem Rohrstück bei drei Nasen bzw. Brücken 22 1200 beträgt. Bei einer bevorzugten Ausführungform der Erfindung sind die Durchmesser D bzw. d der Rohrstücke so gewählt, dass die Ringspalte 23 in Richtung radial zur Längsachse L eine Breite von ca. 9 mm aufweisen. Im übrigen sind die Rohrstücke 21a, 21b sowie 21c hinsichtlich ihrer Durchmesser D bzw. d entsprechend der nachfolgenden Tabelle ausgebildet, so dass der mittlere Querschnitt des Glüheinsatzes von dem dem Gebläsebrenner 8 zugewendeten Ende zu dem dem Gebläsebrenner 8 abgewendeten Ende hin gleich bleibt. Tabelle 21a 21b 21c D 146,9 mm 157,5 mm 168,1 mm d 129,2 mm 139,7 mm 150,4 mm N 4 6 6 Vorteilhaft ist bei der dargestellten Ausführungsform des Glüheinsatzes 9 allerdings auch, dass die einzelnen Rohrstücke 21a, 21b und 21c in einer anderen Weise bzw. Reihenfolge als in der Fig. 2 dargestellt, aneinander befestigt werden können, oder aber dass mehr als drei oder weniger als drei Rohrstücke zu dem Glüheinsatz miteinander verbunden werden können, und zwar in Abhängigkeit vor allem von der Leistung, von der Grösse und Gestaltung des Brennraumes, vom Pumpendruck für den flüssigen Brennstoff und dem Sprühwinkel der Düse des Gebläsebrenners 8. Auch der Ringspalt kann in Abhängigkeit von den vorgenannten Einflussgrössen grösser oder kleiner als angegeben sein, wobei bei grösseren Ringspalt auch die Durchmesser D zunehmen, so dass sich mit zunehmenden Abstand von dem Gebläsebrenner ein sich grösser werdender wirksamer Querschnitt für den Glüheinsatz ergibt. Die Anzahl (N) der Brücken 22 kann bei den einzelnen Rohrstücken auch unterschiedlich sein, wie diesen der obigen Tabelle in Zeile N angegeben ist. Die einzelnen Rohrstücke 21a, 21b und 21c sind dadurch miteinander verbunden bzw. aneinander gehalten, dass an der Aussenfläche der Umfangswand 22 dieser Rohrstücke Winkelelement aus korosions- und hitzebeständigen Material (z.B. Edelstahl) mit einem Schenkel befestigt sind, deren anderer Schenkel eine Bohrung aufweist. Durch diese Bohrungen der Winkelelemente 26 sind Gewindestangen hindurchgeführt, die Muttern 28 tragen, wobei jedes Winkelelement 26 bzw. dessen von der Umfangsfläche des betreffenden Rohrstückes wegstehender Schenkel zwischen zwei Muttern 28 fest gespannt ist. Hierdurch ist nicht nur eine besonders einfache und wirksame Befestigung der Rohrstücke 21a, 21b und 21c erreicht, sondern auch die Möglichkeit einer genauen Lage-Einstellung der einzelnen Rohrstücke relativ zueinander gegeben. Fig. 6 zeigt eine von der Figur 2 abweichende Art der Befestigung für die Rohrstücke 21a, 21b und 21c aneinander. Bei dieser Ausführungsform sind die Rohrstücke an ihren jeweils den grösseren Durchmesser D aufweisenden Ende mit einem über die äussere Umfangsfläche radial nach aussen vorstehenden Flansch 29 versehen. Zur Befestigung dient ein in etwa Z-förmig gebogencr Streifen 30 aus korresionsbeständigem Material (Edelstahl). Der eine Schenkel (30') liegt gegen die Innenfläche des betreffenden Rohrstückes an. Der Flansch 29 ist aussen von einem U-förmigen Bügel 31 aus korresionsbeständigen Flachmaterial (Edelstahl) umgriffen, dessen einer Schenkel mit Hilfe einer Schraube 32 mit dem mittleren Abschnitt 30 des Streifens 30 verbunden ist, so dass das Rohrstück im Bereich des Flansches 29 zwishen dem Schenkel 30 und dem Bügel 31 gehalten ist. Der andere Schenkel des Streifens 30 ist mit Hilfe einer Schraube 33 an einem Lochblech 34 gehalten, an welchem mehrere gleichartige Befestigungseinrichtungen der vorbeschriebenen Art für alle