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Reihenbrenner für gasförmige Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich
auf einen Reihenbrenner für gasförmige Brennstoffe mit langgestreckter Verteilerkammer
mit beiderseits im wesentlichen vertikalen Längswänden, an denen je eine gegen die
Mittelebene gerichtete Vertiefung angebracht ist, und mit mehreren am First der
Verteilerkammer in einer Reihe angeordneten Gasaustrittsöffnungen, wobei die Gaszufuhr
zur Verteilerkammer in deren Längsmitte erfolgt.
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Solche Gasbrenner sind in verschiedenen Ausbildungen hinsichtlich
der Querschnittsform der Verteilerkammer bekannt; so finden runde, rechteckige,
sechseckige, rhombische und andere Querschnitte Verwendung, die mindestens über
einen Teil des Umrisses eine vertikal gerichtete Wandfläche aufweisen. Um das Einhalten
eines über die gesamte Kammerlänge gleichmäßigen Flammenbildes zu ermöglichen, mußte
bisher insbesondere bei Reihenbrennern, welche aus einem Blechzuschnitt gefertigt
wurden, eine besondere, zumeist V- oder U-förmige Einlage vorgesehen werden, die
über ihre Länge mit Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers versehen war. Das Herstellen,
Anordnen und Befestigen dieser besonderen Einlage erforderte stets einen beträchtlichen
Aufwand.
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Bei anderen Brennern für Back- und Bratröhren, deren Brennerkörper
einen flächigen Spaltraum mit am Umfang angebrachten Austrittsöffnungen hat, in
den das getrennt geführte Mischrohr erst im Zentralbereich des Brennerkörpers einmündet,
ist zur Erzielung gleichmäßiger Ausströmverhältnisse dieser Spaltraum im Bereich
der der Einmündung des Mischrohres nächstliegenden Austrittsöffnungen mit Einschnürungen
zur Angleichung der Drosselwirkungen gegenüber den entfernter liegenden Öffnungen
versehen; diese für plattenförmige Brenner durchaus geeignete Maßnahme ist jedoch
keineswegs auf Reihenbrenner mit langgestreckter Verteilerkammer übertragbar.
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Weiterhin ist auch ein Bunsenbrenner mit waagerechtem Brennerrohr
sowie einem Verteilerrohr zur Zufuhr des Gas-Luft-Gemisches bekannt, bei welchem
das unter dem Brennerrohr angebrachte Verteilerrohr mit demselben durch einen sich
über seine ganze Länge erstreckenden Leitspalt von geringerer Breite als derjenigen
des Brennerrohres verbunden ist; auch bei dieser Ausführungsform wäre nur dann eine
gleichmäßige Gaszufuhr über die ganze Länge des Brennerrohres gewährleistet, wenn
noch ein zusätzliches Verteilerrohr vorgeschaltet wird. Außerdem ist ein Reihenbrenner
bekannt, welcher eine langgestreckte Verteilerkammer mit im wesentlichen vertikalen
Längswänden und mehreren am First der Verteilerkammer in einer Reihe angeordneten
Gasaustrittsöffnungen aufweist. Dabei ist an beiden Längswänden eine gegen die Mittelebene
gerichtete Vertiefung in abnehmender Tiefe angebracht. Da innerhalb des Brennerkörpers
unterhalb der Verteilerkammer zwei Mischkammern vorgesehen sind, in. denen das Gas-Luft-Gemisch
unter Injektorwirkung aufbereitet wird, tritt an den seitlichen Enden der Mischkammern
der relativ höchste Druck des Gas-Luft-Gemisches auf, so daß die Vertiefung an diesen
Stellen am tiefsten ist und nach der Mitte hin abnimmt, um an den Gasaustrittsöffnungen
einen möglichst gleichmäßigen Druck zu erhalten. Infolge des Zusammenhanges der
Verteilerkammer mit den Mischkammern und diesen zugeordneten Mischrohren erfordert
die Herstellung dieses kompliziert geformten Brennerkörpers einen verhältnismäßig
großen Aufwand.
