DE19521844A1 - Brenner für ein Gas-Luft-Gemisch mit Ausströmöffnungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Bei solchen Brennern ergibt sich stets das Problem, daß die Öffnungen des Druckaufbaubleches nicht beliebig klein ausge­ führt werden können und zwischen den einzelnen Öffnungen ent­ sprechende Stege belassen werden müssen. Dadurch ist es nicht möglich, das Gas-Luft-Gemisch mit sehr kleinen Flammen zu ver­ brennen.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und ei­ nen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und der ein Verbrennen des Gas-Luft-Gemisches mit sehr kleinen und gleichmäßig ver­ teilten Flammen ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Brenner der eingangs er­ wähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß das Gas-Luft-Ge­ misch auf der gesamten Brennerfläche durch das Vlies strömt und daher sehr fein verteilt an der Außenseite des Vlieses austritt und daher mit sehr kleinen und fein verteilten Flammen ver­ brennt. Dadurch kommt es aufgrund der geringen Brennflächenbe­ lastung zu einer sehr weitgehenden Reduzierung des Schadstoff­ ausstoßes.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil ei­ ner Schonung des Vlieses, da das Vlies nicht auf scharfen Kan­ ten aufliegt und der Gasdurchgang durch das Vlies aufgrund der geringen linienförmigen Auflage auf das Drahtgitter nicht be­ hindert wird.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil ei­ ner sehr einfachen Konstruktion des Stützgitters.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich der Vorteil, daß es zu einer gleichmäßigen Verteilung des Gas-Luft-Gemisches im Zwischenraum zwischen dem Druckaufbaublech und dem Vlies kommt.

Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich der Vorteil, daß sich auch im Bereich der Stirnseite des Brenners Flammen ausbilden können, so daß diese die Gesamtbrennfläche vergrößern und die Brennflächenbelastung sinkt.

Bei einem Brenner der eingangs erwähnten Art mit einem inneren, das Gas-Luft-Gemisch führenden, auf seiner Oberseite mit den Ausströmöffnungen versehenen Rohr ergibt sich durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruches 6 eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Halterung des Stützgitters und der Druckaufbauscheibe.

Durch die Merkmale des Anspruches 7 wird die Versorgung der Randzonen der Stirnseite des Brenners verbessert.

Um das Überzünden des Brenners zu verbessern, ist es vorteil­ haft, die Merkmale des Anspruches 8 vorzusehen.

Durch die Merkmale des Anspruches 10 ergibt sich der Vorteil einer sehr gleichmäßigen Verteilung des Gas-Luft-Gemisches im Bereich der Stirnseite des Brenners, wobei sich die vorgeschla­ gene Lösung auch durch einen sehr einfachen Aufbau auszeichnet. Dabei ergibt sich durch die Merkmale des Anspruches 11 der Vor­ teil eines leichten Überzündens des Brenners.

Um einen sicheren Halt des Vlieses und des Stützgitters im Be­ reich der Stirnseite des Brenners zu gewährleisten, ist es vor­ teilhaft, die Merkmale des Anspruches 12 vorzusehen.

Durch die Merkmale des Anspruches 13 wird auf einfache Weise eine Abstützung des Drahtgitters in radialer Richtung erreicht.

Zur sicheren Halterung des Prallblechs ist es vorteilhaft, die Merkmale des Anspruches 14 vorzusehen.

Durch die Merkmale des Anspruches 15 ergibt sich ein in kon­ struktiver Hinsicht sehr einfacher Aufbau.

Durch die Merkmale des Anspruches 16 wird der Ausströmbereich für das Gas-Luft-Gemisch auf einen sehr günstigen Bereich ein­ geschränkt, wodurch eine zu starke Erwärmung des Brenners ver­ mieden wird.

Durch die Merkmale des Anspruches 17 ergibt sich der Vorteil einer im wesentlichen gleichmäßigen Verteilung der Ausströmge­ schwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches über die gesamte Oberflä­ che des mit Ausströmöffnungen versehenen Bereiches des Brenners und damit eine sehr gleichmäßige Verteilung der Belastung des Brenners.

Durch die Merkmale des Anspruches 18 ergibt sich der Vorteil einer Schonung des Vlieses, da das Vlies nicht auf scharfen Kanten aufliegt und der Gasdurchgang durch das Vlies aufgrund der geringen linienförmigen Auflage auf das Drahtgitter nicht behindert wird.

