DE2211297A1

DE2211297A1 - Brenner für gasförmige Brennstoffe

Info

Publication number: DE2211297A1
Application number: DE19722211297
Authority: DE
Inventors: Carl Axel Kallhäll Sundberg (Schweden). F23d 13-40
Original assignee: CA. Sundberg AB, Kallhäll (Schweden)
Priority date: 1971-04-26
Filing date: 1972-03-09
Publication date: 1972-11-16
Also published as: BE780415A; NO134346B; CA948546A; DD97291A5; GB1395043A; FR2136676A5; DK134726C; DK134726B; NO134346C; NL7205498A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. CLAUS REINLÄNDER 2 2 1 1 7 Q 7

DlPL-ING. KLAUS BERNHARDT ^fc * ' ' * 3 /

D - 8 MÖNCHEN 60 THEODOR-STORM-STRASSE 18a

250/1

CA· Sundberg Aktiebolaget S-170 20 Kallhäll (Schweden) Bonäevägen 1

Brenner für gasförmige Brennstoffe

Priorität: 26· April 1971 Schweden Kr· 5346/71 29. November 1971 Schweden Nr.15265/71

Sie Erfindung bezieht eich auf einen Brenner, der für gasförmige Brennstoffe mit oder ohne Luftzusatz vorgesehen ist. Derartige Brenner finden u.a. grofie Verwendung in der metallurgischen Industrie für unterschiedliche Beheizungszwecke. Bekannte Brenner dieser Art enthalten normalerweise eine Asbestscheibe, die mit Hilfe eines Metallnetzes an je einer oder an beiden Seiten ihrer Flächen zusammengehalten wird. Zur Scheibe gerichtet mündet eine Zufuhrleitung für einen gasförmigen Brennstoff, wobei der Brennstoff durch die Asbestscheibe strömt, um dann nach dem Durchströmen entzündet zu werden« In der Asbestscheibe sind infolge des Aufbaue der Scheibe Durchströmkaräle enthalten. Derartige Scheibenanordnungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß sie besondere Stützorgane in Form von Netzen erfordern. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die Durchströmkanäle in der Scheibe nicht

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ORIGINAL fM8f*EGTED

dauerhaft sind, sondern durch Kavitation zerstört werden. Dadurch ist die !lebensdauer der Aabestscheibe nicht groß. Ferner hat die Asbestscheibe den Nachteil, daß die Flammen in den Asbest schlagen und dabei das Netz zerstören mit dem Ergebnis, daß der Asbest herausfällt.

Ss ist außerdem vorgeschlagen worden, eine Durchströmsoheibe aus Metall zu verwenden, in der kleine Bohrungen vorhanden sind. Dieses Verfahren ist kostspielig und es ist ferner unzweckmäßig, gerade Bohrungen zu verwenden, da hierbei die Gefahr besteht, daß die flammen nach hinten gerichtet werden können (zurückschlagen).

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Wandelement zu erstellen, das nicht mit den vorstehend genannten Nachteilen behaftet ist, und dieses wird dadurch erzielt, daß man ein poröses Wandelement aus Metall erstellt. Durch die Wahl einer porösen Metallscheibe erhält man automatisch von der Geraden abweichende Durchströmkanäle. Durch diese Lösung erhält man den Torteil, daß die Flammen nicht zurückschlagen können. Darüber hinaus erhält man einen guten Kühleffekt und eine unbegrenzte Lebensdauer des Wandelementes.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Wandelement in einer solchen Welse ausgebildet sein, daß die lichte Weite der Durchströmkanäle in Richtung von der Wandfläche, die den Brennstoff aufnimmt, zu der Wandfläche, die den Brennstoff ausfließen läßt, abnimmt. Die Verjüngung der Kanäle kann kontinuierlich oder stufenweise ausgelegt sein.

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Das Wandelement kann auch, einen Yerbundeh&rakter aufweisen, wobei die vorerwähnte Änderung der lichten " Weite stufenweise erfolgen kann.

Das Wandelement kann in jeder beliebigen Art geformt sein, so z.B. eben, gewölbt, kugelförmig oder aber auch zylindrisch sein. Bei zylindrischen Wandelementen kann der Brennstoff von innen nach außen oder von außen nach innen strömen. Bas letztere Ströurangsvera&lten ist geeignet _v wenn beispielsweise Achsen (Wellen) erwänst werden sollen.

Sie zusammengesinterten Partikel, d.h« wenigstens einige Partikel, können auch aus Metallfäden bestehen. Bei dem Verbundkörper ist es sehr zweckmäßig, wenn die dünnste Schicht nur aus Metallfäden besteht.

