DE1551763A1 - Brenner - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL-CHEM. DR. WERNER KOCH · DR.-ING. RICHARD GLAWE DIPL-ING. KLAUS DELFS 1551763

HAMBURG · MÖNCHEN

2000 Hamburg 52 · Waltzitraß« 12 · Ruf 892255 8000 München 22 ■ LlebherrstraBe 20 · Ruf 226548

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MÖNCHEN

BETRIFFT:

A.S.W. APPARATENFABRIEK N.V. Nijmegen, Niederlande

Brenner.

Die Erfindung betrifft einen Brenner, und zwar insbesondere einen Brenner mit fächerförmigen Flammen,zum langsamen Verbrennen von Gas. Er weist ein Brennerrohr mit Hauptbrenneröffnungen in einer Rippe auf, die in Längsrichtung mitten über das Brennerrohr verläuft. Außerdem sind Nebenbrenneröffnungen an beiden Seiten und etwas unterhalb jeder Hauptbrenneröffnung vorgesehen. Die Hauptbrenneröffnungen führen in eine Hauptkammer, an deren beiden Seiten jeweils Seitenkammern vorgesehen sind. Die Seitenkammern stehen mit der

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biw. SPECHTZIES MÖNCHEN

Hauptkammer in Verbindung, die direkt an die zentrale Gaszuführung angeschlossen ist.

Es sind schon lange Brenner mit fächerförmigen Flammen zum schnellen Verbrennen von Gas,beispielsweise von Stadtgas, bekannt. Derartige Brenner bestehen aus einem oder mehreren Brennerrohren, die an der Oberseite mit einem ziemlich schmalen Kanal mit einigen Brenneröffnungen versehen sind. Das Gas strömt aus dem Verteilerrohr in das Brennerrohr und gelangt von zwei Seiten zu den Brenneröffnungen, die das hindurchfließende Gas in einer Ebene ausströmen lassen, die rechtwinklig zur Längsrichtung des Brennerrohres liegt. So entstehen fächerförmige Flammen, wenn das Gas angezündet wird. Der Vorteil derartig ausgebildeter Flammen liegt darin, daß sie eine große Fläche besitzen, wodurch ein leichter Luftzutritt ermöglicht wird, und daß sie in Längsrichtung sehr schmal sind und auf diese Weise zwischen sich einen breiten Raum zum Eintritt der Verbrennungsluft freilassen.

Es sind auch derartige Brenner zum langsamen Verbrennen von Gas, beispielsweise von Naturgas, bekannt. Das Problem bei einer langsamen Gasverbrennung mit solchen Brennern liegt darin, daß die Flammen in die Höhe geblasen werden, da der Gasdruck groß sein muß, um fächerförmige Flammen zu bilden. Aus diesem Grunde wurden Brenner entwickelt, bei denen das

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Abheben der Flammen dadurch vermieden wird, daß an beiden Seiten und etwas unterhalb der Brenneröffnungen zwei zusätzliche Brenneröffnungen vorgesehen sind, aus denen Gas mit niedrigerem Druck austritt. Die dort bei der Entzündung des Gases gebildeten Flammen werden nicht abgehoben. Diese Flammen entzünden nun ständig die Hauptflammen oberhalb der Hauptbrenneröffnungen, so daß letztere nicht mehr abgehoben werden können. Die Zündflammen werden von dem starken Luftstrom, der durch das aus den Hauptbrenneröffnungen austretende Gas erzeugt wird, gegen den Fußpunkt der Hauptflammen geblasen. Durch diesen Luftstrom wird auch der Eintritt der Luft in die Zündflammen verstärkt. Die Zündflammen schlagen als farblose kurze Flammen um die Oberseite des Brennerkörpers herum. Um den niedrigen Gasdruck für die zusätzlichen Brenneröffnungen zu schaffen, ist das Brennerrohr durch Zwischenwände in drei Kammern aufgeteilt, und zwar in eine Hauptkammer, die mit den Hauptbrenneröffnungen in Verbindung steht und direkt an die zentrale Gasversorgung angeschlossen ist. und in zwei Seitenkammern an beiden Seiten der Hauptkammer, die sowohl mit den zusätzlichen Brennerö^vffhungen als auch über Öffnungen in den Zwischenwänden mit der Hauptkammer in Verbindung stehen. Die gesamte Durchtrittsfläche dieser Öffnungen wurde im Verhältnis zur Gesamtdurchtrittsfläche der zusätzlichen Brenneröffnungen so gewählt, daß in den Seitenkammern