Durch die Merkmale des Anspruches 19 ergibt sich der Vorteil einer sehr einfachen Konstruktion des Stützgitters.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Brenner,

Fig. 2 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab durch den Brenner nach der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch den türseitigen Bereich des Brenners nach der Fig. 1,

Fig. 4 ein Detail des Brenners nach der Fig. 1,

Fig. 5 einen Kopfflansch in Seitenansicht,

Fig. 6 den Kopfflansch gemäß Fig. 5 in Ansicht,

Fig. 7 eine Stützscheibe,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brenners,

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie A-A in der Fig. 8 und

Fig. 10 einen Längsschnitt durch einen Brenner nach den Fig. 8 und 9 bei abgenommenem Druckaufbaublech.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Fig. gleiche Einzelhei­ ten.

Eine Brennerhalterung 2 eines überstöchiometrisch vormischenden Gasbrenners eines Umlaufwasserheizers ist von einem zylindri­ schen Mischrohr 1 durchsetzt, das eine muffenartige Erweiterung 40 aufweist, in der ein gelochtes Innenrohr 3 gehalten ist, dessen Wand im wesentlichen durchgehend mit Löchern 47 versehen ist, durch die ein von einer Gasdüse kommendes Gas-Luft-Gemisch ausströmen kann.

Im vordersten, von der Brennerhalterung abgewandten Bereich 48 des gelochten Innenrohres 3 ist ein Prallblech 12 gehalten, das mit Bohrungen 44 versehen ist. Dabei sind Abstandhalter 11 an der Innenwand des Rohres 3 zwischen zwei Schlitzen 30 vorgese­ hen, an denen das Prallblech 12 anliegt, wobei auf der den als Nasen ausgebildeten Abstandhaltern 11 abgewandten Seite das Prallblech 12 mit dem Innenrohr 3 verschweißt ist.

Am von der Brennerhalterung 2 abgewandten Bereich 48 des ge­ lochten Innenrohres 3 ist ein Kopfflansch 16 angeordnet, dessen zylindrischer Abschnitt 41 mit dem Innenrohr 3 verbunden ist. Weiter weist der Kopfflansch 16, wie insbesondere aus der Fig. 2 zu ersehen ist, einen sich kegelförmig erweiternden Abschnitt 42 auf, an den sich ein senkrecht zur Längsachse des Brenners erstreckender Flanschabschnitt 43 anschließt, der mit einem nach vorne abgewinkelten zylindrischen Halterand 28 versehen ist.

Der Flanschabschnitt 43 ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, mit über den Umfang verteilt angeordneten Überzündtaschen 23 verse­ hen, in denen Öffnungen 24 zur Ermöglichung der Gaszufuhr in den stirnseitigen Bereich 49 des Brenners vorgesehen sind.

Im Bereich des Halterandes 28 des Kopfflansches 16 sind eine gelochte Innenblechscheibe 13 und vor dieser eine Stützgitter­ scheibe 15 gehalten, die von einer Scheibe 14 aus einem Me­ tallvlies überdeckt ist, wobei der Halterand 28 mit Überzünd­ löcher 22 versehen ist.

Der Halterand 29 ist von einer Winkelspannschelle 18 übergrif­ fen, deren nach innen abgewinkelter Halterand 29 die Scheibe 14 aus Metallvlies übergreift. Weiter klemmt die Winkelspann­ schelle 18 auch ein die Zylinderwand des Brenners überdeckendes Metallvlies 8 fest. Dabei ergibt sich bei der Winkelspann­ schelle 18 eine Überlappung 19 der beiden Enden der Winkel­ spannschelle 18.

An dem Kopfflansch 16 beziehungsweise an der der Brennerhalte­ rung 2 zugekehrten Seite des Flanschabschnittes 43 ist ein In­ nenflansch 17 gehalten, der mit einem zylindrischen gelochten Druckaufbaublech 7 verbunden ist, das das gelochte Innenrohr 3 konzentrisch und im Abstand umgibt. Dabei weist der Innen­ flansch 17 mit den Öffnungen 24 des Flanschabschnittes 43 fluchtende Öffnungen 27 auf.

Weiter ist dieses zylindrisch verformte gelochte Druckaufbau­ blech 7 an einem Innenflansch 4 gehalten, der an einem weiteren Kopfflansch 5 befestigt ist, der an dem der Brennerhalterung 2 zugekehrten Ende beziehungsweise dem einströmseitigen Ende des Brenners auf dem Mischrohr 1 angeordnet ist.

