AT392529B

AT392529B - Verfahren zum verteilen eines brennstoff-luft- gemisches im brennraum eines brennerbeheizten geraetes und brenner zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: AT392529B
Application number: AT326687A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1987-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1991-04-25
Also published as: DE3840976A1; DE3840976C2; CH675903A5; ATA326687A

Description

AT 392 529 B

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Verteilen eines Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum eines brenneibeheizten Gerätes, zum Beispiel eines Wasserheizers.

In den Brennräumen solcher Geräte treten erfahrungsgemäß unterschiedlich hohe CO-Emissionen auf; insbesondere läßt sich dies bei atmosphärischen Stabbrennem beobachten, die im Bereich der Brennerflammen mit 5 Wärmeleitstäben ausgerüstet sind.

Infolge eines im Vergleich zu den äußeren Breitenbereichen höheren Temperatumiveaus im mittleren Breitenbereich des Brennraums wird dort die den Brennerflammen zuströmende Sekundärluft stärker erwärmt, und diese Erwärmung hat eine Verringerung der Dichte zur Folge. Dementsprechend sinkt die Sauerstoffkonzentration in diesem mittleren Breitenbereich, und der Ausbrand wird ungünstig beeinflußt. 10 Aufgabe der Erfindung ist es, eine gleichmäßige Verteilung des Sauerstoffanteils der Verbrennungsluft über die gesamte Brennraumbreite zu erzielen und dadurch die CO-Emission des Brenners zu verringern.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe dem mittleren Breitenbereich dieses Brennraumes spezifisch weniger Brennstoff zugeführt als den beiden äußeren Breitenbereichen.

Durch die Erfindung tritt der Vorteil ein, daß die Verbrennung durch den gesamten Brennerqueischnitt gleich 15 gut wird, da dem Mittenbereich des Brenners zwar weniger Sauerstoff, aber auch weniger Brennstoff zur Verfügung steht.

Diese Maßnahme läßt sich mit einem vergleichsweise geringen konstruktiven Aufwand verwirklichen.

So besteht das Charakteristikum eines Brenners zur Durchführung des Verfahrens mit einer Anzahl zueinander parallel innerhalb eines Brennraumes in dessen Längsrichtung angeordneter Brennerkammem, die über stimseitig 20 angeordnete Brennstoffdüsen mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch beschickbar sind, darin, daß die in den äußeren Breitenbereichen des Brennraumes angeordneten Brennstoffdüsen größere Durchmesser aufweisen als die im mittleren Breitenbereich angeordneten Brennstoffdüsen.

Durch diese Ausgestaltung erreicht man den erfinderischen Effekt lediglich durch das Austauschen von Brennerdüsen, ohne daß irgendwelche Abschirmbleche oder dergleichen Bauteile im Brenner oder im Brennraum 25 montiert werden müssen. Zugleich ist eine Möglichkeit des Anpassens des Brenners an unterschiedliche brennerbeheizte Geräte möglich.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die an einem gemeinsamen Brennstoffverteiler anzubringenden Brennstoffdüsen verschiedene, den unterschiedlichen Durchmessern der Brennstoffdüsen zugeordnete Befestigungsgewinde aufweisen. Durch diese Ausgestaltung erhält man zwangsweise die richtige 30 Anordnung der Düsen im Bereich des Brenners.

Nachstehend ist das Wesen der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert, in denen

Fig. 1 ein Diagramm der Kennwerte eines derzeit üblichen Brenners darstellt und

Fig. 2 gleichfalls in einem Diagramm die Auswirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme darstellt.

Fig. 3 zeigt als Ausführungsbeispiel einen erfindungsgemäßen Brenner in einer schematischen Draufsicht. 35 In den Fig. 1 und 2 ist mit (1) die gesamte Brennraumbreite bezeichnet, die Kurve (2) in den Diagrammen zeigt den Verlauf der (^-Konzentration innerhalb der Brennraumbreite an, die Kurve (3) die Höhe der örtlichen Primärluftzahl (λρ), die Kurve (4) das Ausmaß der örtlichen CO-Emission und die Kurve (5) die Höhe der örtlichen Temperatur (T) innerhalb der Breite (1).