drei Rohrstücke 21a, 21b und 21c befestigt sind. Es versteht sich, dass um die Längsachse L versetzt mehrere Befestigungseinrichtungen (jeweils bestehend aus dem Lochblech 34, dem Streifen 30 und dem Bügel 31) vorgesehen sind. Die einzelnen Lochbleche 34, die jeweils mit ihrer Längserstreckung in Richtung der Achse L liegen, sind durch mehrere quer bzw. senkrecht zu dieser Achse verlaufende, nicht dargestellte Querstege zu einem Rahmen oder Käfig miteinander verbunden. Durch die Verwendung der Lochbleche 34, die in Längserstreckung jeweils eine Vielzahl von Löchern für die Schrauben 33 aufweisen, ist es möglich, die Anordnung der einzelnen Rohrstücke 21a, 21b und 21c zueinander den jeweiligen Erfordernissen angepasst zu wählen. Grundsätzlich ist es auch möglich, jedes Lochblech 34 aus mehreren Abschnitten 34' zusammenzusetzen, die sich dann jeweils im Bereich der Schraube 33 überlappen und dort miteinander verbunden sind. Der Ring 35 der Ausführungsform der Fig. 7 bis 10 unterscheidet sich von den Ringen 21a, 21b und 21c im wesentlichen nur dadurch, dass die kegelstumpfförmige Umfangswand 36 im Bereich der offenen Seite mit dem grösseren Durchmesser D in einem kreiszylinderförmigen Umfangswandabschnitt 37 mit dem Innendurchmesser D übergeht, der dann am offenen Ende des Ringes 35 einen radial nach aussen verlaufenden ringförmigen Flansch 38 aufweist. Bei dieser Ausführung beträgt die Länge X des kegelstumpfförmigen Umfangswandabschnitts 36 in Richtung der Achse L bevorzugt das 0,067-Fache des halben Durchmessers D bzw. des Radius R, d.h. X = 0,667 R. Die Länge x des Umfangswandabschnittes 37 beträgt dann bei dieser Ausführung vorzugsweise ein Viertel der Länge X, d.h. x = 1/4 X. Entsprechend den Figuren 8 bis 10 gestattet die Ausbildung der Ringe 35 eine besonders einfache Art der Befestigung dieser Ringe. Auf einem Sockel 38 aus hitzebeständigem bzw. feuerfestem Material sind in Längsrichtung des von mehreren Ringen 35 gebildeten Glüheinsatzes Haltebügel 39 befestigt, die U-förmig ausgebildet sind und jeweils zwei Schenkel 39 und ein diese beiden Schenkel miteinander verbindenden Jochabschnitt 39 ' aufweisen, wobei die beiden über die Oberseite des Sockels 38 wegstehenden Schenkel 39 jedes Haltebügels 39 an ihren oberen freien Enden einen grösseren Abstand voneinander aufweisen als im Bereich des Sockels 38 bzw. des auf dem Sockel 38 aufliegenden und dort befestigten Jochabschnittes 39 . An den freien Enden der Schenkel 39' der aus feuerfestem und hitzebeständigem Flachmaterial (z.B. Edelstahl) hergestellten Halteelemente 39 ist jeweils eine ebenfalls aus Flachmaterial hergestellte U-förmige bzw. bügelförmige Halteklammer 40 befestigt, von denen jede zwei Schenkel 40 sowie einen diese Schenkel miteinander verbindenden Jochabschnitt 40' aufweist. Die beiden Halteklammern 40 jedes Halteelementes 39 sind an den Schenkeln 39 derart befestigt, dass jeder Jochabschnitt 40 jeweils gegen eine der einander zugewendeten Oberflächenseiten der Schenkel 39 flächig anliegt und dort in einer geeigneten Weise gehalten ist, während die Schenkel 40' der beiden Halteklammern 40 über die einander zugewendeten Oberflächenseiten der Schenkel 39' wegstehen. Die Schenkel 40 jeder Halteklammer 40 sind wiederum so geformt, dass die beiden Schenkel 40' an ihrem freien Ende einen grösseren Abstand voneinander aufweisen als im Bereich des Jochstückes 40''. An den freien Enden besitzen die Schenkel 40' jeder Halteklammer 40 an eine zu diesen Ende hin offene Ausnehmung 41 auf, wobei in jede Ausnehmung 