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nur ein Gasdruck von einigen Millimetern Wassersäule auftreten konnte. Die bekannten Brenner dieser Art haben den Nachteil, daß sie nur dann funktionieren können, wenn vorher eine Mischung von Primärluft und Gas im Brenner gebildet wird. Daher sind sie der Verschmutzung und Verstopfung durch Staubteilchen ausgesetzt, die mit der Primärluft eingebracht werden.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, einen verbesserten Brenner der oben beschriebenen Art zu schaffen, der in einfacher Weise hergestellt werden kann und außerdem ohne vorherige Mischung des Gases mit Primärluft im Brenner arbeitet. Dazu ist nach der Erfindung die obere Wand des Brennerrohres schmal ausgebildet, wobei die Teile dieser Wand an beiden Seiten der Rippe fast in einer Ebene liegen, so daß der Abstand von den Hauptbrenneröffnungen zu den zusätzlichen Brenneröffnungen klein gehalten wird. Letzteres ist wichtig, da der erforderliche zusätzliche Gasstrom von diesem Abstand abhängt. Je größer dieser Abstand ist, desto mehr zusätzliches Gas ist erforderlich. Polglich muß auch zur Verbrennung des zusätzlichen Gases mehr Luft zur Verfügung stehen, und da die gesamte Luft bei derartigen Brennern von außen zugeführt wird, reicht dann die Luftzufuhr in den meisten Fällen nicht aus, so daß es zu einer Rußbildung kommt. Die flache Konstruktion der oberen Wand hat zusätzlich den Vorteil, daß die Oberwand sehr wenig Wärme aufnimmt.

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Weiterhin sind nach der Erfindung die zusätzlichen Brenneröffnungen, die an beiden Seiten einer jeden Ha·- renneröffnung in der Weise vorgesehen sind, daß alle öffnungen in einer Ebene quer zum Brennerrohr liegen, in Nuten in den Seitenwänden des Brennerrohres angeordnet. Vor allem sind die zusätzlichen Brenneröffnungen auf diese Weise gegen herabfallenden Schmutz geschützt und können daher nicht verstopfen. Zum anderen bläst die Luft, die von dem aus den Hauptbrenneröffnungen austretenden Gasstrom angesaugt wird, die Hilfsflammen nicht aus. Zu diesem Zweck sind die Seitenwände erst nach innen eingezogen und etwas weiter unten wieder nach außen gerichtet, so daß eine Nut gebildet wird. Die nach außen gerichteten Seitenwände erstrecken sich über einen Punkt hinaus, der rechtwinklig unterhalb der oberen Kante liegt, so daß der größte Abstand zwischen den Seitenwänden größer als die Breite der Oberwand des Brennerrohres ist. Durch diese Ausbildung der Seitenwände wird dafür gesorgt, daß die strömende Luft auf den Fußpunkt der Hauptflammen gerichtet wird. Das Innere des Brenners ist in drei Kammern unterteilt, und zwar durch zwei vertikale Wände, die parallel zueinander liegen. So entsteht eine Mittelkammer für das Hauptgas und zwei gleich große Kammern an beiden Seiten der Mittelkammer für das Hilfsgas. Wie oben beschrieben, sind aufgrund der nach unten auseinanderlaufenden Seitenwände des Brenners die Kammern für das zusätzliche Gas im unteren

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Bereich breiter als oben. Die öffnungen für die Zuführung des zusätzlichen Gases sind in der Nähe des unteren Endes der vertikalen Wände angeordnet. Daher strömt das Hilfsgas zuerst in den breiten Teil der Seitenkammern. Dies ist von großer Bedeutung, da so die Einstellung des Druckes, der sich in dem Raum für das zusätzliche Gas bildet, sehr gefördert und die Durchtrittsmenge des zusätzlichen Gases erhöht wird. Zwischen benachbarten Brenneröffnungen für das zusätzliche Gas liegen in der gleichen Nut einige schmalere Gasdüsen zum Überbrücken bzw. als Zwischen-brenner. Auf diese Weise wird eine durchlaufende Zündflamme an jeder Brennerseite gebildet und es besteht keine Gefahr, daß einige der zusätzlichen Brenner nicht angezündet werden, wenn das gesamte Brennerrohr von einem feststehenden Zündflämmchen gezündet wird.

Der oben beschriebene Brenner kann in einfacher Weise durch Falten und anschließendes durchgängiges Verschweißen von zwei Streifen aus geeignetem Material hergestellt werden.

Es können mehrere Brennerrohre der oben beschriebenen Art zu einem Brenner kombiniert werden. Dabei werden einige der Rohre nebeneinander gelegt und relativ zueinander um den halben Abstand zwischen zwei Hauptbrenneröffnungen verschoben. Es ist offensichtlich, daß

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auf diese Weise die Brennerrohre näher nebeneinander angeordnet werden können. Dadurch kann die Flamme leicht auf das benachbarte Rohr überspringen, und es besteht eine erheblich geringere Möglichkeit dafür, daß die Flammen benachbarter Rohre zusammenfallen. Somit kann bei vorgegebenen Brennerabmessungen eine höhere Leistung erzielt werden.

Auf den beiliegenden Zeichnungen sind Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform in perspektivischer Darstellung.

Fig. 2 zeigt in gleicher Weise eine zweite Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt ebenfalls in perspektivischer Darstellung eine dritte AusfUhrungsform.