Bei einem Brenner mit gemäß der Kurve (3) gleicher Primärluftzahl (λρ) innerhalb der gesamten Breite (1) 40 des Brennraumes erweist es sich, daß die Sauerstoffkonzentration gemäß der Kurve (2) aus den oben erläuterten Gründen im mittleren Breitenbereich infolge der dort größeren Hitze (Kurve (5)) geringer ist als in den äußeren Breitenbereichen. Dementsprechend ist der CO-Anteil (Kurve (4)) in den Abgasen in diesem mittleren Bereich höher als in den äußeren Bereichen.

Fig. 2 zeigt den Erfolg der erfindungsgemäßen Maßnahme, der sich daraus »gibt, daß die Luftzahl (λρ) 45 (Kurve (3)) im mittleren Breitenbereich, z. B. infolge der Verwendung von Brennstoffdüsen geringeren Durchmessers, höher ist als in den äußeren Breitenbereichen. Die Sauerstoffkonzentration (Kurve (2)) ist infolgedessen über die gesamte Brennraumbreite (1) einheitlich und ebenso einheitlich ist der CO-Anfall gemäß der Kurve (4).

Fig. 3 zeigt beispielsweise einen Brenner mit ein» Schar zueinander parallel verlaufender, z. B. zylindrischer 50 Brennerkammem (6), die einzeln über Mischrohre (7) von Brennstoffdüsen (8) und (9) mit Brennstoff versorgt werden. Diese Brennstoffdüsen (8) und (9) befinden sich in einem Abstand (a) von den Einlässen der Mischrohre (7), so daß der aus ihnen ausströmende Brennstoff bei seinem Eintritt in die Mischrohre (7) Verbrennungsluft mitreißt, die sich dann innerhalb der Mischrohre (7) mit dem Brennstoff in einem der Luftzahl (λρ) entsprechenden Anteil vermischt. Dieses Gemisch tritt dann aus den Gemischaustrittsöffnungen der 55 Brennerkammem (6) aus und wird der Verbrennung zugeführt.

Die Brennstoffdüsen (8) und (9) sind an Auslässen eines Brennstoffverteilers (10) befestigt, und zwar handelt es sich bei den außenliegenden beiden Paaren von Brennstoffdüsen (9) um solche, deren Durchmesser und Durchsatz (bei einem für alle Brennstoffdüsen gleichen Druck) größer ist als der Durchmesser bzw. Durchsatz der vier innenliegenden Brennstoffdüsen (8), so daß sich gemäß der Kurve (3) der Fig. 2 in diesem mittleren 60 Breitenbereich des Brennraumes eine größere Primärluftzahl (λρ) ergibt und keine Vergrößerung des CO-Anteiles -2-

Claims

AT 392 529 B gemäß Kurve (4) eintritt. Um einer falschen Montage der unterschiedliche Durchsätze aufweisenden Düsen (8) bzw. (9) am gemeinsamen Verteiler (10) vorzubeugen, können diese Brennstoffdüsen (8) und (9) verschieden markiert, z. B. verschieden eingefäibt, sein. Noch sicherer ist es zur Vermeidung einer fehlerhaften Anbringung, diese Düsen (8,9) so auszubilden, daß sie von vornherein nur an den jeweils vorgesehenen Soll-Anbringungsstellen am Brennstoffverteiler (10) montierbar sind, z. B. indem sie voneinander verschiedene Befestigungsgewinde aufweisen. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Verteilen eines Brennstoff-Luft-Gemisches im Brennraum eines brennerbeheizten Gerätes, z. B. eines Wasserheizers, dadurch gekennzeichnet, daß dem mittleren Breitenbereich dieses Brennraumes spezifisch weniger Brennstoff zugeführt wird als den beiden äußeren Breitenbereichen.
2. Brenner zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Anzahl zueinander parallel innerhalb eines Brennraumes in dessen Längsrichtung angeordneter Brennerkammem, die über stimseitig angeordnete Brennstoffdüsen mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch beschickt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in den äußeren Breitenbereichen des Brennraumes angeordneten Brennstoffdüsen (9) größere Durchmesser aufweisen als die im mittleren Breitenbereich angeordneten Brennstoffdüsen (8).
3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem gemeinsamen Brennstoffverteiler (10) anzubringenden Brennstoffdüsen (8, 9) verschiedene den unterschiedlichen Durchmessern der Brennstoffdüsen (8,9) zugeordnete Befestigungsgewinde aufweisen. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen