DE2360749A1 - Differential-pressure injector-burner for fuel-gas/oxygen/powder - has gas-mixer in oxygen-duct and powder-mixer in branched-off oxygen-duct - Google Patents
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Abstract
Description
D - β I1BAIiKFUBX A. M., 27 .11D - β I 1 BAIiKFUBX AM, 27.11
Firma ,,.!,„<„* «kid5»03<» ^ Q97Company ,,.!, "<" * «Kid5» 03 <»^ Q97
Castolin GmbH „nm^» Ill/SchmCastolin GmbH "nm ^" Ill / Schm
, ___-.■„,-, coiTscmnuMOE 180 144, ___-. ■ ", -, coiTscmnuMOE 180 144
6239 Kriftel
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P. O. BOXP. O. BOX
Differenzdruckinj ektorbrennerDifferential pressure injector burner
Die Erfindung betrifft einen Differenzdruckinjektorbrenner mit Zuförderkanälen für Brenngas, Sauerstoff, Preßluft od.dgl. und mittels separatem Injektor zuzuforderndes Pulver, wobei die Pulver- und Gasförderkanäle zur Brennerspitze geführt sind und alle beteiligten Betriebsmittelkomponenten vor Austritt aus der Brennerspitze gemischt werden. The invention relates to a differential pressure injector burner Feed channels for fuel gas, oxygen, compressed air or the like. and powder to be supplied by means of a separate injector, whereby the powder and gas feed channels are led to the burner tip and all operating fluid components involved are mixed before exiting the burner tip.
Differenzdruckinjektorbrenner der genannten Art sind allgemein bekannt.Differential pressure injector burners of the type mentioned are general known.
Brenner, bei denen der Sauerstoff mit höherem Druck als das Brenngas zugeführt werden, kommen als sogenannte Flammspritzgeräte, aber auch als Schweißschneidgeräte zum Einsatz, wobei je nach Binsatzart unterschiedliche Pulver benutzt werden.Burners where the oxygen is at higher pressure than that Fuel gas are supplied, are used as so-called flame spraying devices, but also as welding cutting devices, whereby different powders can be used depending on the type of application.
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Je nach Art des verwendeten Pulvers erfolgt dabei die Pulverauftragsschweißung durch in der Brennerflamme ganz oder teilweise schmelzflüssig gewordene Pulverteilchen.Depending on the type of powder used, powder build-up welding takes place due to powder particles which have become completely or partially molten in the burner flame.
Beim Einsatz eines solchen Brenners als Schneidgerät, wird natürlich exotherm reagierendes Pulver, beispielsweise Thermit mit Ferromangan zugeführt.When using such a torch as a cutting device, it becomes natural exothermic reacting powder, for example thermite supplied with ferromanganese.
So einfach einerseits an sich die prinzipielle Gesamtfunktion eines solchen Brenners ist, bei dem an bestimmten Stellen die Einzelkomponenten zusammenzuführen und schließlich im Bereich des Brennerkopfes auszutragen sind, so komplex ist aber auch andererseits die Problematik an derartigen Brennern, da insbesondere die Rückschlaggefahr der Flamme in den Pulverbehälter und/oder in den Brenngasbehälter, einwandfreie Pulverzufuhr und Pulverzumischung, Verschleiß innerhalb der Brennerkanäle durch das zugemischte Pulver und Handhabung des Brenners bei unterschiedlichen Arbeitsstellungen in Abhängigkeit von der Lage der Werkstücksfläche zu berücksichtigen sind. Insbesondere hat sich bei solchen Brennern, bei denen der Pulver- und Gasmischbereich unmittelbar beieinanderliegen, gezeigt, daß ggf. die Flamme zurückschlägt und an der Mischstelle weiterbrennt, so daß mitunter sogar das betreffende Rohrleitungsstück von innen heraus abschmelzt oder, sofern ein besonderer Einsatz vorhanden ist, dieser Einsatz total zerstört wird.On the one hand, the basic overall function of such a burner is as simple as that, in which the Bringing individual components together and finally discharging them in the area of the burner head is just as complex on the other hand, the problem with such burners, since in particular the risk of the flame kicking back into the powder container and / or in the fuel gas container, perfect powder supply and powder admixture, wear within the burner channels due to the mixed powder and handling of the burner in different working positions depending on the location the workpiece surface must be taken into account. In particular, it has been shown in such burners in which the powder and gas mixing area are directly adjacent that, if necessary, the Flame strikes back and continues to burn at the mixing point, so that sometimes even the pipe section in question from the inside melts out or, if there is a special mission, this mission is completely destroyed.