Sie Erfindung wird nachstehend beispielhaft im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben, in der sseigen

Fig. 1 ein in einer Halterung angeordnetes bekanntes Wandelement,

Fig. 2 ein in einer Halterung der gleichen Art wie in Fig. 1 angeordnetes. Element nach der Erfindung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Halterung mit einem zylindrischen Wandelement nach der Erfindung und

Fig. 5 einen Teil eines Wandelementes mit Yerbundcharakter.

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Nach Fig. 1 ist eine konische Halterung 1 nach unten mit einem rohrähnlichen Teil 2 versehen, der auf einen Rohrstumpf 3 aufgeschraubt ist, der nach unten gerichtet zwei Einlaufverzweigungen 4 und 5 hat. In der oberen öffnung der Halterung ist eine kreisförmige Asbestscheibe 6 zwischen zwei Rosten 7 und 8 aus Metall arretiert. In der Einlauf verzweigung 4 wird Luft zugeführt und in der Einlaufverzweigung 5 ein gasförmiger Brennstoff. Die Luft und der Brennstoff werden ie Rohrstumpf 3 vermischt und' das Gemisch passiert durch die Asbestscheibe 6. Der Nachteil dieser Vorrichtung ist, wie bereits beschrieben, daß der Asbest durch Kavitation zerstört wird und ferner daß er dazu neigt zu zerfallen und daß die Flammen die Möglichkeit haben, in Flammrichtung zurückzuschlagen. Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch vermieden, daß man die aus den Teilen 6, 7 und 8 gebildete scheibenförmige Einheit durch eine aus porösem Metall hergestellte Metallscheibe 9 ersetzt, die durch ihre Porosität natürliche Durchströmkanäle aufweist, die eine von der Geraden abweichende Form haben. Die Metallscheibe kann aus irgendeinem beliebigen Metall gefertigt sein. Infragekommende Metalle sind Stahl und Bronze« Zur Herstellung des porösen Metalle ist es zweckmäßig, kleine Metallpartikel zu verwenden, die man miteinander sintert. Eine geeignete Ausbildung der Metallpartikel ist die Kugelform. Bei der Herstellung eines Wandelementes kann man so verfahren, daß es aus verschiedenen Schichten besteht, wobei die Metallpartikel in den verschiedenen Schichten unterschiedliche Körnung haben. Es ist jedoch am zweckmäßigsten, wenn die Metallpartikel mit der gröbsten Korngröße am nächsten der

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Fläche am Wandelement liegen, welche die Einströmfläche darstellt, und wenn im Anschluß daran die verschiedenen Schichten eine abnehmende Körnung in Richtung zu der Fläche des Wandelementes haben, die als Ausströmfläche wirkt· Anstelle der Verwendung verschiedener Schichten kann man Scheiben mit den gleichen Eigenschaften wie die einzelnen Schichten anwenden. Biese Scheiben können lose übereinander gelegt werden, ebenso wie man sie auf bekannte metallurgische Art miteinander verbinden kann*

In Fig. 5 ist ein aus zwei Schichten bestehendes Wandelement dargestellt, nämlich aus einer inneren Schicht mit Metallpartikeln, die eine große Körnung haben, und einer Schicht 11 mit Metallpartikeln, die eine kleine Korngröße haben· Die Schicht 10 kann man zweckmäßigerweise so wählen, daß die Durchströakanäle eine Querschnittsweite von 10OyU haben. Sie Schicht 11 mit der kleineren Körnung kann man so wählen, daß die Durchströmkanäle eine Querschnittsweite von 20/A aufweisen»

Die Korngrößen der Metallpartikel können in einer solchen Weise wählbar sein, daß jede gewünschte Querachnittsweite erhalten werden kann. Das Wandelement bzw. die verschiedenen Schichten können ebenfalls Stärken erhalten» die auf die speziellen Bedürfnisse zugeschnitten sind, für die das Wandelement angewendet werden soll«.

