AT393891B - Gasbrenner - Google Patents

Description

AT 393 891B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner mit zumindest einem Brennerstab, dessen Wandung oberseitig von Austrittsöffnungen für ein Gas-Primärluftgemisch im stöchiometrischen Bereich durchsetzt ist.

Ein solcher Gasbrenner ist bekannt, zum Beispiel aus der DE-OS 3 623 103. Es ist bekannt, Brennern zur Reduzierung der Stickoxydbildung abgasrückzuführen, beispielsweise aus der DE-PS 411 548 bzw. US-PS 1 228 579. Weiterhin ist es bekannt, bei atmosphärischen Gasbrennern Vorrichtungen zur Bildung von Halteflammen vorzusehen, wobei diesen Halteflammen Austrittsöffnungen dasselbe (zündfähige) Brenngas-Luftgemisch zugeführt wird wie den Hauptflammenöffnungen.

Dieser Stand der Technik geht beispielsweise aus der DE-OS 20 41494 und der AT-PS 289 346 hervor. Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst NOx-arme Verbrennung zu erzielen, ohne hierbei das Verfahren der Abgasrezirkulation einzusetzen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Aufgabe durch die gezielte Zufuhr eines zusätzlichen Gas-Sekundärluftgemisches oder eines Gases in den Bereich der Mündungen der Gemischaustrittsöffhungen des Brennstabes gelöst werden kann.

Demgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, daß auf den Bereich oberhalb der Austrittsöffhungen zielende rohrartige Führungen für ein aus Brenngas und Sekundärluft bestehendes nicht zündfähiges Gemisch mit wenig Brenngas vorgesehen ist, wobei die Anströmrichtung des nicht zündfähigen Gemisches aus den Führungen unter einem spitzen Winkel zur Strömungsrichtung des aus den Austrittsöffnungen austretenden Gas-Primärluft-gemisches gerichtet ist.

Durch diese Art der Zuführung eines nicht zündfähigen Gas-Luftgemisches wird die Gesamtluftzahl abgesenkt und der Wirkungsgrad der Verbrennung erhöht. Zunächst wird durch diese Zufuhr die Flammentemperatur verringert und die NOx-Emission dadurch deutlich herabgesetzt Ein nicht zündfähiges Gemisch aus Gas und Sekundärluft verringert nämlich den Sauerstoffgehalt dieser Sekundärluft und senkt dadurch die Flammentemperatur.

Verschiedene Ausführungsformen solcher Führungen sind in den Zeichnungen dargestellt und nachstehend an Hand dieser Zeichnungen erläutert Im einzelnen zeigen

Fig. 1 das Schema eines erfmdungsgemäß ausgestatteten Gasbrenners,

Fig. 2 eine praktikable Ausführungsform eines Stabbrenners in einem Querschnitt und Fig. 3 in einer Draufsicht

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsvariante in einem schematischen Querschnitt durch die Brennstab achse,

Fig. 5 und 6 fakultative Ausführungsvarianten des Details (V) aus der Hg. 4,

Fig. 7 eine andere Ausführungsform eines Stabbrenners in einem Schnitt nach (VII-VII) der

Fig. 8, die eine Draufsicht auf diesen Stabbrenner zeigt

Fig. 9 eine Teil-Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform und

Fig. 10 den zugehörigen Querschnitt nach (X-X) der Fig. 9, sowie

Fig. 11 einen zugehörigen Teil-Längsschnitt nach (XI-XI) der Fig. 10. Die

Fig. 12 und 13 zeigen Details (ΧΠ bzw. ΧΠΙ) aus Fig. 11 in größerem Maßstab und

Fig. 14 stellt eine weitere Ausführungsform dar, von der ein Detail (XV) in

Fig. 15 und eine Variante in

Fig. 16 dargestellt sind.

Gemäß Fig. 1, die das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung veranschaulicht ist ein Gasbrenner (1), dessen Gemischaustrittsöffhung (2) ein Gas-Primärluft-Gemisch über eine Gemischzufuhrleitung (3) zugeführt wird, innerhalb eines geschlossenen Brennraumes (4) angeordnet

Der Flamme dieses Gasbrenners (1) wird nun zusätzlich über bloß schematisch angedeutete flankierende Führungen (5) ein Gas-Sekundärluft-Gemisch zugeführt und zwar erfolgt diese Zufuhr gezielt in den oberhalb der Gemischaustrittsöffnung (2) und der Flammenwurzel gelegenen Bereich, also in den Diffusionsbereich der Flamme.

Bei einem geschlossenen Brennraum (4) kann die Zufuhr des Gas-Sekundärluft-Gemisches kontrolliert durchgeführt werden.

