DE2313126C3 - Brenner für gasförmige Brennstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für gasförmige Brennstoffe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei einem bekannten Brenner dieser Art (DE-GM 7145581) wird beim Einstellen der gewünschten Leistung durch axiales Verstellen der Stauscheibe nur '>^r> der äußere Gemischdurchlaß am Mundstück des Brennerrohres verändert, wogegen der zwischen Stauscheibe und Gasregelglied gebildete innere Gemischdurchlaß im wesentlichen unverändert bleibt, weil dieser Durchlaß praktisch stets durch die Größe der inneren Bohrung der Stauscheibe bestimmt wird, deren Querschnitt auch bei kleinstem Abstand zwischen Stauscheibe und Gasregelglied noch kleiner als der zwischen diesen Teilen gebildete innere Ringspalt ist Das hat den Nachteil, daß sich im Klein- bis Mittellastbereich eine schlechte Gasverteilung und demzufolge nicht ausreichend homogene Vermischung von Gas und Verbrennungsluft ergibt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln innerhalb des gesamten Arbeitsbereichs, also auch an der unteren Leistungsgrenze des Brenners, eine stabile Flamme zu erzielen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst

Durch diese Merkmale ist erreicht daß bei jeder Einstellung der Leistung der äußere und der innere Gemischdurchlaß im gleichen Sinne verändert wird. Dies gewährleistet eine größere Stabilität der Brennerflamme, da auch im unteren Leistungsbereich eine günstige Gasverteilung und damit eine gute Vorvermischung stattfindet Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Brenners lassen sich verschiedenartige technische Brenngase über einen großen Leistungsbereich vollständig und hygienisch verbrennen. Ein Rückbrennen der Flamme in deii stromauf der Stauscheibe liegenden Vormischraum kann mit Sicherheit vermieden werden, weil infolge der druckseitigen Gemischeinstellung die Gemischströmungsgeschwindigkeit größer als die Gemischzündgeschwindigkeit gehalten werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gasregelglied als Hohlzylinder gemäß Anspruch 2 ausgebildet Der Stirnrand des Hohlzylinders begrenzt mit dem Rand der Zentralöffnung der Stauscheibe den inneren Gemischdurchlaß, der sich beim Verstellen der Stauscheibe verändert. Die Länge des hohlzylindrischen Gasregelgliedes kann so bemessen werden, daß sich für die verschiedenen Stellungen der Seilscheibe immer ein bestimmtes optimales Verhältnis des inneren und des äußeren Gemischdurchlasses ergibt. In der Schließstellung der Stauscheibe kann dieselbe mit ihrer Zentralöffnung auf den Hohlzylinder aufgeschoben sein, so daß die Zentralöffnung praktisch ganz verschlossen ist

Der Boden des hohlzylindrischen Gasregelglieds kann vorteilhaft eine ebene Außenfläche haben, welche mit der Stirnfläche der Gaszuleitung den Austrittsquerschnitt für das Gas begrenzt.

Zum Verstellen der Stauscheibe kann diese zweckmäßig durch Streben mit einem auf der Gaszuleitung verschiebbar gelagerten Schlitten verbunden sein. Der Schlitten und damit die Stauscheibe können mittels einer Betätigungsstange, welche außerhalb des Brennergehäuses mit einer Rändelmutter für Handbetätigung versehen ist, für die gewählte Leistung einstellbar sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Teil eines Gebläsebrenners für gasförmige Brennstoffe im Schnitt.

In einem Brennerrohr 10 als Luftzuleitung für die von einem nicht dargestellten Gebläse zugeführte Verbrennungsluft ist konzentrisch eine rohrförmige Gaszuleitung U angeordnet, welche über einen ebenfalls nicht dargestellten Anschlußstutzen an die Gaszufuhr angeschlossen ist. Das Brennerrohr 10 ist mit einem Mundstück 12 versehen, an welchem ein Flammkopf 13