Auf dem zylindrisch verformten gelochten Druckaufbaublech 7 ist ein Stützgitter 6 angeordnet, das das gelochte Druckaufbaublech 7 konzentrisch anliegend umgibt, wobei auf diesem Stützgitter 6 das Metallfaservlies 8 aufliegt und mittels einer Spannschelle 9 auf einen abgewinkelten zylindrischen Rand 45 niedergespannt ist.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, sind, über die Länge des Brenners verteilt, angeordnete Abstützelemente 10, die als Stützscheiben ausgebildet sind, vorgesehen, die für einen ent­ sprechenden konstanten Abstand des gelochten Druckaufbaublechs 7 vom gelochten Innenrohr 3 sorgen. Diese Abstützelemente 10 weisen, wie aus der Fig. 7 zu ersehen ist, Durchbrüche 20 auf, die lediglich durch relativ schmale Stege 46 voneinander ge­ trennt sind.

Aus dieser Fig. 7 ist auch der Aufbau des Stützgitters 6 zu er­ sehen, das aus auf dem gelochten Druckaufbaublech 7 aufliegen­ den und sich in Achsrichtung des Brenners erstreckenden geraden Stäben 25 und außen auf diesen aufliegenden und mit diesen ver­ bundenen gekrümmten Stäben 26 gebildet ist, die sich in Um­ fangsrichtung des zylindrisch verformten gelochten Druckaufbau­ blechs 7 erstrecken.

Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, sind aus dem gelochten In­ nenrohr 3 Abstandhalter 11 nach innen ausgebogen, an denen das Prallblech 12 abgestützt ist. Weiter sind drei Schweißpunkte 50 vorgesehen, die das Prallblech 12 mit dem Innenrohr 3 verbin­ den.

Beim Betrieb des Brenners strömt ein Gas-Luft-Gemisch über das Mischrohr 1 in das gelochte Innenrohr 3 ein und über die Löcher 47 des Innenrohres 3 in den Ringraum 51 zwischen dem Innenrohr 3 und dem gelochten Druckaufbaublech 7 ein sowie über die Boh­ rungen 44 des Prallblechs 12 in den stirnseitigen Bereich 49 des Brenners ein. Aus diesen Bereichen strömt das Gas-Luft-Ge­ misch über die Bohrungen des gelochten Druckaufbaubleches 7 be­ ziehungsweise die gelochte Innenblechscheibe 13 aus und durch­ strömt danach das Metallvlies 8 beziehungsweise die aus Me­ tallvlies hergestellte Scheibe 14. Das über die Oberfläche des Brenners fein verteilte Gas-Luft-Gemisch verbrennt mit sehr kleinen Flammen.

Die Enden des Vlieses stoßen längs einer Stoßstelle 21 aneinan­ der, welche auf der Unterseite des Brenners gelegen ist, analog sind die Stoßstellen 21 der Stäbe 26 positioniert.

Der atmosphärisch vormischende Gasbrenner nach den Fig. 8 bis 10 weist ein Mischrohr 1 auf, das mit einem Flansch 60 versehen ist und in eine dichte, im Querschnitt U-förmige Wanne 61 über­ geht. Auf den Seitenwänden 62 der Wanne 61 sind Abstützelemente 10 befestigt, auf denen ein mit fein verteilten Ausströmöffnun­ gen versehenes Druckaufbaublech 7 gehalten ist.

Dabei ist das Druckaufbaublech 7 mittels Schrauben 63 an den Abstützelementen 10 und den Seitenwänden 62 der dichten Wanne 61 befestigt.

Auf dem Druckaufbaublech 7 ist ein Stützgitter 6 angeordnet, bei dem über in axialer Richtung des Brenners verlaufenden Stä­ ben 25 in Umfangsrichtung verlaufende Stäbe 26 aufliegen und mit diesen verbunden sind.

Dabei ist das Stützgitter 6, wie bei dem Brenner nach den Fig. 1 bis 7, von einem Vlies 8 überdeckt, das ebenfalls mit den Schrauben 63 befestigt ist.

Das Vlies 8 ist beiderseits von dichten Endstücken 64, 65 innen und außen übergriffen, wobei die Endstücke 64, 65 mit der Wanne 61 mittels Schrauben 66 verbunden sind.

Weiter ist, wie aus der Fig. 8 zu ersehen ist, im Inneren der Wanne 61 ein Strömungsleitblech 67 vorgesehen, das vom Ein­ strömende 68 zum freien Ende 69 zu ansteigt und dadurch den freien Querschnitt der Wanne 61 mit fortschreitender Annäherung an das freie Ende des Brenners vermindert. Dabei ist das Strö­ mungsleitblech 67 im Mittelbereich über eine im Boden 74 der Wanne 61 gehaltene Stütze 70 abgestützt, wobei eine Buchse 75 in den Boden 74 der Wanne 61 eingelassen ist, in der die Stütze 70 gehalten ist.