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Andererseits sind auch Gasbrenner bekannt, welche für die Verwendung
von Gasarten mit geringerer Zündfreudigkeit Entspannungsräume für Hilfsflammen aufweisen,
um das Abheben der Hauptflammen zu verhindern. Bei einer solchen Ausführungsform
ist eine langgestreckte Verteilerkammer aus einem rohrförmigen Gußstück mit einem
ziemlich breiten Steg für den Gasaustritt versehen. In dem Steg ist mittig ein Längsschlitz
und zu beiden Seiten desselben je eine vom Längsschlitz getrennte Längsnut zur Aufnahme
von jeweils sechs gewellten Blechstreifen gebildet, welche Gasaustrittsöffnungen
ergeben. Der Längsschlitz ist unmittelbar mit der Verteilerkammer verbunden, während
die seitlichen
Längsnuten nur mittelbar über Drosselbohrungen zwischen
Längsschlitz und Längsnut mit der Verteilerkammer in Verbindung stehen, d. h. Entspannungsräume
gebildet sind. Auf diese Weise können an den Gasaustrittsöffnungen des Längsschlitzes
Hauptflammen und an denjenigen der Längsnuten Hilfsflammen brennen. Diese Ausführungsform
ist infolge ihrer Gußkonstruktion und einer Vielzahl von Einzelheiten aufwendig,
außerdem ist keinerlei Maßnahme für eine gleichmäßige Gasverteilung über die Länge
des Brenners getroffen.
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Es ist auch ein Reihenbrenner mit seitlich an den Längswänden angebrachten
Profilleisten bekannt, jedoch übergreifen die freien Enden der letzteren die seitlichen
Enden der quer zur Längsachse der Verteilerkammer gerichteten und schlitzförmig
ausgebildeten Gasaustrittsöfinungen, um einen Teil des aus diesen austretenden Gases
parallel zur Längsachse des Brenners abzulenken und eine überzündbrücke von Öffnung
zu Öffnung zu bilden; selbst wenn eine oder mehrere Öffnungen verstopft sein sollten.
Es handelt sich also weder um einen Entspannungsraum für Hilfsflammen, welcher über
Drosselbohrungen mit der Verteilerkammer verbunden ist, noch sind nach außen gerichtete
Öffnungen für Hilfsflammen vorgesehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Reihenbrenner der eingangs
angeführten Art, welcher aus einem Blechzuschnitt gefertigt ist, zu schaffen, bei
welchem zugleich sowohl für eine gleichmäßige Gasverteilung über die Länge des Brenners
gesorgt ist als auch Entspannungsräume für Hilfsflammen angeordnet sind.
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Als Lösung dieser Aufgabe ist an einem Reihenbrenner der eingangs
angeführten Bauart vorgesehen, daß beide an den vertikalen Längswänden angebrachten
Vertiefungen in der Mitte der Verteilerkammer am tiefsten sind und nach beiden Enden
hin bis Null abnehmen und daß an der Verteilerkammer beiderseits je ein an sich
bekannter Entspannungsraum für Hilfsflammen angeordnet ist, welcher durch die Vertiefung
selbst sowie eine dieselbe abdeckende, mit ihrem unteren Rand an der Längswand außen
befestigte Leiste gebildet ist, wobei an dem an den unteren Leistenrand angrenzenden
Abschnitt der Vertiefungen Drosselbohrungen und am oberen Rand der Abdeckleisten
mindestens eine Durchtrittsöffnung für die Hilfsflammen angebracht sind.