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Es ist demgemäß Zweck der Erfindung, einen Differenzdruckinjektorbrenner der genannten Art betriebssicherer und vorteilhafter bezüglich seiner Handhabung zu machen.It is accordingly the purpose of the invention to provide a differential pressure injector burner to make the type mentioned more reliable and advantageous in terms of its handling.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Differenzdruckinjektorbrenner zu schaffen, wobei die Anordnung, konstruktive Ausbildung und Verbindung der Einzelteile so erfolgen sollen, daß eine Rückschlaggefahr, ein inneres Ausbrennen oder Abbrennen des Brenners und ein Verschleiß der empfindlichen Injektorteile ausgeschlossen sind und eine einwandfreie Pulverzufihr in weiten Stellungsgrenzen bei der Haltung des Brenners gewährleistet ist.The object of the invention is to provide a differential pressure injector burner to create, whereby the arrangement, structural design and connection of the individual parts should take place in such a way that that there is a risk of kickback, internal burnout or burn-out of the burner and wear of the sensitive injector parts are excluded and a perfect powder feed is guaranteed within wide position limits when holding the burner is.
Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Differenzdruckinjektorbrenner durch die Kombination der teilweise bekannten Merkmale gelöst:This object is according to the invention with a differential pressure injector burner solved by the combination of the partly known features:
a) Anordnung eines Gasmischinjektors im Sauerstoffkanal mit Brenngaszuleitungskanälen zur Injektordüse;a) Arrangement of a gas mix injector in the oxygen channel with Fuel gas supply ducts to the injector nozzle;
b) Abzweigung eines mit Regulierventil versehenen Sauerstoffkanal es in Ausströmrichtung vor dem Gasmischinjektor;b) Branch of an oxygen channel provided with a regulating valve it in the outflow direction upstream of the gas mixer injector;
c) Anordnung des Pulvermischinjektors im abgezweigten Sauerstoffkanal; c) arrangement of the powder mixing injector in the branched oxygen channel;
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d) Anordnung des Pulvermischinjektors in einem Zuge des abgezweigten Sauerstoffkanales liegenden, in unterschiedlichen Stellungen fixierbaren Kanalzwischenstückes undd) Arrangement of the powder mixing injector in a course of the branched oxygen channel lying, in different positions fixable channel adapter and
e) Einleitung des Sauerstoffkanals hinter dem Pulvermischinjektor und vor der Brennerspitze in die Brenngasleitung hinter dem Gasmischinjektor, wobei der Einleitungsbereich ebenfalls injektorartig ausgebildet ist.e) Introduction of the oxygen channel behind the powder mixing injector and in front of the burner tip into the fuel gas line behind the gas mixing injector, the inlet area also being designed like an injector.
Die Benutzung des Injektorprinzips bei derartigen Geräten im weitesten Sinne ist selbstverständlich bekannt, und zwar sowohl für die Pulverzumischung in einem Fördergasstrom, als auch für die Brenngasmischung.The use of the injector principle in such devices in The broadest sense is of course known, both for powder admixture in a conveying gas stream, as also for the fuel gas mixture.
