DE19742089A1 - Atmosphärischer, wassergekühlter Gasbrenner - Google Patents
Atmosphärischer, wassergekühlter GasbrennerInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
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- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
- F23D14/78—Cooling burner parts
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- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/045—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with a plurality of burner bars assembled together, e.g. in a grid-like arrangement
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Description
Die Erfindung geht aus von einem atmosphärischen,
wassergekühlten Gasbrenner nach der Gattung des
Hauptanspruchs. Bei bekannten Gasbrennern (G 92 16 605.9)
dieser Gattung hat jeder einzelne, für sich ein
Brennerelement bildende Stromungskörper eine die
Verteilerkammer abschließende, mit Flammenaustrittsöffnungen
versehene Firstleiste, die in ihrer Gesamtheit die Brennzone
bildet. Die Kanäle für das Kühlwasser verlaufen durch
Kühlrohre, welche die Strömungskörper bzw. Brennerelemente
neben den Verteilerkammern durchsetzen. Diese Ausführung
benötigt eine sorgfältige gegenseitige Justierung der
Strömungskörper, damit sich ein einheitliches und
gleichmäßiges Flammenbild des Gasbrenners ergibt. Außerdem
sind die Kühlrohre von den Firstleisten ein Stück weit
entfernt, so daß sich auch die zur Reduzierung der NOx-
Bildung vorgesehene Kühlung der Firstleisten in Grenzen
hält.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung nach den Merkmalen des
Hauptanspruchs läßt sich ein einfacher und kostengünstiger
Aufbau des Gasbrenners verwirklichen, bei welchem alle
Flammenaustrittsöffnungen zwangsläufig die vorgeschriebene
gegenseitige Zuordnung haben und bei welchem sich außerdem
eine gute Kühlwirkung ergibt, weil die Kühlkanäle
unmittelbar in der Brennzone direkt neben den
Flammenaustrittsöffnungen angeordnet sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind
vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des
Hauptanspruchs möglich.
Eine optimale Kühlwirkung läßt sich erzielen, wenn die
Kühlkanäle zwischen der Brennerplatte selbst und
vorzugsweise an deren Unterseite befestigten, entsprechend
geformten Blechteilen gebildet sind.
Der Zusammenbau der Brennerplatte mit den die Kühlkanäle
begrenzenden Blechteile wird vereinfacht, wenn die
Blechteile zu einer mit Aussparungen für die Strömungskörper
versehenen Gitterplatte verbunden sind.
Die Brennerplatte und die Gitterplatte können aus
Edelstahlblechen bestehen, die vorzugsweise durch
Laserschweißen verbunden sind. Aber auch die Verwendung von
niedriglegierten oder unlegierten Stahlblechen ist möglich.
Weiter wird vorgeschlagen, daß miteinander verbundene
Kühlkanäle durch Aufweiten entsprechender Wandbereiche der
aneinanderliegenden Platten mittels eines unter Druck
zugeführten Fluids hergestellt sind. Das so gebildete
Kanalsystem kann vorteilhaft an zwei sich diagonal
gegenüberliegenden Ecken der Brennerplatte in
Anschlußstutzen einmünden, die an der Brennerplatte oder den
Blechteilen befestigt sind.
Der Zusammenbau der Brennerplatte mit den Strömungskörpern
wird vereinfacht, wenn die Haltemittel für die
Strömungskörper durch abgewinkelte Randbereiche der
Blechteile gebildet sind.
Die Temperaturstabilität der Brennzone bzw. Brennerplatte
kann erhöht werden, wenn auf die Brennerplatte eine
Keramikschicht aufgebracht wird.
Die Flammenaustrittsöffnungen in der Brennerplatte können
vorteilhaft mit einem strömungsgünstigen Durchzug bzw.
Kragen versehen sein, der gleichzeitig auch die
Flammenhaltung verbessert und die Verschmutzungsneigung
verringert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen quer zu den
Strömungskörpern geführten Schnitt durch einen Teilbereich
eines atmosphärischen, wassergekühlten Gasbrenners, Fig. 2
eine Seitenansicht eines Strömungskörpers des Gasbrenners
nach Fig. 1 und Fig. 3 vergrößert einen Schnitt durch
einen Teilbereich der Brennerplatte des Gasbrenners nach
Linie III-III in Fig. 1.