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Durch dis verhältnismäßig einfache Ausbildung von Reihenbrennern mit
gegen beide Ende hin zunehmendem Verteilerkammerquerschnitt wird eine im wesentlichen
gleichmäßige Verteilung des in der Mitte zugeführten Gases und somit ein über die
ganze Länge des Brenners gleichmäßiges Flammenbild erzielt. Durch die Verwendung
der Vertiefungen in den vertikalen Längswänden als Entspannungsräume für die Hilfsflammen
ergibt sich ein sehr einfacher Brenneraufbau mit einer Mindestanzahl von Einzelteilen.
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Bei derartigen Reihenbrennern können die Abdeckleisten der Entspannungsräume
im Bereich der Vertiefungen der Längswände an ihrem oberen Rand einwärts abgebogen
sein, wobei gegen die obere Flanke der Vertiefung ein Durchtrittsspalt gebildet
und in bekannter Weise durch warzenartige Erhebungen in Abschnitte unterteilt ist,
welche vorzugsweise jeweils in der Mitte zwischen den Austrittsöffnungen für die
Hauptflammen angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Reihenbrenner kann also für alle
üblicherweise benutzten Gasarten verwendet werden - wie für Stadtgas, Erdgas sowie
Flüssiggas -, ohne daß im Inneren der Verteilerkammer ein Verteilerblech od. dgl.
vorhanden ist.
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Die Zeichnung erläutert ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
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F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Reihenbrenners;
F i g. 2 ist ein Querschnitt durch die Verteilerkammer gemäß F i g. 1; F i g. 3
ist ein waagerechter Schnitt durch einen Teil der Verteilerkammer nach der Linie
III-111 der Fig.1; F i g. 4 ist ein waagerechter Schnitt durch einen Teil der Verteilerkammer
in einer anderen Ausführungsform; F i g. 5 ist ein waagerechter Schnitt durch einen
Teil der Verteilerkammer in einer weiteren Ausführungsform; F i g. 6 ist ein Querschnitt
durch eine Verteilerkammer des erfindungsgemäßen Reihenbrenners mit Entspannungsraum
für Hilfsflammen; F i g. 7 ist eine Ansicht eines Teiles einer Verteilerkammer gemäß
F i g. 6.
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In F i g. 1 ist eine Verteilerkammer 10 dargestellt, welche
aus einem Blechzuschnitt durch Verformen und Falten sowie Verschweißen der Ränder
11 hergestellt ist, nachdem zuvor die. Brenneröffnungen 12 in der Längsmittelachse
des Zuschnittes gebohrt worden sind. Ein nicht dargestelltes Gaszuführungsrohr ist
an der Unterseite der Verteilerkammer 10 angeordnet. Der Zuschnitt ist ferner derart
geformt, daß beide Längswände der Verteilerkammer 10 mit einer in deren oberen Hälfte
angebrachten und nach innen gerichteten Vertiefung versehen sind. In F i g. 1 ist
eine derartige Vertiefung 13 an der vorderen Längswand der Verteilerkammer 10 sichtbar.
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Nach dem in F i g. 2 gezeigten Schnitt sind beide Längswände 14 und
14' mit je einer in einer übereinstimmenden Höhenlage angebrachten und nach der
Längsmittelebene L der Verteilerkammer hin gerichteten Vertiefung 13 bzw.13' versehen.
Die Vertiefungen 13 und 13' weisen einen etwa dreieckigen Querschnitt auf, der eine
abgerundete Form an den Übergängen hat. Eine günstige Verteilung des an der Längsmitte
M der Verteilerkammer eintretenden Gases über die Länge der Verteilerkammer ergibt
sich dadurch, daß die Vertiefungen 13 bzw. 13' an der Längsmitte M der Verteilerkammer
die größte Tiefe aufweisen und nach den Längsenden der Verteilerkammer hin bis zu
dem vollen Querschnitt derselben verlaufen. Dieser Verlauf kann durch verschiedene
Ausbildung der Vertiefungen 13 und 13' erreicht werden.