41 der Flansch 38 eines Ringes 35 eingreift, jeder Ring 35 also im Bereich seines Flansches 38 von insgesamt vier Schenkeln 40' der beiden Halteklammer 40 klammerartig umgriffen und damit gehalten wird. Die Anordnung ist weiterhin so getroffen, dass das freie Ende des jeweils oberen Schenkels 40' jeder Halteklammer 40 oberhalb einer horizontalen, die Längsachse L des Ringes 35 einschliessenden Ebene und das freie Ende des jeweils unteren Schenkels 40 jeder Halteklammer 40 unterhalb dieser Ebene liegt, so dass jeder Ring durch die beiden Halteklammern 40 in Längsrichtung sowie in einer Richtung senkrecht hierzu, insbesondere auch in vertikaler Richtung durch das Halteelement 39 mit den beiden Halteklammern 40 formschlüssig gehalten ist. Zur zusätzlichen Halterung bzw. Unterstützung ist noch ein winkelförmiges Halteelement 42 vorgesehen, dessen einer Winkelschenkel 42' auf dem Jochabschnitt 39 aufliegt und dort befestigt ist und dessen anderer Winkelschenkel 42 senkrecht über den Jochabschnitt 39' jedes Halteelementes 39 nach oben wegsteht und an seinem oberen, freien Ende eine der Ausnehmung 41 entsprechende, ebenfalls den Flansch 38 aufnehmende Ausnehmung besitzt. Anstelle des Halteelementes 42 kann auch jeweils eine zusätzliche Halteklammer 40 vorgesehen sein. Dort, wo die Halteklammern 40 an den Schenkel 39' befestigt sind, ist jeweils eine Lasche 43 an jedem Schenkel 39 jedes Halteelementes 39 vorgesehen, wobei jede Lasche 43 über die der benachbarten Halteklammer 40 abgewendete Oberflächenseite des Schenkels 39 senkrecht wegsteht und eine Bohrung 44 aufweist. Die Laschen 43 mit den Bohrungen 44 entsprechen in ihrer Funktion den Winkelelementen 26 der Fig. 2, d.h. über die Laschen 43 können mehrere Ringe 35 bzw. deren Halteelemente 39 in Längsrichtung L des Glüheinsatzes durch die in die Bohrungen 44 eingreifenden Gewindestangen 27 unter Verwendung der Muttern 28 miteinander verbunden werden. Selbstverständlich ist diese Längsverbindung der Ringe 35 bzw. deren Halteelemente 39 auch auf andere Weise möglich, und zwar beispielsweise dadurch, dass anstelle der Laschen 43 und der Gewindestangen 27 Längsverbindungselemente, beispielsweise in Form der Lochblech 34 bzw. 34 verwendet werden, die dann jeweils an den Schenkeln 39 der Halteelemente 39 befestigt sind. Insbesondere bei Glüheinsätzen mit Ringen, die einen besonders grossen Durchmesser aufweisen, ist es unabhängig von der sonstigen Ausbildung des Glüheinsatzes und der Ringe aus fertigungstechnischen Gründen zweckmässig, die Ringe mehrteilig auszubilden, wie dies in den Fig. 11 und 12 für den Ring 45 dargestellt ist. Der Ring 45 besteht aus drei Teilen bzw. Ringsegmenten 45', 45'' und 45''', wobei bei der in der Fig. 11 dargestellten Ausführung jedes Ringsegmentes einen nach innen gezogenen nasenartigen Teilbereich 22 besitzt. Der Ring 45 ist ähnlich dem Ring 35 derart ausgebildet, dass er an seinem Ende mit dem grösseren Durchmesser zumindest an seiner Aussenfläche einen Teilbereich 46 aufweist, an dem die Aussenfläche des Ringes 45 kreiszylinderförmig ausgebildet ist. Ausserdem besitzt der Ring 45 an seinem Ende mit dem grösseren Durchmesser einen radial nach aussen wegstehenden Flansch 47, der dem Flansch 38 des Ringes 35 entspricht, so dass für die Ringe 45 ebenfalls die Halteelemente 39 verwendet werden können. Um die einzelnen Ringsegmente 45 , 45 und 45',' des Ringes 45 zusammenzuhalten, ist um den Teilbereich 46 ein zweiteiliges Spannband 48 herumgeführt, welches selbstverständlich ebenfalls aus hitzebeständigem