DE1626001A1 - Brenner fuer gasfoermige Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Brenner für gasförmige Brennstoffe mit einem oder mehreren Brennerrohren,._ die mit mehreren Brenneröffnungen versehen sind, wobei jedem Brennerrohr ein brennbares ^emisch aus luft und ^as zugeführt werden kann, und wobei dieses "emisch mit Hilfe eines Injektors erzeugt wird, so daß das aus einer Düse ausströmende ^öas die zur Verbrennung benötigte luft mitreißt.

Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Brenner der genannten Art, bei dem jedes Brennerrohr im Inneren in zwei langgestreckte Kammern unterteilt ist, und zwar durch eine Gemischverteilungsplatte bzw. ein Eeitorgan, das sioh in der Längsrichtung durch das Brennerrohr erstreckt und mit Durchlässen oder Öffnungen versehen ist, wobei der einen Kammer, die als Mischkammer wirkt, das brennbare Gemisch zugeführt wird» während die Kammer mit Brenneröffnungen versehen ist«

Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen Brenner der

genannten Art zu schaffen, der bei relativ kleinen Außenab«

909836/0765 ·

- 2 - 1A-29 285

messungen eine große Heizleistung aufweist, und der insbesondere geeignet ist, Brennstoffe zu verbrennen, die eine niedrige Brenngeschwindigkeit haben, wie es z#B· bei Erdgas der Fall ist«

Gemäß der Erfindung ist ein Venturirohr zum Mischen von Gas und luft in dem Brennerrohr selbst an einem Ende des Brennerrohrs in der Mischkammer angeordnetj die Brenneröffnungen sind ebenfalls in demjenigen Teil des Brennerrohrs vorgesehen, in welchem das Venturirohr angeordnet ist; hierbei sind die Durchlässe der Gemischverteilerplatte so über die Länge der Platte verteilt, daß die Verbindung zwischen den beiden Kammern dort, wo sich das Venturirohr befindet, einen größeren Durchtritt s querschnitt besitzt als am anderen Ende des Brennerrohrs·

Infolge dieser Anordnung kann man die Gesamtlänge des Brenners im Vergleich, zu der bis jetzt gebräuchlichen Anordnung verringern, bei der Sas Venturirohr oder eine andere Injektorvorrichtung außerhalb des Brennerrohra angeordnet ist und eine axiale Verlängerung des Brennerrohrs bildet. Die besondere Verteilung der Durchlässe in der Gemischterteilerplatte ermöglicht es, das Rohr im wesentlichen über seine ganze länge mit Brenneröffnungen zu vereeheni, obwohl ein Teil der länge des Rohrs von dem Venturirohr eingenommen wird·

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung hat das Brennerrohr eine ovale Querschnittsfgrm oder eine abgeflachte oder abgerundete Form, und die Brenneröffnungen sind in einer der schmaleren Wände des Eohrs vorgesehen* Bei dieser Anordnung steht nicht nur ein geeigneter Raum zum Aufnehmen des Venturirohra zur Verfügung, sondern es wird auch eine Verkleinerung

909836/0765

- 3 - U-29 285

der waagerechten äußeren Breite des Brennerrohrs im Vergleich mit einem kreisrunden Querschnitt erzielt, so daß man innerhalb einer gegebenen Breite des -Kaums, in dem ein Brenner, mit mehreren Eohren angeordnet werden soll, eine größere Zahl von Brennerrohren nebeneinander unterbrigen kann, wobei zwischen den Brennerrohren ausreichende Abstände verbleiben, so daJ3 sekundäre "Verbrennungsluft zu den Flammen gelangen kann·

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, das für den Fall von besonderer Bedeutung ist, wenn Gase mit niedriger Verbrennungsgeschwindigkeit, z.B. Erdgas, verbrannt werden sollen, sind die öffnungen in der schmaleren Seite eines Brennerrohrs von ovaler oder ähnlicher Form als Schlitze ausgebildet, die quer zur Längsachse des Hohrs verlaufen. Bei dieser Anordnung erhält die Geschwindigkeit, mit der das brennbare Gemisch aus den Schlitzen austritt, an den Enden der Schlitze einen ziemlich niedrigen Wert, so daß an diesen Enden die Austrittsgeschwindigkeit des Gemisches unter der Verbrennungsgeschwindigkeit liegt und die Flamme nicht "abgeblasen", sondern an den Öffnungen stabilisiert wird·

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Aueführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Brenner im Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt teilweise im Grundriß und teilweise im Längsschnitt einen zwei Brennerrohre umfassenden Brenner.

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 909836/0765

- 4 - U-29 285

Fig. 4 ähnelt Pig» 3» zeig jedoch einen Schnitt durch ein abgeändertes Brennerrohr·

Fig. 5 zeigt als Einzelheit im Schnitt eine Gasinjektionsdüse von abgeänderter Konstruktion.

