DE19740625A1 - Flächenbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flächenbrenner, insbesonde­ re zum Beheizen einer Ofenkammer.

Flächenbrenner werden in der Regel als Vormischbrenner betrieben. Sie finden verbreitete Anwendung sowohl im Haus­ halt und im Gewerbe als auch in der Industrie.

Ihr wesentlicher Vorteil liegt darin, daß sie eine sehr gleichmäßige Temperatur- und Energieverteilung über einer größeren Fläche bzw. einem größeren Raum gewährleisten. Sie arbeiten mit kurzen Flammen, was zu niedrigen Heiz- bzw. Ofenkammern führt. Daraus resultiert eine schnelle Tempera­ turanpassung an den jeweiligen Bedarf. Auch sind die Ver­ brennungsgeräusche niedrig. Je nach Betriebsweise kann bei glühenden Oberflächen die Wärme auch durch Festkörperstrah­ lung abgegeben werden.

Nachteilig bei den vormischenden Flächenbrennern ist ih­ re geringe Betriebssicherheit und Systemzuverlässigkeit, hervorgerufen durch Verschmutzungsneigung und damit verbun­ denen ungleichmäßigen Abbrand über der Fläche sowie durch Rückzündgefahr in den Vormischbereich, insbesondere bei höheren Temperaturen. Auch lassen sich nur ein geringer Leistungsstellbereich und verhältnismäßig niedrige Ofenraumtemperaturen realisieren. Vor allen Dingen läßt die energetische Nutzung des Brennstoffs zu wünschen übrig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flächenbrenner mit verbesserten Betriebseigenschaften zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist der erfindungsgemäße Flächenbrenner folgende Merkmale auf:
Eine Mehrzahl von Brennstoff-Kanälen, die an mindestens eine Brennstoff-Zuführungsleitung angeschlossen sind, eine Mehrzahl von Oxidationsmittel-Kanälen, die an min­ destens eine Oxidationsmittel-Zuführungsleitung angeschlos­ sen sind, und
eine Mehrzahl von Abgas-Kanälen, die an mindestens eine Abgas-Abführungsleitung angeschlossen sind;
wobei die Kanäle durch Wände voneinander getrennt und relativ zueinander in einem Muster vorgegebener Ordnung der­ art angeordnet sind, daß ein Wärmeübergang von den Abgas-Ka­ nälen zu den Oxidationsmittel-Kanälen stattfindet.

Die Erfindung schafft also einen mündungsmischenden Ma­ trixbrenner, bei dem die Wärme des Abgases innerhalb des Brennerkopfes zur Luftvorwärmung genutzt wird, und zwar an einer Vielzahl von Wärmeübertragungsflächen, d. h. entspre­ chend intensiv. Der Brenner arbeitet dank der Energierekupe­ ration mit sehr hohem Wirkungsgrad. Dabei eignet er sich für sämtliche Temperaturbereiche, insbesondere auch für Hochtem­ peraturprozesse. Ferner läßt sich ein sehr weiter Leistungs­ stellbereich realisieren.

Im übrigen bleiben sämtliche mit Flächenbrennern verbun­ denen Vorteile erhalten. Dies gilt vor allem auch für die geringe Höhe der Feuerräume. In diesem Zusammenhang wirkt es sich ganz besonders günstig aus, daß das Abgas verteilt über der Fläche des Brennerkopfes abgesaugt wird. Es treten also keine Querströmungen auf, deren negativer Einfluß auf die Verbrennung sich insbesondere bei niedrigen Ofenräumen aus­ wirken würde.

Der Flächenbrenner dient insbesondere zum Verbrennen von gas- oder dampfförmigen Brennstoffen, vor allen Dingen zum Verbrennen von Brenngasen. Als Oxidationsmittel kommt vor allen Dingen ein Sauerstoffträgergas, insbesondere Luft in frage. Dabei kann es sich auch um mit Sauerstoff angerei­ cherte oder mit Abgas verdünnte Luft handeln. Reiner Sauer­ stoff ist gleichermaßen denkbar.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kanäle quer zur Strömungsrichtung einen langgestreckten Querschnitt haben, im wesentlichen parallel zueinander ver­ laufen und parallele schlitzförmige Mündungen bzw. Einlässe aufweisen. Die dem Ofenraum zugekehrte Fläche des Brenner­ kopfes wird also von einer Mehrzahl nebeneinanderliegender schlitzförmiger Mündungen bzw. Einlässe definiert, wobei die Schlitze auch wellenförmig oder bogenförmig verlaufen kön­ nen. Das vorgegebene Muster wird dabei so gewählt, daß sich eine wiederkehrende Reihenfolge der Kanäle ergibt.