Material gefertigt ist. Die Enden des zweiteiligen Spannbandes 48 sind durch geeignete Spannmittel, z.B. Schrauben 49 miteinander verbunden, und zwar derart, dass das Spannband 48 angepresst gegen den Teilbereich 46 anliegt und dadurch die Segmente 45', 45 und 45' zu dem Ring 45 zusammenhält. An dem Flansch 47 sind noch mehrere Sicherungsstifte 50 vorgesehen, die über die dem Teilbereich 46 zugewendete Oberflächenseite des Flansches 47 wegstehen, so dass im Bereich jedes Siche rungsstiftes 50 das Spannband 48 zwischen diesem Stift und dem Teilbereich 46 angeordnet ist, wie dies in der Fig. 12 dargestellt ist. Dort, wo die Enden des zweiteiligen Spannbandes 48 mit Hilfe der Schrauben 49 miteinander verbunden sind, können an dem Spannband 48 jedes Ringes 45 auch Elemente 51 befestigt werden, die sich in Längsrichtung des von mehreren Ringen 45 gebildeten Glüheinsatzes erstrecken und dadurch eine Längsverbinduny zwischen diesen Ringen herstellen. Diese Elemente 51 entspreche somit in ihrer Funktion den Gewindestangen 27 bzw. den Lochblechen 34. Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise bei der in der Fig. 6 dargestellten Befestigungsart auch möglich, das Element 31 nicht als U-förmiger Bügel, sondern als Z-förmiges Element auszubilden, bei dem dann der an dem Abschnitt 30 anliegende Schenkel nach oben weist, wie dies in der Fig. 6 bei 31 mit unterbrochenen Linien angedeutet ist. Hierdurch wird die Befestigung mit Hilfe der Schraube 32 vereinfacht, da dann in dem aus korresionsbeständigen Material hergestellten Element 31 keine, nur schwer herstellbare Gewindebohrung erforderlich ist, sondern lediglich eine einfache Bohrung. Die Schraube 32 wird in diesem Fall durch eine Gewindemutter gehalten. Bei den in den Fig. dargestellten Ausführungsformen, schlie ssen die Innenflächen der Rohrstücke 21a, 21b und 21c mit der Längsachse L einen Winkel von etwa 60 ein, wobei dieser Winkel vom Durchmesser d und der Länge bzw. der Höhe der Ringe abhängt und bei kleinerem Durchmesser d grösser sowie bei grösserem Durchmesser d kleiner sein kann und die Rohrstücke über ihre gesamte Länge an der Innenfläche kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Im Gegensatz hierzu ist es jedoch auch möglich, die Rohrstücke im Bereich ihrer Enden mit dem grösseren Durchmesser D an der Innenfläche jeweils mit einem kurzen zylinder-' oder kreisförmigen Abschnitt zu versehen, wie dies in der Fig. 5 mit der unterbrochenen Linie 22'' angedeutet ist. Diese Ausgestaltung hat Vorteil, dass sich dann im Bereich der Enden mit grösserem Durchmesser eine grössere Dicke für die Umfangswand 22 und damit eine grössere Festigkeit ergibt, was vor allem bei der in der Fig. 6 dargestellten Befestigungsart von Bedeutung sein kann. Weiterhin ergibt sich durch die zylinder- oder kreisringförmige Abschnitte 22 der Vorteil, dass sich im unteren Teil des Glüheinsatzes jeweils an der Eintrittsseite jedes Rohrstückes eine horizontale Sammelfläche für solchen unverbrannten Brennstoff ergibt, der an dem Glüheinsatz noch nicht verdampfen konnte. Durch diese Sammelfläche wird ein Heraustropfen von Brennstoff aus dem Glüheinsatz nach unten wirksam vermieden. Aus funktionstechnischen Gründen, vor allem aber auch aus fertigungstechnischen Gründen ist es zweckmässig, die Teilbereiche bzw. Brücken 22 so auszubilden, dass die V-förmig schräg zueinander verlaufenden Begrenzungswände der Kanäle 25 am Boden dieser Kanäle jeweils einen Winkel b (Fig. 4) miteinander einschliessen, der im Bereich zwischen 300 und 900 liegt.

