DE1626001A1 - Burners for gaseous fuels - Google Patents
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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.The invention relates to burners for gaseous fuels with one or more burner tubes, which are provided with several burner openings, each burner tube being able to be supplied with a combustible mixture of air and gas, and which is generated using an injector is such that the effluent from a nozzle ö as the entraining air required for combustion.
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«More precisely, the invention relates to a burner of called type, in which each burner tube inside in two elongated chambers is divided by a Mixture distribution plate or an Eeitorgan, which sioh in the Extends longitudinally through the burner tube and with passages or openings is provided, the one chamber, the acts as a mixing chamber, the flammable mixture is fed » while the chamber is provided with burner openings «
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen Brenner derAn object of the invention is to provide a burner of the
genannten Art zu schaffen, der bei relativ kleinen Außenab«to create the type mentioned, which with relatively small external dimensions
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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«measurements has a large heating output, and is particularly suitable for burning fuels that have a low Have burning speed, as is the case, for example, with natural gas «
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·According to the invention is a venturi for mixing Gas and air in the burner tube itself at one end of the burner tube The burner openings are arranged in the mixing chamber also provided in that part of the burner tube in which the Venturi tube is arranged; here are the Passages of the mixture distribution plate distributed over the length of the plate that the connection between the two chambers where the Venturi tube is located, it has a larger passage cross-section than at the other end of the burner tube
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·As a result of this arrangement, the total length of the burner can be compared to the arrangement that has been used up to now decrease in the case of the Sas venturi or other injector device is arranged outside of the burner tube and one forms axial extension of the burner tube. The special distribution which enables passages in the mixer divider plate it is to provide the tube with burner openings essentially along its entire length, although part of the length of the tube is the venturi tube is taken
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 VerkleinerungAccording to a further feature of the invention, the burner tube has an oval cross-sectional shape or a flattened or rounded one Shape, and the burner openings are provided in one of the narrower walls of the ear * In this arrangement there is not only a suitable space to accommodate the venturi tube available but there will also be a downsizing
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- 3 - U-29 285- 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· the horizontal outer width of the burner tube in comparison achieved with a circular cross-section, so that within a given width of the -space in which a burner, with several Ears should be arranged in a larger number of Burner tubes side by side, leaving sufficient space between the burner tubes so that secondary combustion air can reach the flames.
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·According to a further feature of the invention, which is of particular importance in the case when gases with a low combustion rate, e.g. natural gas, are to be burned, are the openings in the narrower side of a burner tube of oval or similar shape designed as slots that run transversely to the longitudinal axis of the Hohrs. With this arrangement receives the speed at which the flammable mixture comes out exiting the slots, at the ends of the slots a fairly low value, so that at these ends the exit velocity of the mixture is below the combustion speed and the flame is not "blown off", but to the Openings is stabilized
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Aueführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings of several examples.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Brenner im Längsschnitt. Fig. 1 shows a burner according to the invention in longitudinal section.
Fig. 2 zeigt teilweise im Grundriß und teilweise im Längsschnitt einen zwei Brennerrohre umfassenden Brenner.Fig. 2 shows partly in plan and partly in longitudinal section a burner comprising two burner tubes.
Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 909836/0765Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 909836/0765
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Fig. 4 ähnelt Pig» 3» zeig jedoch einen Schnitt durch ein abgeändertes Brennerrohr·Fig. 4 is similar to Pig »3» but shows a section through a modified burner tube
Fig. 5 zeigt als Einzelheit im Schnitt eine Gasinjektionsdüse von abgeänderter Konstruktion.Fig. 5 shows as a detail in section a gas injection nozzle of modified construction.
Es sei bemerkt, daß das erfAndungsgemäße Brennerrohr beim normalen Gebrauch so angeordnet ist, daß seine Längsachse waagerecht verläuft«It should be noted that the burner tube according to the invention in normal use is arranged so that its longitudinal axis is horizontal «
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.The burner tube 1 shown in Pig »1 to 3 has according to Pig, a cross-section made up of two semicircles, which are connected by straight linesf in other words, ee is a rounded flattened one Pipe. At one end the pipe is closed by an end wall 2, which is connected to the pipe e.g. by brazing $ the front plate 2 can be provided with a puss section 5 leg, through which this end of the drilling can be supported. At its other end, the pipe is also with a Foot section 5 provided support plate 4 attached to the pipe ) partially closed at this end * 15 Pufiabsoimitt 5 lcana connected to a base plate 6 leg through which a Gaβzuführungsleitung «Nt ere can be done di · at right angles to the Brermtrrohr or to several Brannar tubes.