Es sei bemerkt, daß das erfAndungsgemäße Brennerrohr beim normalen Gebrauch so angeordnet ist, daß seine Längsachse waagerecht verläuft«

Das in Pig» 1 bis 3 gezeigte Brennerrohr 1 hat gemäß Pig, einen Querschnitt, der sich aus zwei Halbkreisen zusammensetzt, die durch gerade .linien verbunden sindf mit anderen Worten, ee handelt sich um ein mit Abrundungen versehenes abgeflachtes Rohr. Im einen Ende ist das Rohr durch eine Stirnwand 2 verschlossen, die mit dem Rohr z.B. durch Hartlöten verbunden ist $ die Stirnplatte2 kann mit einem Pußabschnitt 5 versehen Bein, durch den dieses Ende des Bohre unterstützt werden kann. An seinem anderen Ende ist das Rohr an einer ebenfalls mit einem Fußabachnitt 5 versehenen Stützplatte 4 befestigt, die da» Rohr ) an diesem Ende teilweise verschließt* 15er Pufiabsoimitt 5 lcana mit einer Grundplatte 6 verbunden Bein, durch die eine Gaβzuführungsleitung «nt ere tut ζ t werden kann, di· sich reohtwinklig zu dem Brermtrrohr bzw. zu mehreren Brannarrohren erstreckt.

Der Brenner ist auf derjenige?* aligejfundeten Seitt» beim normalen Uebrauoh die ober· Seite dee Rohra bildet, mit mehreren schlitzförmigenBrenneroffmingen 8 versehen, Dieie Öffnungen können zwar auoh andere gerichtet oder geformt βtin,, doch wird die in Mg» 1 «ad 2." geneigt· Anordnung inabteonäere dann bevorzugt, wenn Erdgas öfter ein Ähnlicher §aeföa?xaiger

9Ö9836/0765

5 - . 11-29

Brennstoff verbrannt werden soll· Unterhalb der abgerundeten Qb@rs§ite ä@s Rohrs 1 ist eine. Verteilerplatte-9 angeordnet, die bei 10 und 11 mit ü.®v Stirnwand 2 bzw* der Stirnwand 4 vernietet ist und sich so zwischen den flachen Seitenwänden des Rohrs erstreckt» daß das Rohr in zwei Kammern unterteilt wird. Die Vsrteilerplatte 9 weist in Abständen verteilte Öffnungen 12 auf, die im Vorliegenden ^aIIe als runde löcher ausgebildet sind, Gemäß fig« 1 und 2 sind diese öffnungen nicht gleiohmä-Big über die ganze Fläche der Verteilerplatte verteilt, sondern sowohl bezüglich ihres Durshxaessers als auch be&üglieh ihrer Abstand© so susgebildet rand angeordnet _Ä dai d@r Durchtritt s«= querschnitt der Öffnungen je fläch©n@ii3heit der Verteilerplatte in dem der Stirnwe^ 4 benachbarten Teil größer ist als in dem der anderen SUrfewand S benachbarten Teil«

Innerhalb der unter.der Verteilerplatte 9 liegenden Kammer des Rohrs, die eine Kammer zum Mischen von Gas und luft bildet, ist ein Mischventurirohr 13 angeordnet, das sieh an

* eine öffnung der Stiitzplatte 4 anschließt. Das Venturirohr kann sich in das Rohr hinein z.B* über ein Viertel der länge des, Rohrs erstreo&en. Gleichachsig mit dem Venturirohr ist assßer*· halb des Brenn@rrohrs auf der Saszuführungsleitung 7 injektionsdüse 14 angeordnet. Wenn sich der Brenner in befindet» erzeugt das aus der Düse t4 ausströmende ffae einen Strom atmosphärischer luft, der in dem. Ventu^roar t3 Bowt® in der Mischkammer innig mit dem öas vermischt wird* Dieses Se-

_m misch wird mit Hilfe der Öffnungen 12 der Verteilerplatte verteilt und der oberen Kammer des Brennerrohrs zugeführt, so daS an den Brenneröffnungen 8 Plammen von annähernd gleicher Größe entstehen· Zu diesemJtogQk»isJ^„es„wichtig, dai d±© Öffnungen 12

- 6 - 1A-29 285

nickt gleichmäßig über die Fläcke der Verteilerplatte verteilt sind § wenn der Suroktri/feteotierschnitt der Öffnungen der Platte im Bereich des Yesttirirohrs nicht größer wäre als am anderen Ende des Rohrs₃ wäre es nicht mögliche den Brenneröffnungen in der Mhe des Venturirohr eine ausreichende Menge des brennbaren Gemisches zuzuführen, und das Brennerrohr würde nur über einen Seil seiner länge wirtschaftlieh ausgenutzt·

Gemäß fig« 3 sind die Enden der Schlitze S gegenüber einem direkten Auftreffen des durch die Öffnungen der Verteilerplatte strömenden Gemisches mehr oder weniger abgeschirmt. Dies führt au einer niedrigeren Austrittsgeschwindigkeit des Gemisches an den Enden der Schlitse, was siefe gazra als besonders vorteilhaft erweist ₉ wenn ein Gas mit niedriger ¥ejförennungsgeschwindigkeit,

z.B. Erdgas, verwendet wird» Wenn an den Enden der Schlitze die Austrittsgeschwindigkeit niedriger 1st als die Brenngeschwindigkeit,! wird die Flamme an den UMtU «Her Schlitze und daher auch über die gauss© länge ^sdes Seälitaea nicht abgeblasen» sondern sie verbleibt in unmittelbarer Hähe der Brenneröffnungen, ) Daher wird die Iiiistungsfähigkeit dea Brenners nicht dadurch begrenzt, daS die mittlere Austrittsgssciiwindigkeit niedriger eeia inuS als die Brenngeschwindigkeit des Gemisches.