Als Brenn- bzw. Heizgas können beispielsweise Acetylen, Wasserstoff oder Propangas in Kombination mit Sauerstoff oder Preßluft verwendet werden in Abhängigkeit vom jeweils zu spritzenden Pulver.Acetylene, hydrogen, for example, can be used as fuel or heating gas or propane gas in combination with oxygen or compressed air can be used depending on the particular spray to be sprayed Powder.
Bei mit Pulver betriebenen Brennern wird die Injektorbeimischung nur für das Pulver selbst benutzt oder nur mit injektorähnlicher Ausbildung für das Brenngas (siehe DT—PS 825 197). Außerdem werden hierbei Brenngas und Pulver außerhalb vor dem Brennerkopf zusammengemischt. Eine Injektoranordnung beispielsweise nach der DT-PS 585 801 ist nur für die Mischung von Brenngas und Sauerstoff vorgesehen, und zwar bei einem Gerät,In the case of burners operated with powder, the injector admixture is only used for the powder itself or only with an injector-like one Training for the fuel gas (see DT-PS 825 197). In addition, fuel gas and powder are mixed together outside in front of the burner head. An injector arrangement, for example according to DT-PS 585 801 is only intended for the mixture of fuel gas and oxygen, namely for a device,
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das nur zum Brennen oder Schneiden ohne Pulver bestimmt ist.which is only intended for burning or cutting without powder.
Bei einem Brenner nach der US-PS 2 786 779 rieselt das Pulver in einer injektorartigen Mischkammer in das bereits fertige Brenngas - Sauerstoffgemisch, wobei ohne . weiteres und wie erwähnt, der Brenner vom inneren heraus durchbrennen kann. Es hat sich gezeigt, daß demgegenüber nur die erfindungsgemäße Kombination für einen mit Pulver betriebenen Differenzdruckbrenner geeignet ist die gestellte Aufgabe zufriedenstellend zu lösen, da damit einerseits die Eückschlaggefahr, die gegf. zur Explosion sogar der Gasflaschen führen kann, mit Sicherheit vermeidbar ist und daß andererseits mit dem erfindungsgemä ßen Brenner, bei dem die Mischung von Brenngas einerseits und Pulver und Sauerstoff andererseits bereits innerhalb des Brenners erfolgt, die Arbeitsstellmngen in weiten. Grenzen möglich sind, was ja neben den Sicherheitserfordernissen ebenfalls ein notwendiges Erforderniss für einen solchen Brenner ist, wenn er der komplexen Problematik genügen soll.In the case of a burner according to US Pat. No. 2,786,779, the powder trickles into the already in an injector-like mixing chamber finished fuel gas - oxygen mixture, being without. further and, as mentioned, the burner from the inside can burn out. It has been shown that, in contrast, only the combination according to the invention for one with Powder-operated differential pressure burner is suitable to solve the task set satisfactorily, since with it on the one hand, the risk of kickback, to the explosion can even lead to gas cylinders, is avoidable with certainty and that on the other hand with the inventive ßen Burner in which the mixture of fuel gas on the one hand and powder and oxygen on the other hand is already within of the burner takes place, the working positions in wide. Limits are possible, which is in addition to the security requirements is also a necessary requirement for such a burner, if it meets the complex problem target.
Insbesondere kann aber ein Abbrennen bzw. Abschmelzen des Brenners 3ä.bst im Pulver - Gasmischbereich nicht mehr auftreten. Sollte die Brennerflamme zurückschlagen, so kann sie an dieser Stelle nicht weiterbrennen, da dasIn particular, however, burning off or melting off of the Burner 3 similar even in the powder - gas mixing area no longer occur. If the burner flame flashes back, so it cannot continue to burn at this point because that
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Pulver mit dem Trägergas injektorartig dem Brenngasstrom zugemischt wird, d.h., eine bis dahin gelangte Flammfront erlischt bereits an dieser Stelle.Powder with the carrier gas is mixed into the fuel gas flow like an injector, i.e. a flame front that has reached that point goes out at this point.