Der Flansch 60 des Mischrohres 1 ist an einer Brennkammerwand 71 befestigt, wobei ein einen Flansch 73 aufweisendes Mischrohr 72 an der Außenseite der Brennkammerwand 71 befestigt ist, in das eine Gasdüse 78 Gas einbläst. Die Brennkammerwand 71 ist weiter von Elektroden 76, 77 durchsetzt.

Claims (19)

1. Brenner für ein Gas-Luft-Gemisch mit Aus­ strömöffnungen für das Gas-Luft-Gemisch an seiner Oberseite, der auf über Abstützele­ mente gleichfalls ein mit Ausströmöffnungen versehenes Druckaufbaublech trägt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Druckaufbaubleches (7) ein Stützgitter (6) vorgesehen ist, das seinerseits ein Vlies (8) trägt.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Stützgitter (6) aus runden Stä­ ben (25, 26) hergestellt ist.

3. Brenner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Stützgitter (6) in axialer Richtung des Rohres (3) verlaufende Stäbe (25) aufweist, die von in Umfangsrich­ tung verlaufenden Stäben (26) überdeckt sind.

4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abstützelemente (10) als Lochscheiben ausgebildet sind.

5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich des freien Endes des Rohres (3) in diesem eine sich im wesentlichen über dessen Querschnitt erstreckendes Prallblech (13) vor einem Kopf­ flansch (16) angeordnet ist, der einen sich gegen das Ende des Rohres (3) zu erweiternden trichterförmig ausgebildeten Abschnitt (42) aufweist, dessen freies Ende von einer einen Druckaufbau bewirkenden Innenblechscheibe (13) abgedeckt ist, an deren freier Stirn­ seite ein Stützgitter (15) angeordnet ist.

6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem inneren, das Gas-Luft-Gemisch führen­ den, auf seiner Oberseite mit den Ausström­ öffnungen versehenen Rohr (3), dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Stützgitter (6) und die Innenblechscheibe (13) von einer Halte­ schelle, vorzugsweise einer Winkelspann­ schelle (18), gehalten sind.

7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kopfflansch (16) im Bereich eines abgebogenen, im wesent­ lichen ebenen Flanschabschnittes (43) Öffnun­ gen (24) zur Gaszufuhr aufweist.

8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kopfflansch (16) im Bereich eines abgebogenen, im wesent­ lichen ebenen Flanschabschnittes (43) Vertie­ fungen aufweist, die Überzündtaschen (23) bilden.

9. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kopfflansch (16) an seinem freien Ende einen Halterand (28) aufweist, der im wesentlichen zylin­ drisch ausgebildet ist und zur Aufnahme einer gelochten Innenblechscheibe (13), einer Scheibe aus einem Metallfaservlies (14) und einer Stützgitterscheibe (15) dient.

10. Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Halterand (28) Überzündlöcher (22) aufweist.

11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschelle (18) Löcher aufweist, die mit den Überzündlö­ chern (22) des Halterandes (28) fluchten.

12. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschelle (18) einen eingezogenen Rand (29) aufweist.

13. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner dicht in einer Brennertür (2) gehalten und an sei­ nem der Brennertür (2) zugekehrten Endbereich eine Abstützung (4) für das Drahtgitter in radialer Richtung aufweist.

14. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem gelochten Innenrohr (3) Abstandhalter (11) in Form von Nasen nach innen ausgebogen sind, die zur Ab­ stützung eines Prallblechs (12) dienen.

15. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Brenners eine dichte Wanne (61) vorgese­ hen ist.

16. Brenner nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Wanne (61) bis zu ca. einem Drittel der Höhe des Brenners er­ streckt und das Druckaufbaublech (7) im Quer­ schnitt im wesentlichen wannenförmig ausge­ bildet ist und mit seinen Seitenwänden auf den Seitenwänden (62) der dichten Wanne (61) aufsteht.

17. Brenner nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Wanne (61) ein Strömungsleitblech (67) ange­ ordnet ist, das vom Einströmende (68) des Brenners gegen das freie Ende (69) des Bren­ ners zu ansteigt.

18. Brenner nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgitter (6) aus runden Stäben (25, 26) hergestellt ist.

19. Brenner nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützgitter (6) in axialer Richtung des Brenners verlau­ fende Stäbe (25) aufweist, die von in Um­ fangsrichtung verlaufenden Stäben (26) über­ deckt sind.