Dabei bietet es sich an, die Matrix 50 aufzubauen, daß jedem Brennstoff-Kanal beidseitig je ein Oxidationsmittel- Kanal zugeordnet ist und daß zwischen benachbarten Oxidati­ onsmittel-Kanälen, also zwischen benachbarten Dreier-Grup­ pen, jeweils ein Abgas-Kanal liegt. Der Brenner arbeitet un­ ter diesen Umständen mit einstufiger Verbrennung.

Um eine zweistufige Verbrennung erzielen zu können, wird vorgeschlagen, zwei unabhängig voneinander steuerbare Sätze von Oxidationsmittel-Kanälen vorzusehen. Jedem Brennstoff- Kanal wird dann mindestens ein primärer und mindestens ein sekundärer Oxidationsmittel-Kanal zugeordnet.

Auch hier wird man vorzugsweise auf eine symmetrische Anordnung zurückgreifen. Dabei wird dann jeder Brennstoff- Kanal von primären Oxidationsmittel-Kanälen flankiert, an die sich nach außen hin je ein sekundärer Oxidationsmittel­ kanal anschließt. Zwischen benachbarten Fünfer-Gruppen be­ findet sich je ein Abgas-Kanal. Eine derartige Luftstufung eignet sich insbesondere für Hochtemperatur-Prozesse, da sie dazu beiträgt, die NO_x-Bildung zu vermindern. Zwar wird man in der Regel die erste Stufe unterstöchiometrisch und die zweite Stufe überstöchiometrisch betreiben, jedoch läßt sich bei Bedarf jeder beliebige Beheizungszustand (oxidierend, reduzierend, temperatursteigernd oder -vermindernd) einstel­ len.

Die Steuerung der beiden Sätze von Oxidationsmittel-Ka­ nälen kann vom Austrittsquerschnitt der Mündungen abhängen. Vorteilhafter ist es unter Umständen, jedem Satz eine geson­ derte Oxidationsmittel-Zuführungsleitung zuzuordnen. Dies bietet dann außerdem die Möglichkeit, bei niedrigen Tempera­ turen ausschließlich mit dem Primär-Satz zu arbeiten und bei hohen Temperaturen auf den Sekundär-Satz umzuschalten. Be­ liebige Zwischen-Abstufungen sind gleichermaßen möglich.

Die Mündungen der Brennstoff-Kanäle können auf gleicher Höhe mit den Mündungen der benachbarten Oxidationsmittel-Ka­ näle liegen. Ein hohes Maß an Variabilität hingegen wird da­ durch erzielt, daß die Mündungen der Brennstoff-Kanäle ge­ genüber den Mündungen der beidseitig benachbarten Oxidati­ onsmittel-Kanäle in Strömungsrichtung vorspringen oder zu­ rückspringen.

Im erstgenannten Fall kommt es zu einer Verzögerung der einzigen oder der ersten Verbrennungsstufe. Bei relativ ge­ ringer Mischungsintensität wird die Mischung und Verbrennung in den Ofenraum hineinverlagert. Die Verbrennung läuft bei relativ niedrigen Temperaturen ab, was sich günstig auf die NO_x-Bildung auswirkt.

Im zweitgenannten Fall kommt es zu einer Teilvor­ mischung. Wird gleichzeitig der Austrittsquerschnitt der "Vormischkammer" vermindert, so läßt sich eine hohe Mi­ schungsintensität erzielen. Auch ergibt sich eine hohe Aus­ trittsgeschwindigkeit, vergleichbar der Arbeitsweise eines Hochgeschwindigkeitsbrenners. Eine hohe Wärmeübertragung ist die Folge. Außerdem läßt sich vermeiden, daß die Verbren­ nungsabgase abgesaugt werden, bevor sie die Wärme an das gut abgegeben haben.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß die Wände an den Mündungen der Brennstoff- und/oder der Oxidationsmittel-Kanäle derart abgewinkelt sind, daß die Mündungen mindestens abschnittweise düsenför­ mige Einschnürungen bilden. Die Mündungen können auch ab­ schnittweise geschlossen sein. Porös durchlässige Strukturen sind gleichermaßen möglich.