Der erfindungsgemäße Differenzdruckinjektorbrenner wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The differential pressure injector burner according to the invention is illustrated below with reference to the graphic representation of a Embodiment explained in more detail.
In dieser Darstellung zeigtIn this illustration shows
Fig. 1 im Schnitt das Mittelstück des Brenners mit den beiden Injektoren;1 shows in section the center piece of the burner with the two injectors;
Fig. 2 teilweise im Schnitt das Brennervorderteil·; Fig. 3 teilweise in Schnitt und Ansicht das griffartig2 shows the front part of the burner partly in section; Fig. 3 partially in section and view that like a handle
ausgebildete Brennerende; Fig. 4 einen Schnitt durch den Brenner längs Linietrained burner end; 4 shows a section through the burner along the line
A - B in Fig. 1 und
Fig 5 einen Schnitt durch den Einleitungsbereich des Brenners für das Pulver mit dem Trägergas.A-B in Figs. 1 and
5 shows a section through the inlet area of the burner for the powder with the carrier gas.
Der Brenner ist nur aus Darstellungsgründen in drei Abschnitten verdeutlicht, wobei sich an das Mittelstüclc nach vorn der Abschnitt gemäß Fig. 2 und nach hinten der Abschnitt gemäß Fig. 3 anschließt.The burner is illustrated in three sections only for reasons of illustration, whereby the center piece the section according to FIG. 2 is connected to the front and the section according to FIG. 3 is connected to the rear.
Der Sauerstoff gelangt von Anschluß 9 zum Sauerstoffkanal 2 und das Brenngas vom Anschluß Io über die Leitung zu den Brenngaszuleitungskanälen 3 am Gasmischinjektor 1,The oxygen passes from connection 9 to oxygen channel 2 and the fuel gas from connection Io via the line to the fuel gas supply ducts 3 on the gas mix injector 1,
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aus dessen zentraler Öffnung 12 der Sauerstoff, der mit einem Druck von etwa 1-5 atü angeliefert wird austritt und das mit etwa 0,5 - 0,8 atü angelieferte Brenngas ansaugt, wobei eine Vermischung der beiden Gaskomponenten stattfindet. Dieses Brenngasgemisch strömt dann durch die Leitung 13 zum Brennerkopf 14 und tritt zusammen mit dem Pulver und dessen Trägergas, die im Einleitungsbereich 16 · injektorartig zugeführt werden, aus der Austrittsöffnung 15 aus.from the central opening 12 of the oxygen, which with a pressure of about 1-5 atü is delivered and the fuel gas delivered with about 0.5-0.8 atü sucks in, whereby a mixing of the two gas components takes place. This fuel gas mixture then flows through the Line 13 to the burner head 14 and occurs together with the powder and its carrier gas, which in the inlet area 16 are fed in the manner of an injector, from the outlet opening 15.
Vor dem Gasmischinjektor 1 (in Strömungsrichtung gesehen) ist der Sauerstoffkanal 5 abgezweigt, dessen freier Durch-In front of the gas mix injector 1 (seen in the direction of flow) the oxygen channel 5 is branched off, the free passage of which
trittsquerschnitt mit einem Regulierventil 17 eingestellt werden kann und der zum Pulvermischinjektor 6 geführt ist. Dieser Injektor 6 sitzt in einem in unterschiedlichen Stellungen fixierbaren Kanal zwischenstück 7, das je nach. Arbeitsstellung des Brenners im Verhältnis zur zu bearbeitenden Fläche entsprechend axial verdreht werden kann, so daß der Pulverbehälter (nicht dargestellt) oder der von einem Pulverbehälter zum Anschlußstück 18 führende Verbindungsschlauch (nicht dargestellt) einer für das ungestörte Ausrieseln des Pulvers in den Injektor 6 günstigen Lage verbleibt.cross-section adjusted with a regulating valve 17 and which is led to the powder mixing injector 6. This injector 6 sits in a fixable in different positions channel intermediate piece 7, depending on. The working position of the burner can be rotated axially in relation to the surface to be processed, so that the powder container (not shown) or that leading from a powder container to the connection piece 18 Connection hose (not shown) a favorable one for the undisturbed trickling of the powder into the injector 6 Location remains.