Claims: A glow insert for furnaces, in particular for heating boilers, which is constructed in the form of a tube and is produced from refractory material, characterized in that the glow insert (9) comprises at least two tube members (21a, 21b, 21c, 35, 45) which are open at both ends in each case and each of which has a first end with a larger cross-section (D) and a second end with a smaller cross-section (d), at least one tube member (21a, 21b, 35, 45) extends with its second end into the first end of an adjacent tube member (21b, 21c, 35, 45) in such a way that at least one annular gap (23) is formed between the tube members overlapping or engaging in one another in this way, and at least at the second end of a tube member (21a, 21b, 35, 45) projecting into an adjacent tube member (21b, 21c, 35, 45) the peripheral wall (22) of the said tube member (21a, 21b, 35, 45) is drawn inwards in at least three areas (22') offset about the longitudinal axis (L) of the tube member in such a way that channels (25), which are open towards the outer face of the peripheral wall (22) of the tube member and towards the second end and are approximately V-shaped in cross-section and which extend in the longitudinal direction of the tube member and the depth of which increases towards the second end, are formed on the said outer face of the peripheral wall (22), and studs, which project inwards from the peripheral wall and have a height increasing towards the second end of the tube member, are formed in the interior of the tube member. A glow insert according to Claim 1, characterized in that all the tube members (21a, 21b, 21c, 35, 45) of the glow insert (9) are provided at their second end with the areas (22') drawn inwards. A glow insert according to Claim 1 or 2, characterized in that the inwardly drawn areas (22') of two adjacent tube members (21a, 21b, 21c, 35, 45) are each offset from one another by a specific angular amount (a) about the longitudinal axis (L) of the glow insert (9). A glow insert according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the tube members (21a, 21b, 21c, 35, 45) are secured to one another with the aid of continuous rod-like elements (27). A glow insert according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the tube members (21a, 21b, 21c, 35, 45) are each provided at their second end with a flange or flange portion (24) extending radially inwards at least between the areas (22') drawn inwards. A glow insert according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that each tube member is constructed in the shape of a frustum of a cone or pyramid on its peripheral wall (22). A glow insert according to any one of Claims 1 to 6, characterized by a bow-shaped holding element (39) for each tube member (35, 45). A glow insert according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that at least one tube member (45) is constructed in a plurality of parts. A glow insert according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that the tube members (21a, 21b, 21c, 35, 45) are produced from ceramic material. A furnace, in particular a heating boiler, having a combustion chamber, a fuel outlet on the combustion chamber for the formation of a flame, and a tubular glow insert, through which the flame of the blowpipe passes and which is produced from refractory material, preferably ceramic material, in the combustion chamber, characterized in that the glow insert (9) comprises at least two tube members (21a, 21b, 21c) which are open at both ends in each case and each of which has a first end with a larger cross-section (D) and a second end with a smaller cross-section (d), of which the first end in each case is closer to the fuel outlet (8) than the second end, at least one tube member (21a, 21b) extends with its second end into the first end of an adjacent tube member (21b, 21c) in such a way that at least one annular gap (23) is formed between the tube members (21a, 21b; 21b, 21c) overlapping or engaging in one another in this way, and at least at the second end of a tube member (21a, 21b) projecting into an adjacent tube member (21b, 21c) the peripheral wall (22) of the said tube member (21a, 21b) is drawn inwards in at least three areas (22') offset about the longitudinal axis (L) of the tube member in such a way that channels (25), which are open towards the outer face of the peripheral wall (22) of the tube member and towards the second end and are approximately V-shaped in cross-section and which extend in the longitudinal direction of the tube member and the depth of which increases towards the second end, are formed on the said outer face of the peripheral wall (22), and studs, which project inwards from the peripheral wall and having a height increasing towards the second end of the tube member, are formed in the interior of the tube member. A furnace according to Claim 10, characterized in that all the tube members (21a, 21b, 21c) of the glow insert (9) are provided at their second end with the areas (22') drawn inwards. A furnace according to Claim 10 or 11, characterized in that the inwardly drawn areas (22') of two adjacent tube members (21a, 21b, 21c) are each offset from one another by a specific angular amount (a) about the longitudinal axis (L) of the glow insert (9). A furnace according to any one of Claims 10 to 12, characterized in that the tube members (21a, 21b, 21c) are secured to one another with the aid of continuous rod-like elements (27). A furnace according to any one of Claims 10 to 13, characterized in that the combustion chamber (2) is directly bounded by the inner walls (4, 5, 6) of the boiler (3) used for receiving water for heating or industrial use. A furnace according to Claim 14, characterized in that a flue gas duct (16), which leads to a chimney connexion (17) and which is connected to the combustion chamber (2) on the front side of the heating boiler (8) comprising the blowpipe (8), is formed between the outer walls (13, 14, 15) of the boiler (3) and the outer walls (10, 11, 12) of the furnace or heating boiler. A furnace according to any one of Claims 10 to 15, characterized in that each tube member is constructed in the shape of a frustum of a cone or pyramid on its peripheral wall (22).

Inventors: WANDZEL, EDUARD
Applicants: WANDZEL, BIRGIT, WANDZEL, CHRISTIAN, WANDZEL, ILSE
Application year: 1986
Main classification: F23M9
IPC codes: F23M9