Eine Querschnittsverminderung an den Mündungen der Ka­ näle läßt eine bessere Verteilung des Brennstoffs und des Oxidationsmittels zu. Die Verbrennung kann über die Fläche verteilt oder - durch entsprechende Ausrichtung der Düsen - auf eine punktgenaue Erwärmung konzentriert werden. Alterna­ tiv läßt sich dies auch durch zusätzliche Einbauten erzie­ len. Im übrigen werden durch die Wahl der Austrittsquer­ schnitte die Flammenlänge, die Flammenstabilität und der Re­ gelbereich beeinflußt.

Wie erwähnt, sorgt ein hoher Gasimpuls dafür, daß keine Abgas-Kurzschlußströmung auftritt, d. h. daß eine Abgas-Rück­ strömung erst nach der Wärmeabgabe möglich ist. Auch wird die Abgasrezirkulation unterstützt, was zur NO_x-Minderung beiträgt.

In dieser Richtung wirkt sich auch ein hoher Luftimpuls positiv aus. Das rezirkulierende Abgas bewirkt eine Inerti­ sierung der Luft, wodurch auch eine flammenlose Oxidation mit extrem niedriger NO_x-Bildung möglich wird. Auch fördert ein hoher Luftimpuls eine homogene Durchmischung von Brenn­ stoff und Oxidationsmittel. Diese Gesichtspunkte sind insbe­ sondere bei Hochtemperaturprozessen von Bedeutung.

Werden geschlossene Abschnitte bzw. düsenförmige Ein­ schnürungen über der Länge der schlitzförmigen Mündungen verteilt, so bietet dies die Möglichkeit einer besonders sensiblen Steuerung und gezielten Einstellung der Stoff­ ströme. Es entstehen Flammen unterschiedlicher Intensität bzw. Einzelflammen, die die vorstehend herausgestellten Vor­ teile weiter fördern, nämlich die ggf. gleichmäßige Energie­ verteilung über der Fläche, die Flammenkühlung durch Abgas­ rezirkulation und Luftdurchmischung sowie die Vermeidung von Kurzschlußströmungen.

Beim Betrieb des Flächenbrenners kann, wie erwähnt, im Ofenraum eine oxidierende oder reduzierende Atmosphäre (überstöchiometrische bzw. unterstöchiometrische Verbren­ nung) eingestellt werden. Normalerweise ist die eingestellte Stöchiometrie bei jeder Einzelflamme in etwa gleich, so daß sich eine gleichmäßige Verteilung des Verbrennungszustandes über der Fläche ergibt. Allerdings kann es bei bestimmten wärmetechnischen Prozessen von Vorteil sein, unterschiedliche Verbrennungszustände über der Fläche einzustellen, zum Beispiel unterstöchiometrisch (reduzierend) in einem ersten Bereich und überstöchiometrisch (oxidierend) einem zweiten Bereich. Ist zum Beispiel bei einer zweistufigen Verbrennung die erste Stufe unterstöchiometrisch eingestellt, so erfolgt die Einstellung des Verbrennungszustandes über der Fläche durch unterschiedliches Öffnen oder Schließen der Sekundär­ luftöffnungen. Gleiches ist auch bei einer einstufigen Ver­ brennung möglich. Die Erfindung umfaßt auch die unter Um­ ständen bevorzugte Möglichkeit, unterschiedliche Flächen­ brennermodule vorzusehen und beliebig miteinander zu kombi­ nieren.

Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, die düsen­ förmigen Einschnürungen und/oder die geschlossenen Abschnit­ te der Mündungen benachbarter Kanäle in einem schachbrettar­ tigen Muster anzuordnen.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß die Wände der Kanäle von im wesentlichen ebenen und/oder quer zur Strömungsrichtung gewellten oder bogenförmigen Lamellen gebildet werden, die paketförmig mit­ einander verbunden sind. Der Flächenbrenner läßt sich also modulartig aufbauen, wobei die Lamellen gegeneinander abge­ dichtet sowie formschlüssig zusammengesteckt oder elastisch miteinander verspannt sein können. Im letztgenannte Fall lassen sich thermische Dehnungen kompensieren.