Der Gasbrenner hat eine Anzahl von mit Abstand parallel
nebeneinander angeordneten Strömungskörpern 10, die
gemeinsam von einer aus Edelstahl bestehenden Brennerplatte
12 überdeckt sind. Jeder Strömungskörper 10 hat in einem
flachbauenden Gehäuse 14 zwei injektorartig aufgeweitete
Eingangsöffnungen 16, die je über einen zylindrischen
Abstand 18 eines Mischkanals und einen sich daran
anschließenden, diffusorartig erweiternden Abschnitt 20 in
eine Mischkammer 22 führen. Die beiden nach oben offenen
Mischkammern 22 sind an ihren Längsseiten mit Randleisten 24
versehen, mit denen die Strömungskörper 10 in der
nachstehend noch näher beschriebenen Weise an der
Brennerplatte 12 befestigt sind.
Die Brennerplatte 12 ist mit schlitzförmigen
Flammenaustrittsöffnungen 26 versehen, die an beiden
Längskanten je einen durchgezogenen Kragen 28 haben. Die
Flammenaustrittsöffnungen 26 sind in Reihen parallel
nebeneinander angeordnet, deren Lage, Anzahl und
gegenseitiger Abstand der Anordnung der Strömungskörper 10
entspricht. An der Unterseite der Brennerplatte 12 sind
zwischen den Reihen der Flammenaustrittsöffnungen 26 aus
Edelstahl bestehende Blechleisten 30 befestigt, die über
beide Schmalseiten der Strömungskörper 10 hinwegreichen und
dort über Stege 32 einstückig miteinander verbunden sind.
Die Brennerplatte 12 steht ebenfalls über die Schmalseiten
der Strömungskörper 10 mit Randbereichen 34 hervor, die mit
den Stegen 32 der Gitterplatte 30, 32 fest verbunden sind.
Die Blechleisten 30 und Längsbereiche 36 der Stege 32, sowie
vorzugsweise die darüberliegenden Bereiche 38 und 40 der
Brennerplatte 12, sind so aufgewölbt, daß sich zwischen
ihnen ein in sich geschlossenes Kanalsystem für eine
Kühlflüssigkeit mit Parallelkanälen 42 und diese
verbindenden Querkanälen 44 ergibt. Die Aufwölbung kann zum
Beispiel wie bekannt dadurch erfolgen, daß zwischen die
aneinanderanliegenden und an den entsprechenden Stellen fest
und druckdicht verbundenen Platten 12 und 30, 32 eine
Druckflüssigkeit eingepreßt wird. Das Kanalsystem 42, 44 ist
an zwei diametral gegenüberliegenden Ecken des Gasbrenners
mit je einem an der Gitterplatte 30, 32 befestigten
Anschlußstutzen 46 verbunden.
Die Längsränder der Blechleisten 30 sind neben ihren
Verbindungsnähten 48 mit Halteleisten 50 für die
Strömungskörper 10 versehen. Nach dem lagerichtigen
Aufsetzen der Strömungskörper 10 auf die Brennerplatte 12
werden die Halteleisten 50 über die Randleisten 24 der
Strömungskörper 10 gebogen und diese an der Brennerplatte 12
festgelegt.
Claims (6)
1. Atmosphärischer, wassergekühlter Gasbrenner, mit
mindestens zwei nebeneinander angeordneten Brennerelementen,
die je mindestens eine injektorartig aufgeweitete
Einlaßöffnung, einen sich diffusorartig erweiternden
Mischkanal und eine Verteilerkammer haben, ferner mit einer
Brennzone, in welcher über den Verteilerkammern liegende
Flammenaustrittsöffnungen angeordnet sind und die in
wärmeleitender Verbindung mit kühlwasserführenden Kanälen
steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerelemente als
reine Strömungskörper (10) ausgebildet sind und die
Brennzone an einer getrennt von den Strömungskörpern (10)
ausgeführten, sich über alle Strömungskörper (10)
erstreckenden Brennerplatte (12) realisiert ist, die mit
Haltemitteln (50) für die Strömungskörper (10) verbunden ist
und an welcher die das Kühlwasser führenden Kanäle (42, 44)
angeordnet sind.
2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kühlkanäle (42, 44) zwischen der Brennerplatte (12)
selbst und vorzugsweise an deren Unterseite befestigten,
entsprechend geformten Blechteilen (30, 32) gebildet sind.
3. Gasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die die Kühlkanäle (42, 44) begrenzenden Blechteile (30, 32)
zu einer mit Aussparungen für die Strömungskörper (10)
versehenen Gitterplatte verbunden sind.
4. Gasbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
miteinander verbundene Kühlkanäle (42, 44) durch Aufweiten
entsprechender Wandbereiche der aneinanderliegenden Platten
(12, 30, 32) mittels eines unter Druck zugeführten Fluids
hergestellt sind.
5. Gasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltemittel für die Strömungskörper (10) durch
abgewinkelte Randbereiche (50) der Blechteile (30) gebildet
sind.
6. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf die Brennerplatte (12) eine
Keramikschicht aufgebracht ist.
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