Eig. 2 zeigt einen Brenner mit zwei Brennerrohren, doch * sei feemerkt, daß man auch mehr aio zwei Bohre zu einem Brenner vereinigen kann· Die seitlieh abgeflachte Form der Rohre ermöglicht es, die Eohre so anzuordnen, daß zwischen ihren Längsachsen nur relativ kleine Abstände vorhanden sind, ohne die Zufuhr von Sekundärverbrennungsluft zu den Flammen zu behindern« Somit ist ea möglich, für eine gegebene Bodenfläche einen

QQS836/0765

- 7 - 1A-29 2B5

Brenner von großer üeizleistung vorzusehen. Wie schon erwähnt, trägt die Unterbringung des Venturirohr® 13 innerhalb des Brennerrohrs zum raumsparenden Aufbau des Brenners bei* Die Länge der Rohre kann den jeweiligen Bedingungen angepaßt wardenf bei sehr langen Rohren kann man ein Venturirohr in beide Enden jedes Rohrs einbauenf in diesem Falle kann man das lange Rohr so betrachten, als ob es sich aus zwei miteinander vereinigten kürzeren Rohren zusammensetzte, deren Enden in der Mitte des langen Rohrs liegen.

In Üg· 4 und 5 sind zwei Abwandlungen von Teilen des Brenners schematisch dargestellt} diese Abänderungen haben den Zwecki die Leistung des Brenners auch dann aufrechtzuerhalten« wenn mit einem anderen Gas gearbeitet wird oder sich der Druck des Grases ändert·

■■ Fig. 4 zeigt einen Querschnitt dmroh ©im .Brennerrohr * bei" dem der mit den Brenneröffsangen versehene obes?e Seil sfr-&©hsrt>ai? ist· Wenn es infolge der Verwendung eines anderen Gases oder bei einer Änderung des Gasdrucks erforderlich ist, den Gesamtquerschnitt der BrennerSffnungen zu ändern» kann man diesen als abnehmbare Kappe ausgebildeten uIo&tbu feil leicht auswechseln·'

Fig· 5 zeigt eine Gasinjektionsdüse, die mit einem Nadelventil 16 ausgerüstet ist, so daß es möglich ist, den "Düsenq,uerschnitt und damit auch das Verhältnis «wischen der Gasmenge und der Luftmenge zu ändern, wenn dies infolge einer Änderung dee Gasdrucks oder der Verwendung eines andere» Gases erforderlioh wird·

909836/0765 »

Claims (1)

1. - 8 - 1A-29 285

   PATEITAN SPRÜCHE

   / 1.y Brenner für gasförmige Brennstoffe,, umfassend ein oder ^"mehrere Brennerrohre mit mehreren Brenneröffnungen, wobei jedes Brennerrohr mit einer Gasinjektionsdüse versehen und im Inneren in zwei langgestreckte Kammern unterteilt ist, und zwar durch eine Gemischverteilerplatte, die sich in der Längsrichtung durch das Brennerrohr erstreckt und Burchlässe aufweist, wobei eine

   " dieser Kammern eine Mischkammer bildet, der ein brennbares Gemisch zugeführt wird, während die andere Kammer mit Brenneröffnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb des Brennerrohrs selbst ein Venturirohr zum Mischen von Gas und Luft an einem Ende des Rohrs in der Mischkammer angeordnet ist, daß Brenneröffnungen auch in demjenigen Teil des Brennerrohrs vorgesehen ist, in welchem sich das Venturirohr befindet, und daß die Durchlässe über die Fläche der Gemischverteilerplatte über die Länge dieser Platte so verteilt sind, daß die Verbindung zwischen den beiden Kammern dort, wo sich das Venturirohr befindet, einen größeren Durchtrittsquerschnitt hat als am anderen Ende des Brennerrohrs.

   2β Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Brennerrohr eine ovale Querschnittsform oder die Form eines flachgedrückten kreisrunden Rohrs hat*

   3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneröffnungen durch Schlitze in einer schmaleren Seitenwand des Rohrs gebildet werden und sich quer zur

   909836/0765

   - 9 - 1A-29 285

   Längsachse des Rohrs erstrecken.

   4» Brenner nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der mit den Brenneröffnungen versehene Teil eines Brennerrohrs auswechselbar ist, und daß die Sasinjektionsdüse mit einer Regelnadel versehen ist·

   909836/0 7 65

   40 L e e r s e ί \ e