Einzelne Lamellen können die Trennwände zwischen benach­ barten Kanälen bilden. Vorteilhafter kann es sein, minde­ stens einige der Kanäle aus einem gesonderten Paar von La­ mellen herzustellen. Es werden dann nicht mehr einzelne La­ mellen modulartig zusammengebaut, sondern komplette Kanäle oder Kanalsätze, wobei letztere ihrerseits wieder modulartig miteinander kombiniert werden können.

Dabei wird vorgeschlagen, daß mindestens einige der ein­ ander benachbarten Kanäle durch vorzugsweise wärmedämmende Zwischenstücke im Abstand zueinander gehalten werden. Dies bietet eine besonders einfache Möglichkeit, die Intensität der Vermischung und Verbrennung einzustellen, die Verteilung der Wärmequellen über der Fläche vorzunehmen und die Kanäle ggf. thermisch gegeneinander zu isolieren.

Aus Gründen einer einfachen Fertigung bietet es sich an, die Lamellen aus warmfesten Blech herzustellen. Nach Aus­ stanzen der Lamellen können die Mündungen der Kanäle dann durch einfaches Abkanten ausgeformt werden. Für Hoch­ temperaturprozesse hingegen - und hierfür eignet sich der Brennerkopf nach der Erfindung besonders gut - ist es vor­ teilhafter, die Lamellen und vorzugsweise auch die Zwischen­ stücke aus keramischem Material herzustellen. Auch hier be­ reitet die Formgebung im Bereich der Mündungen der Kanäle keine wesentlichen Schwierigkeiten.

Der Flächenbrenner eignet sich zur Beheizung nicht nur ebener, sondern auch beliebig geformter Flächen. Dabei ist es vorteilhaft, die Mündungen und Einlässe der Kanäle eine Fläche definieren zu lassen, die einer zu beheizenden Fläche mindestens angepaßt ist, vorzugsweise letzterer entspricht. Der Flächenbrenner kann also im Extremfall den Umfang einer Beheizungskammer begrenzen. Er ist dann vorteilhafterweise aus gegeneinander bewegbaren Segmenten zusammengesetzt.

Ferner eignet sich der Flächenbrenner nicht nur zur di­ rekten, sondern auch zur indirekten Beheizung einer Ofenkam­ iner, wobei er hierzu ein den Mündungen und Einlässen der Ka­ näle vorgelagertes Trennelement aufweist. Dieses Trennele­ ment definiert zusammen mit dem Brennerkopf einen extrem flachen Verbrennungsraum und wirkt als Strahlelement auf die eigentliche Ofenkammer ein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus­ führungsbeispiele im Zusammenhang mit der beiliegenden sche­ matischen Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 bis 3 einen Flächenbrenner in unterschiedli­ chen Schnittansichten;

Fig. 4 bis 7 unterschiedliche Lamellenanordnungen;

Fig. 8 bis 10 unterschiedliche Düsengestaltungen;

Fig. 11 bis 13 unterschiedliche Anwendungsformen;

Fig. 14 bis 16 unterschiedliche Lamellenformen.

In den Figuren kennzeichnen die Buchstaben A, B und O stets Abgas-, Brennstoff- bzw. Oxidationsmittel-Kanäle. Als Brennstoff wird im vorliegenden Fall Brenngas, nämlich Erd­ gas eingesetzt und als Oxidationsmittel Luft.

Fig. 1 zeigt einen Flächenbrenner 1 in geschnittener Seitenansicht. Jeder Kanal B wird von zwei Kanälen O flan­ kiert. An diese schließt sich jeweils ein Kanal A an. Die Kanäle werden von Lamellen 2 gebildet, die sich parallel zu­ einander senkrecht zur Zeichenebene erstrecken und parallele schlitzförmige Einlässe (für die Kanäle A) sowie parallele schlitzförmige Mündungen (für die Kanäle B und O) bilden. An den Mündungen sind die Lamellen 2 düsenförmig abgewinkelt.