Fig. 2 und 3 zeigt die Art der Versorgung der Brennerflammen mit einem solchen Gemisch konkreter, nämlich bei einem rohrförmigen Brennstab (6), dessen Wandung oberseitig scharenweise angeordnete Gemischaustrittsöffnungen (2) für das Gas-Primärluft-Gemisch aufweist und der von in den Flammenbereich zielenden Führungen (5) für das Gas-Sekundärluft-Gemisch flankiert wird. Solche Führungen (5) sind bei diesem Ausfüh-rungsbeispiel von Gemischverteilem (7) verkörpert, die parallel zum Brennstab (6) verlaufen und gleichfalls Austrittsöffhungen (8) aufweisen, die schräg in den oberhalb der Gemischaustrittsöffhungen (2) des Brennstabes (6) gelegenen Bereich weisen und die Führungen (5) bilden.

Fig. 4 zeigt gleichfalls eine Ausführungsform, dazufolge rohrförmige, seitlich neben dem gleichfalls rohrför-migen Brennstab (6) parallel verlaufende Verteiler (7) für das Gas-Sekundärluft-Gemisch diesen Brennstab (6) -2-

Claims (1)

1. AT393 891B flankieren und mit ihren runden Querschnitten die Flanken des Brennstabes (6) tangieren. Solche Verteiler (7) können einen kreisförmigen Querschnitt nach Fig. 5 oder auch einen tropfenförmigen Querschnitt nach Fig. 6 aufweisen, in welch letzterem Fall ihre an den Tropfenspitzen gebildete Mündungen (8) gegen den oberhalb der Gemischaustrittsöffnungen (2) des Brennstabes (6) gelegenen Bereich zielen. Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform, bei der die flankierenden Verteiler (7) über quer zur Achse des Brennstabes (6) verlaufende Verbindungsleitungen (9) miteinander verbunden sind, die oberhalb der Leerräume zwischen den scharenweise angeordneten Gemischaustrittsöffnungen (2) des Brennstabes (6) angeordnet sind und selbst Austrittsöffnungen (8) für das Gas-Sekundärluft-Gemisch aufweisen. Diese Anordnung könnte auch umgekehrt gestaltet werden, wobei in den Verteilern ein Gas-Primärluft-Gemisch geführt wird und im Brennstab (6) das zusätzliche Gas-Sekundärluft-Gemisch. Fig. 9 bis 13 stellen eine Ausführungsform dar, dergemäß ein rohrförmiger Verteiler (7) des Gas-Sekundär-luft-Gemisches den mit dem Gas-Primärluft-Gemisch versorgten Brennstab (6) gemäß Fig. 10 umschließt, wobei Längsabschnitte (10 bzw. 11) dieser beiden Führungen (6 bzw. 7), in denen Austrittsöffnungen (2 bzw. 8) für das eine und andere der verschiedenen Gemische vorgesehen sind, einander gemäß Fig. 11 abwechseln. Die das Gas-Sekundärluft-Gemisch führenden Abschnitte (11) des Verteilers (7) sind über dessen Bodenbereich miteinander verbunden. Die Austrittsöffnungen (8) für das Gas-Sekundärluft-Gemisch können, wie die Fig. 12 bzw. 13 zeigen, radial oder schräg gegen den oberhalb der Austrittsöffnungen (2) gelegenen Bereich gerichtet sein. Schließlich zeigen die Fig. 14 bis 16 Ausführungsformen, bei denen ein den Verteiler (7) für ein Gas-Sekundärluft-Gemisch bildendes Rohr den gleichfalls rohrförmigen, mit dem Gas-Primärluft-Gemisch gespeisten Brennstab (6) bis zu den beidseitigen Grenzen dessen von Gemischaustrittsöffnungen (2) durchsetzten Scheitelbereiches (12) umfaßt und an den beiden Enden des dadurch sichelförmigen Querschnittes die Austrittsöffnungen (8) für das Gas-Sekundärluft-Gemisch bildet bzw. begrenzt Die Fig. 16 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform mit einem abgeflachten Scheitelbereich (12) des Brennstabes (6). Diese Abflachung erleichtert den Zustrom des Gas-Sekundärluft-Gemisches zu den Austrittsöffnungen (2) des Brennerstabes (6). PATENTANSPRUCH Gasbrenn» mit zumindest einem Brennstab, dessen Wandung oberseitig von Austrittsöffnungen für ein Gas-Primärluftgemisch im stöchiometrischen Bereich durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Bereich oberhalb dieser Austrittsöffnungen (2) zielende rohrartige Führungen (5) für ein aus Brenngas und Sekundärluft bestehendes nicht zündfähiges Gemisch mit wenig Brenngas vorgesehen sind, wobei die Ausströmrichtung des nicht zündfähigen Gemisches aus den Führungen (5) unter einem spitzen Winkel zur Strömungsrichtung des aus den Austrittsöffnungen (2) austretenden Gas-Primärluftgemisches gerichtet ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -3-