Das Gas wird dem Brennerrohr 1 über ein Verteilerrohr 2, mit dem das Brennerrohr in Verbindung steht, zugeführt. Das Brennerrohr weist eine Oberwand J> mit einer Rippe 4 auf, in der Hauptbrenneröffnungen 5 vorgesehen sind. Zwei Seitenwände 6 sind so ausgebildet, daß Nuten 7 entstehen,

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in denen zusätzliche Brenneröffnungen 8 und in den Zwischenräumen zwischen diesen überbrückende oder Zwischenbrennerdüsen 9 liegen. Auf den Zeichnungen ist nur eine Seite dieser Anordnungen dargestellt. Der Abstand zwischen den Seitenwänden 6 nimmt von den Nuten 7 aus nach unten hin zu. Die unteren Kanten der Seitenwände sind mit dem Rohr Io für die Gaszufuhr verschweißt, das die untere Wand des Brennerrohres bildet. Das Innere des Brenners 1 wird von zwei vertikalen Wänden 11 und 12, die parallel zueinander verlaufen, in drei Teile unterteilt, und zwar in die Hauptgaskammer 1J>, die mit dem Zuführungsrohr Io sowie mit den Hauptbrenneröffnungen 5 in Verbindung steht.und in zwei Kammern 14 und 15 für das zusätzliche Gas, die an beiden Seiten der Kammer 13 liegen. Die Kammern Ik und 15 stehen mit den zusätzlichen Brenneröffnungen 8 und mit den Zwischenbrennerdüsen 9 in Verbindung. In den Wänden 11 und 12 sind jeweils Reihen von öffnungen 16 und 17 angeordnet, die den Durchtritt des Gases aus der Hauptgaskammer in die Kammern für das zusätzliche Gas gestatten.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die GaszufUhrungsleitung Io, die Hauptgaskammer 15 und die beiden Kammern 14 und für das zusätzliche Gas aus einem einzigen Streifen gebräuchliohen Materials hergestellt. Die Oberwand mit der Rippe besteht aus einem weiteren Streifen, der mit dem

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ersten Streifen verschweißt ist.

B·=· ier zweiten Ausführungsform nach Fig. 2 werden die Oberwand 3 mit der Rippe 4 und die Seitenwände 6 aus einem Streifen gebräuchlichen Materials hergestellt. Das Zuführungsrohr Io und die Wände 11 und 12 bestehen aus einem zweiten Streifen.

Bei der dritten Ausführungsform nach Fig. J5 werden die Gaszuführungsleitung lo, die Seitenwände β und die Oberwand mit der Rippe 4 aus einem Streifen gebildet, während die Innenwände 11 und 12 aus einem zweiten Streifen bestehen.

Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes werden anhand der folgenden Tabelle vorteilhafte Abmaß-Verhältnisse der AusfUhrungsbeispiele aufgeführt:

Breite der Oberwand 6 mm

innere Breite der Rippe o,5 mm

Durchmesser der Hauptgasöffnungen . o,9 mm

Abstand der Hauptgasöffnungen 11 mm

Durchmesser der öffnungen

für das zusätzliche Gas o,6 mm

Durchmesser der Zwischenbrenner o,4 mm

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Claims (7)

Patentansprüche.

1. Brenner, insbesondere zur Erzeugung fächerförmiger Flammen zum langsamen Verbrennen von Gas mit einem Brennerrohr, das in der Oberwand Hauptbrenneröffnungen und in beiden Seitenwänden etwas unterhalb jeder Hauptbrenneröffnung zwei zusätzliche Brenneröffnungen aufweist, wobei die Hauptbrenneröffnungen zu einer Hauptkammer führen, die direkt mit der zentralen Gaszufuhr in Verbindung steht und seitlich ebenfalls mit ihr in Verbindung stehende Seitenkammern aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwand des Brennerrohres schmal, beispielsweise 6 mm breit, und fast flach ausgebildet ist, wobei die Hauptbrenneröffnungen in einer in der Mitte der flachen Oberwand liegenden Rinne vorgesehen sind und wobei die Seitenwände des Brennerrohres von oben nach unten gesehen erst nach innen und ein wenig tiefer nach außen gerichtet sind, so daß eine Nut geformt wird und der Abstand der Seitenwände unten größer als oben ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Brenneröffnungen in der Nut liegen.

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3. Brenner nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einige verbindende oder Zwischen-Brennerdüsen im Zwischenraum zwischen benachbarten zusätzlichen Brenneröffnungen.

4. Brenner nach Anspruch 1 bis >, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkammer und die Seitenkammern durch zwei vertikale parallele Wände voneinander getrennt sind, so daß die Seitenkammern nach oben hin schmaler werden.

5. Brenner nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkammer und die Seitenkammern durch öffnungen in der Nähe des unteren Endes der Trennwände miteinander in Verbindung stehen.

6. Brenner nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß er aus nur zwei Streifen" aus geeignetem Material hergestellt ist.

7. Brenner nach Anspruch 1 bis 6 dadurch g e k e η η zeichnet, daß mehrere Brenner zu einem Brenner kombiniert sind, wobei die einzelnen Brenner relativ zueinander um den halben Abstand zwischen den Hauptbrenneröffnungen verschoben sind.

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