Die Kanäle bilden also eine Matrix bzw. ein Muster vor­ gegebener Ordnung, wobei jeder Kanal A von zwei Kanälen O flankiert wird. Das Abgas strömt im Gegenstrom zur Luft und heizt diese auf.

Aus Fig. 2, die einen geschnittenen Grundriß des Flä­ chenbrenners 1 darstellt, ergibt sich, daß sämtliche Kanäle O an eine Zuführungsleitung 3 und sämtliche Kanäle B an eine Zuführungsleitung 4 angeschlossen sind.

Für die Kanäle A ist eine Abführungsleitung 5 vorgese­ hen, die auf der Oberseite des Flächenbrenners 1 verläuft und in Fig. 3 dargestellt ist. Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Die Kanalfolge nach Fig. 4 entspricht der nach Fig. 1. Allerdings werden hier die Kanäle im Abstand zueinander ge­ halten, und zwar von Zwischenstücken 6, die dazu dienen, die Energieverteilung über der Fläche einzustellen. Die Zwi­ schenstücke 6 bestehen, ebenso wie die Lamellen 2, aus kera­ mischem Material. Rechterhand ist ein keramischer Abstands­ halter 6' dargestellt, der benachbarte Lamellensätze vonein­ ander trennt. Die Zwischenstücke und Abstandshalter wirken ferner wärmedämmend, so daß z. B. eine Erwärmung des Brennga­ ses begrenzt werden kann.

Die Kanalfolge nach den Fig. 5 und 6 entspricht eben­ falls der nach Fig. 1. Aus Fig. 5 ergibt sich, daß die Mün­ dung des Kanals B gegenüber den Mündungen der beidseitig be­ nachbarten Kanäle O zurückspringt. Es kommt hier zu einer Teilvormischung von Brenngas und Luft. Nach Fig. 6 springt die Mündung des Kanals B gegenüber den Mündungen der Kanäle O vor. Der Mischvorgang wird verzögert und in den Ofenraum verlegt.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich um eine einstufige Verbrennung. Fig. 7 zeigt die An­ wendung der Erfindung auf eine zweistufige Verbrennung. Hier sind zwei Sätze von Oxidationsmittel-Kanälen vorgesehen, nämlich die Kanäle O1 und die Kanäle O2. Die Kanäle O1 flan­ kieren die Kanäle B und führen die Primärluft zu. Die Sekun­ därluft stammt aus den Kanälen O2, die benachbart zu den Ka­ nälen O1 angeordnet sind. Hier überträgt das Abgas seine Wärme lediglich auf die Sekundärluft. Eine Beeinflussung der Primärluft wird durch die wärmedämmenden Zwischenstücke 6 verhindert. Dies hat den Vorteil, daß nach Abschalten der Verbrennung die Kanäle O1 zum Zuführen eines Kühlmediums verwendet werden können, ohne durch die aufgeheizten Kanäle A beeinflußt zu werden.

Nach Fig. 8 sind die Kanäle B und O abschnittweise dü­ senförmig eingeschnürt und abschnittweise verschlossen. Es werden also Einzelflammen gebildet, die eine gewünschte, z. B. eine sehr gleichmäßige Energieverteilung über der Flä­ che oder eine punktgenaue Erwärmung ermöglichen und außerdem die Abgasrezirkulation fördern. In Fig. 8 ist die Anordnung so getroffen, daß jeder Düsenauslaß des Kanals B von zwei Düsenauslässen der Kanäle O flankiert wird. Die geschlosse­ nen bzw. geöffneten Bereiche der Kanalmündungen können un­ terschiedlich groß sein.

Nach Fig. 9 hingegen sind die Düsenauslässe der Kanäle B und O schachbrettartig gegeneinander versetzt. Dies gilt auch für die jeweils anschließenden Module, wobei in diesem Ausführungsbeispiel von Modul zu Modul ebenfalls eine Ver­ setzung stattfindet.

Bei den Mustern nach den Fig. 8 und 9 handelt es sich um eine einstufige Verbrennung, während Fig. 10 ein Muster für eine zweistufige Verbrennung darstellt. Auch hier sind die Düsenöffnungen schachbrettartig gegeneinander versetzt.