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?xaigerThe burner is on the? * Aligejfound side » in normal brewing the upper side of the pipe forms with several slot-shaped burneroffmingen 8 provided, Dieie Openings can also be directed or shaped in other ways. but the arrangement inclined in Mg "1" to 2. "is inabteonic then preferred when natural gas more often a similar §aeföa? xaiger
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5 - . 11-295 -. 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«Fuel should be burned · Below the rounded Qb @ rs§ite ä @ s pipe 1 is a. Distributor plate -9 is arranged, which is riveted at 10 and 11 with ü.®v end wall 2 or * the end wall 4 and extends between the flat side walls of the pipe so that the pipe is divided into two chambers. The Vsrteilerplatte 9 has at intervals distributed openings 12 which are formed herein ^ aII as round holes, as shown in FIG «1 and 2, these are not openings gleiohmä-Big over the entire surface of the distributor plate be distributed, but both as to its Durshxaessers and be & üglieh their distance © so formed edge arranged Ä dai d @ r passage s "= cross-section of the openings per surface area of the distribution plate in the part adjacent to the front wall is larger than in the part adjacent to the other outer wall S"
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 anWithin the under.der distribution plate 9 lying Chamber of the tube, which is a chamber for mixing gas and air forms, a mixing venturi 13 is arranged, which see
* 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-* an opening of the support plate 4 is connected. The Venturi tube can extend into the tube, for example over a quarter of the length of the tube. The injection nozzle 14 is arranged coaxially with the Venturi tube on the gas supply line 7 near the burner tube. When the burner is in »the ffae flowing out of the nozzle t4 creates a stream of atmospheric air which is in the. Ventu ^ roar t3 Bowt® in the mixing chamber intimately with the öas is mixed * This 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 The mixture is distributed with the help of the openings 12 of the distributor plate and fed to the upper chamber of the burner tube, so that the burner openings 8 produce plumes of approximately the same size. For this reason it is important that the openings 12
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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·nods are evenly distributed over the surfaces of the distribution plate § if the surface area of the plate openings in the area of the Yesttirirohrs were not larger than at the other end of the pipe 3 , it would not be possible for the burner openings in the vicinity of the venturi to have a sufficient amount of the combustible mixture and the burner tube would only be used economically over a rope of its length.
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,According to FIG. 3, the ends of the slots S are more or less shielded from direct impact of the mixture flowing through the openings in the distributor plate. This leads to a lower exit velocity of the mixture at the ends of the slits, which proves to be particularly advantageous 9 when a gas with a lower flow velocity,
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.e.g. natural gas, is used »If the Exit speed lower than the burning speed! will the flame at the UMtU «Her slits and therefore also over the length of the Seälitaea not blown off but it remains close to the burner openings, ) Therefore, the efficiency of the burner is not affected limited, that the mean outlet velocity is lower eia inus as the burn rate of the mixture.
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 einenProp. 2 shows a burner with two burner tubes, but * it should be noted that one also has more than two drills to a burner can unite · The laterally flattened shape of the tubes makes it possible it to arrange the ears so that between their long axes there are only relatively small gaps without hindering the supply of secondary combustion air to the flames « Thus, ea is possible to have one for a given floor area
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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.Provide high heating capacity burners. As already mentioned, the placement of the Venturi tube® 13 inside the burner tube contributes to the space-saving construction of the burner * The The length of the pipes can be adapted to the respective conditionsf with very long pipes a Venturi pipe can be inserted in both ends in this case the long pipe can be viewed as if it were made up of two composed of shorter tubes, the ends of which in the middle of the long pipe.
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·In Üg · 4 and 5 two modifications of parts of the Burner shown schematically} these changes have the purpose of maintaining the performance of the burner even then « when working with a different gas or when the pressure increases of the grass changes
■■ 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. 4 shows a cross-section through the burner tube * in which the upper cable provided with the burner openings is sfr- & © hsrt> ai? it is necessary to change the overall cross-section of the burner openings »you can easily replace this uIo & tbu feil designed as a removable cap · '
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·Fig · 5 shows a gas injection nozzle that is equipped with a needle valve 16 so that it is possible to "Düsenq, uerschnitt and thus also the ratio" wipe to change the amount of gas and the amount of air, if dee following a change in gas pressure or Use of another »gas is required ·
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