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So zeigt F i g. 3, daß die Vertiefungen 13 und 13'
von
der Längsmitte M der Verteilerkammer aus nach dem dargestellten linken Längsende
15 derselben einen gleichmäßig abnehmenden Verlauf aufweisen.
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In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der die
Vertiefungen 13 bzw. 13' von der Längsmitte M aus nach dem Längsende
15 hin in aufeinanderfolgenden Abschnitten 16, 17 und 18
einen stufenweise
abnehmenden Verlauf aufweisen. Außerdem ist es auch möglich, die Vertiefungen 13
bzw. 13' abschnittsweise bis an die Längsmittelebene L heranreichen zu lassen, wie
es in F i g. 5 an den Berührungsstellen 19 und 20 zwischen den beiderseitigen Vertiefungen
13 und 13' dargestellt ist.
Bei allen in den F i g. 3 bis 5 dargestellten
Ausführungsformen wird eine Beeinflussung des an der Längsmitte der Verteilerkammer
zugeführten Gases in der Weise erreicht, daß das Flammenbild über die gesamte Länge
der Verteilerkammer in einer gleichmäßigen Höhe aufrechterhalten wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines solchen Reihenbrenners
wird nun erfindungsgemäß dadurch geschaffen, daß die Verteilerkammer zugleich mit
Entspannungsräumen für Hilfsflammen versehen ist. Diese Hilfsflammen haben die Aufgabe,
das aus den Brenneröffnungen 12 ausströmende Gas fortlaufend zu zünden, um
damit ein Abheben der Hauptflammen zu verhindern.
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Zu diesem Zweck ist gemäß F i g. 6 und 7 vorgese?ien, daß die Vertiefung
selbst sowie eine dieselbe abdeckende Längsleiste den Entspannungsraum bildet. F
i g. 6 zeigt die gleiche Querschnittsgrundform der Verteilerkammer wie die gemäß
F i g. 2, jedoch sind beiderseits der Verteilerkammer Längsleisten 21
und
21' angebracht, die zusammen mit den Vertiefungen 13 bzw. 13' einen Entspannungsraum
22 bzw. 22' bilden. Der untere Rand jeder Längsleiste 21
bzw. 21' ist
an der Außenseite der entsprechenden Längswand 14 bzw. 14' befestigt, ebenso sind
die seitlichen Endkanten der Längsleisten mit den Längswänden verbunden. An dem
an die Längsleisten 21 bzw. 21' angrenzenden Wandteil der Vertiefung 13 bzw. 13'
sind die in den Entspannungsraum 22 bzw. 22' einmündenden Drosselbohrungen 23 bzw.
23' vorgesehen, durch die das Gas in den Entspanungsraum eintritt, aus dem es am
oberen Rand der Längsleiste 21 bzw. 21' wieder durch eine Durchgangsöffnung 24 bzw.
24' austreten kann, um die Hilfsflammen zu bilden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß der obere Rand 25 bzw.
25' der Längsleiste 21 bzw. 21' im Bereich der Vertiefung 13 bzw. 13' nach einwärts
derart abgebogen ist, daß zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Vertiefung
13 bzw. 13' und der Längsleiste 21 bzw. 21' ein Durchgangsspalt gebildet ist, der
abschnittsweise durch warzenartige Erhebungen 26 in Einzelspalte 27 aufgeteilt ist.
Die warzenartigen Erhebungen 26 sind dabei mittig zu den Brenneröffnungen 12 angeordnet,
so daß die aus den Einzelspalten 27 austretenden Hilfsflammen in Richtung auf die
Brenneröffnungen 12 ausgerichtet sind.
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Je nach dem Verwendungszweck des Reihenbrenners kann eine äquivalente
Anpassung von einzelnen Teilen vorgenommen werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung
zu verlassen. Vorteilhaft ist es, mehrere parallel zueinander angeordnete Reihenbrenner
auf einem Verteilerrohr zu einem Rostbrenner zusammenzufassen.