Sofern der Brennerkopf zur Beheizung einer ebenen Fläche eingesetzt wird, liegen die Düsenöffnungen, wie sie bei­ spielsweise in den Fig. 8 bis 10 dargestellt sind, im we­ sentlichen in einer Ebene. Abweichend davon läßt sich der Brennerkopf an beliebig geformte Flächen anpassen.

Ein entsprechendes Beispiel ist in Fig. 11 dargestellt, wobei die Pfeile die Zuführungsleitungen J und 4 sowie die Abführungsleitung 5 andeuten. Der Flächenbrenner 1 dient zur Beheizung eines Halbbolzens 7.

Fig. 12 zeigt eine Anordnung, mit der ein Bolzen 8 be­ heizt werden kann. Dabei besteht der Flächenbrenner 1 aus einer Mehrzahl von Segmenten, im vorliegenden Fall aus vier Segmenten, von denen mindestens zwei gesondert bewegbar sind. Die Zuführungsleitungen können, anders als dargestellt, auch eine Beschickung im Gegenstrom zu den Abführungsleitungen 5 durchführen.

Nach den Fig. 11 und 12 dient der Flächenbrenner 1 zur direkten Beheizung des Wärmeguts. Einsetzbar ist er jedoch auch für eine indirekte Beheizung, siehe Fig. 13. Gezeigt ist dort ein Ofen 9, in dessen oberem Bereich der Flächenbrenner 1 angeordnet ist. Unterhalb des Flächenbrenners 1 befindet sich ein Trennelement 10 welches die Abgase vom eigentlichen Ofenraum fernhält. Der Ofenraum nimmt ein schematisch angedeutetes Werkstück 11 auf.

Die Fig. 14 bis 16 zeigen unterschiedliche Formen der Lamellen 2, und zwar jeweils gesehen im Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung. Demnach können die Lamellen eben (Fig. 14), bogenförmig (Fig. 15) oder wellenförmig (Fig. 16) ausgebildet sein. Andere Konfigurationen sind gleichermaßen möglich.

Im Rahmen der Erfindung sind vielfältige Abwandlungsmög­ lichkeiten gegeben. So können, wie bereits in Fig. 4 ange­ deutet, die Zwischenstücke von unterschiedlicher Breite sein. Auch sind Kombinationen aus Lamellenanordnungen nach den Fig. 5 und 6 möglich. Die Kanäle O1 und O2 nach Fig. 7 können an eine gemeinsame Zuführungsleitung angeschlossen sein. Die Verteilung der Luftstufung erfolgt dann über eine entsprechende Düsengestaltung. Vorteilhafter hingegeben ist es, für die Kanäle O1 und O2 gesonderte Zuführungsleitungen vorzusehen. Die Luftstufung kann dann während des Betriebes variiert werden, und zwar bis zur vollständigen Abschaltung der Primär- oder der Sekundärluft.

Nach Fig. 7 sind die Kanäle O1 und O2 durch die Zwi­ schenstücke 6 voneinander getrennt. Diese Zwischenstücke können auch durch weitere Abgas-Kanäle A ersetzt werden. Dies führt dazu, daß die Sekundärluft beidseitig mit Abgas­ wärme und die Primärluft immerhin noch einseitig mit Abgas­ wärme beaufschlagt wird. Es bedarf keiner Erwähnung, daß auch in Fig. 7 das Lamellenmuster nach Fig. 5 und/oder Fig. 6 Anwendung finden kann.

Nach Fig. 10 sind die Düsen des Kanals B gegen die Düsen der Kanäle O1 und diese wiederum gegen die Düsen der Kanäle O2 versetzt. Eine Umkehr der Versetzung ist ohne weiteres möglich, wobei dann die Primärluft beidseitig direkt neben dem Brenngas austritt. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Düsen der Primärluft und der Sekundärluft nebeneinander zu legen.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 8 bis 10 bildet eine einzige Lamelle die Wandung zwischen benachbar­ ten Kanälen. Abweichend davon kann die Anordnung auch so ge­ troffen werden, daß jeder Kanal von zwei separaten Lamellen begrenzt wird. Die kompletten Kanäle, oder die Lamellenpaare, können dann modulartig zusammengefügt werden.