In Rücksicht auf sonst im Bereich hinter dem Injektor häufig zu beobachtenden Verschleiß ist der Bereich hinter der Düsenöffnung 8 frei von in der Sauerstoffpulververströmung liegenden Kanten ausgebildet, d.h.,In consideration of otherwise in the area behind the injector Common wear and tear is the area behind the nozzle opening 8 free from in the oxygen powder flow lying edges, i.e.
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hinter der Düsenöffnung 8 ist der Anschlußkanal erweitert und die sich aus der normalerweise zweiteiligen Konstruktion dieses Injektors ergebenden Kanten sind soweit zurückgestellt, daß sie nicht in die Strömung ragen. Der Sauerstoff - Pulver - Strom gelangt dann durch die Leitung 19 zum Einleitungsbereich 16 und vermischt sich dort mit dem Brenngasstrom-behind the nozzle opening 8, the connection channel is widened and results from the normally two-part construction This injector resulting edges are set back so far that they do not protrude into the flow. Of the Oxygen powder stream then passes through line 19 to inlet area 16 and mixes there with the fuel gas flow
Dieser Differenzdruckin j elctorbrenner ist zwar insbesondere für den Betrieb mit Pulverförderung bestimmt,This differential pressure in j elctor burner is intended in particular for operation with powder feed,
Selbstverständlich könnte er aber auch bei geschlossenem Ventil 2o ohne Pulver gefahren werden, wobei natürlich die Möglichkeit bestünde, die Elemente 6,7,8,l8,2o durch ein einfaches Leitungsstück zu ersetzen.Of course, it could also be run without powder with the valve 2o closed, although of course it would be possible to replace the elements 6, 7, 8, 18, 20 with a simple piece of pipe.
Vorteilhaft kann der Brenner auch derart ausgebildet sein, daß am abgezweigten Sauerstoffkanal zwischen dem Pulvermischinjektor und dem Regulierventil ein verschließbarer Anschluß für die Zuleitung von Trägergas, wie Preßluft, Inertgas, Aktivgas od. dgl. vorgesehen ist. Dieser Anschluß ist nicht besonders dargestellt. Der Anschluß würde in den Kanal 5 hinter dem Regulierventil 17 münden und könnte ein seitlich angesetztes, mit einer Kappe abschließbares Winkelstück sein, so daß der Zufuhrschlauch im Zuge der Brennerlängsachse an das Anschlußstück herangeführt werden könnte.The burner can advantageously also be designed in such a way that the branched oxygen channel between the powder mixing injector and the regulating valve a closable connection for the supply of carrier gas, such as compressed air, Inert gas, active gas or the like. Is provided. This connection is not specifically shown. The connection would Open into the channel 5 behind the regulating valve 17 and could be a laterally attached, lockable with a cap Be elbow so that the supply hose brought up to the connector in the course of the longitudinal axis of the burner could be.
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Claims (3)
gekennzeichnet, daß am abgezweigten Sauerstoff kanal (5) zwischen dem Pulvermischinjektor (6) und dem Regulierventil (17) ein verschließbarer Anschluß für die Zuleitung von Trägergas, wie Preßluft, Inertgas, Aktivgase od. dgl. vorgesehen ist.3. Burner according to claim 1 and / or 2, characterized
characterized in that on the branched oxygen channel (5) between the powder mixing injector (6) and the regulating valve (17) a closable connection for the supply of carrier gas, such as compressed air, inert gas, active gases or the like. Is provided.
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1973
- 1973-12-06 DE DE2360749A patent/DE2360749A1/en active Pending
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Legal Events
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