In Fig. 3 ist ein von den beiden ringförmigen Elementen und 13 gehaltenes Wandelement 9 dargestellt. Durch das Wandelement 9 am oberen Ende der kegelförmigen Halterung strömt ein Gemisch aus Gas und Brennstoff, Ba das Gemisch durch nicht gerade ausgebildete Kanäle passiert, können die Flammen vom entzündeten Gemisch nicht nach rückwärts

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durch das Element 9 schlagenο Han erhält durch das Element eine große Menge kleiner intensiver flammen mit einer Länge von ca. 10 mm. Das bedeutet, daß die zu erwärmenden Gegenstände sehr nahe am Heizelement aufgestellt werden können, und sie brauchen .mithin nicht durch sekundäre Wärme erwärmt zu werden, die von der Ofenwandung ausgestrahlt wird-· Venn die Flamme im Brenner nach flg. 3 erlischt, kann man sofort die Hand auf die Fläche des Wandelementes legen, was auf den großen Kühleffekt zurückzuführen ist, den die kleinen Durchströmkanäle erzielen·

In Fig. 4 1st ein rohrförmiges Wandelement 14 gezeigt. Bas Wandelement 14 ist konzentrisch an der Innenwandung eines äußeren Wandelementes 15 angeordnet, das an seinem oberen und unteren Ende zwei nach innen gerichtete Flanschansätze 16 und 17 hat, so daß ein rohrförmlger, geschlossener Raum 18 gebildet wird. Am äußeren Wandelement 15 1st ein Anschlußrohr 19 angesetzt» Durch das Rohr erfolgt die Zufuhr eines Brennstoffes mit oder ohne Luft zum Raum Dieser Brennstoff strömt in den Raum 20 ein, den das Wandelement 14 umschließt. Der durch die innere Mantelfläche des Wandelementes 17 ausströmende Brennstoff kann entzündet und mit Hilfe des beschriebenen Brenners können zylindrische Körper erwärmt werden.

Der Brenner kann auch in einer solche Weise ausgebildet sein, daß man den Brennstoff dem Raum 20 des Wandelementes 14 zuführt, wobei dieser Raum geschlossen 1st* Dabei strömt der Brennstoff durch das Wandelement 14 von innen nach außen.

Wie beschrieben worden ist, kann das Wandelement eine kugelige und gewölbte Form haben. Ss kann dem Wandelement, allgemein gesehen, jede beliebige Form gegeben werden, d.h. das Wandelement ist an jede Form anpaßbar, die eine zur Erwärmung τοη gewünschten Gegenständen geeignete Flammenrichtung bewirkt.

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Claims

Brenner für gasförmige Brennstoffe mit oder ohne IrtiftzusatE, der eine Zufuhrleitung für den Brennstoff enthält, der über diese Zufuhrleitung einen Wandelement zugeleitet wird, durch das der Brennstoff passiert„ um nach dem Durchströmen entzündet zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement aus porösem Metall besteht, das Durchströrakanäle für den Brennstoff enthält.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle eine Querschnittsweite bis etwa 1 mm haben.

3» Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle eine Querschnittsweite von mindestens 0,001 Ein haben.

4« Brenner nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß di@ Durchströmt k&näle eins von der Geraden abweichende Form haben.

5* Brenner nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement in Strömungsrichtung für den Brennstoff eine sich verringernde Porosität hat, wobei diese Verringerung kontinuierlich oder stufenweise ausgelegt sein kann.

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6. Brenner nach Anspruch 5, dadurchh gekennzeichnet» daß das Wandelement Yerbundcharakter hat und aua zwei oder mehreren übereinander gelegten Wandelementen mit unterschiedlicher Porosität besteht»

7· Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement mit der größeren Porosität eine Porosität mit einer Querschnittsveite in der Größenordnung von 10OyU hat und das Wandelement mit der kleineren Porosität eine Porosität rait einer Queraehnittsweite in der Sx^eo*ßen~ Ordnung von 20^ hat.

8. Brenner nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet_? daß das Wandelement mit der kleineren Porosität ©ine zwischen 1 mm und 0,1 um liegende Wandstärke hat und dae Waneelsment mit der größer an Porosität eind Wandstärke in der Größenordnung von 3 mm hat.

9. Brenner nach einem oder mehreren dr? vorangehendes. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß rt&s das TerbiiMelfisaent eben iste

10_e Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, d&durch gekannzelehnet, daß daa Wandelement Rohrform hat.

11. Brenner nach Anspruch 10, d&durch gekennzeichnet, daß der Brennstoff entweder von außen nach innen oder von innen nach auBen strömt.

12. Brenner nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet_f UaB das Wandelement aus Sintermetall besteht.

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13· Brenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement aus Metallkugeln besteht® deren Durchmesser im Hinblick auf die gewünschte Porosität gewählt ist.

14* Brenner nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendet® Werkstoff rostbeständiger Stahl, Bronsse oder ein anderes Metall ist.

13. Brenner nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandelement wenigstens teilweise aus Metallfäden besteht«

16. Brenner nach den Ansprüchen 8 und 15 ₉ dadurch gekennzeichnet, daß das dünnste Wandelement aus Metallläden besteht»

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