In jedem Fall wird man die Lamellen formschlüssig zusam­ menstecken, beispielsweise auf Bolzen aufstecken, und/oder elastisch gegeneinander verspannen, beispielsweise unter Einsatz metallischer oder keramischer Tellerfedern. Dabei werden die Lamellen und ggf. die Lamellenpaare durch Form­ schluß und/oder durch entsprechendes Dichtungsmaterial ge­ geneinander abgedichtet. Auch gehört zum Flächenbrenner ein Gehäuse, welches die Lamellen aufnimmt und vorzugsweise ebenfalls aus keramischem Material besteht.

Claims (15)

1. Flächenbrenner, insbesondere zum Beheizen einer Ofen­ kammer, mit
einer Mehrzahl von Brennstoff-Kanälen (B), die an mindestens eine Brennstoff-Zuführungsleitung (4) angeschlos­ sen sind,
einer Mehrzahl von Oxidationsmittel-Kanälen (O), die an mindestens eine Oxidationsmittel-Zuführungsleitung (3) ange­ schlossen sind, und
einer Mehrzahl von Abgas-Kanälen (A), die an mindestens eine Abgas-Abführungsleitung (5) angeschlossen sind;
wobei die Kanäle (B, O, A) durch Wände voneinander ge­ trennt und relativ zueinander in einem Muster vorgegebener Ordnung derart angeordnet sind, daß ein Wärmeübergang von den Abgas-Kanälen zu den Oxidationsmittel-Kanälen (O) statt­ findet.

2. Flächenbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kanäle (B, O, A) quer zur Strömungsrichtung ei­ nen langgestreckten Querschnitt haben, im wesentlichen par­ allel zueinander verlaufen und parallele schlitzförmige Mün­ dungen bzw. Einlässe aufweisen.

3. Flächenbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei unabhängig voneinander steuerbare Sätze von Oxidationsmittel-Kanälen (O1; O2) vorgesehen sind.

4. Flächenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Brennstoff-Kanä­ le (B) gegenüber den Mündungen der beidseitig benachbarten Oxidationsmittel-Kanäle (O) in Strömungsrichtung vorspringen oder zurückspringen.

5. Flächenbrenner nach einem der Anspruche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wände an den Mündungen der Brennstoff- und/oder der Oxidationsmittel-Kanäle (B, O) der­ art abgewinkelt sind, daß die Mündungen mindestens ab­ schnittweise düsenförmige Einschnürungen bilden.

6. Flächenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wände an den Mündungen der Brennstoff- und/oder der Oxidationsmittel-Kanäle (B, O) der­ art abgewinkelt sind, daß die Mündungen abschnittweise ge­ schlossen sind.

7. Flächenbrenner nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die düsenförmigen Einschnürungen und/oder die geschlossenen Abschnitte der Mündungen benachbarter Ka­ näle (B, O) ein schachbrettartiges Muster bilden.

8. Flächenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wände der Kanäle (B, O, A) von im wesentlichen ebenen Lamellen (2) gebildet werden, die pa­ ketförmig miteinander verbunden sind.

9. Flächenbrenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lamellen (2) gegeneinander abgedichtet sowie formschlüssig zusammengesteckt oder elastisch miteinander verspannt sind.

10. Flächenbrenner nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens einige der Kanäle (B, O, A) von einem gesonderten Paar von Lameilen (2) gebildet werden, wo­ bei die Lamellenpaare modulartig miteinander verbunden sind.

11. Flächenbrenner nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens einige der einander benachbarten Kanäle (B, O, A) durch vorzugsweise wärmedämmenden Zwischen­ stücke (6) im Abstand zueinander gehalten werden.

12. Flächenbrenner nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) und vorzugs­ weise auch die Zwischenstücke (6) aus keramischem Material bestehen.

13. Flächenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen und Einlässe der Kanäle (B, O, A) eine Fläche definieren, die einer zu behei­ zenden Fläche mindestens angepaßt ist, vorzugsweise letzte­ rer entspricht.

14. Flächenbrenner nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er aus gegeneinander bewegbaren Segmenten zu­ sammengesetzt ist.

15. Flächenbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch ein den Mündungen und Einlässen der Ka­ näle (B, O, A) vorgelagertes Trennelement (10).