geballert ist. Der Stirnfläche 14 der Gaszuleitung 11 ist ein Gasregelglied 15 zugeordnet, welches mittels einer Führungsstange 16 von Hand axial verstellbar ist. Die Führungsstange 16 ist dazu aus dem Brennergehäuse herausgeführt und beispielsweise mit einer von Hand zu betätigenden Rändelmutter versehen. Das Gasregelglied 15 ist als einseitig abgeschlossener Hohlzylinder ausgebildet, dessen Boden 17 eine radiale Außenfläche 18 aufweist, welche mit der Stirnfläche 14 der Gaszuleitung 11 zusammenwirkt und den austretenden Gasstrom radial ablenkt. Durch den radial, quer zum Luftstrom in der Luftzuleitung 10 austretenden Gasstrom ergibt sich eine homogene Vermischung des Gases mit der Verbrennungsluft über den gesamten Querschnitt des Brennerrohres. Das Gasregelglied 15 hat noch eine Zündgasaustrittsöffnung 19. Auf der Feuerraumseite ist zum Regeln des Gemischaustrittes eine Stauscheibe 20 vorgesehen, weiche durch Streben 21 mit einem Schlitten 22 verbunden ist, der auf der Gaszuleitung 11 längsverschiebbar gelagert und zum Regeln des Gemischaustrittes mittels einer Betätigungsstange 23 einstellbar ist Die Stauscheibe 20 hat eine Zentralöffnung 24, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des hohlzylindrischen Gasregelgliedes 15 entspricht, und Radialschlitze 25, welche teilweise durch Vorsprünge 26 abgedeckt sind. Der äußere Rand der Stauscheibe 20 bildet eine feuerraumseitige Krempe

27 zum Halten der Flamme. Der Rand der Stauscheibe 20 wirkt mit dem Mundstück 12 des Brennerrohres 10 zum Regeln eines äußeren Gemischdurchlasses 51 zusammen. Mit Hilfe der Betätigungsstange 23 kann die Stauscheibe 20 verstellt und in ihrer Schließstellung am Mundstück 12 zum Anliegen gebracht werden.

Das Gasregelglied 15 der Gaszuleitung 11 ist derart ausgebildet, daß es als Regelorgan einerseits den Gasstrom radial ablenkt und andererseits gleichzeitig mit der Zentralöffnung 24 der Stauscheibe 20 derart zusammenwirkt, daß bei der Leistungseinstellung durch axiales Verstellen des Gasregelgliedes 15 und der Stauscheibe 20 in Richtung zunehmender Leistung ein innerer Gemischdurchlaß 52 unter Steigerung der hindurchtretenden Gemischmenge größer wird und umgekehrt und an der unteren Leistungsgrenze annähernd geschlossen ist Bei jeder Leistungseinstellung werden der äußere und der innere Gemischdurchlaß 51 und 52 im gleichen Sinne verändert und ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Gemischdurchlässen eingestellt An der unteren Leistungsgrenze ist sowohl der äußere Gemischdurchlaß 51 als auch der innere Gemischdurchlaß 52 annähernd verschlossen.

Schließlich sind noch eine Zündelelektrode 28 und eine Zündgasleitschiene 29 vorgesehen, welche gemeinsam mit der Stauscheibe 20 längsbeweglich sind. Die Elektrode 28 ist in einem seitlichen Ausleger 30 des Schlittens 22 axial verstellbar gehaltert. Die Elektrode «

28 ist durch ein entsprechendes Loch in der Stauscheibe 20 isoliert hindurchgesteckt, und feuerraumseitig ist ihr freies Ende 31 zum Bilden einer Funkenstrecke mit der Zündgasleitschiene 29 als Gegenelektrode 32 umgebogen. Die Zündgasleitschiene 29 ist derart an der w) Stauscheibe 20 angebracht, daß das hohlzylindrische Gasregelglied 15 beim Verschließen der Zentralöffnung 24 in dieselbe passend einschiebbar ist. Die flächenförmige Gegenelektrode 32 ist mit einer Bohrung 33 versehen, an deren Rand der Zündfunke stabil brennt. »~>

Die Wirkungsweise des Brenners ist folgende. Das Gasregelglied 15 der Gaszuleitung 11 und die Stauscheibe 20 werden in eine der gewünschten Leistung entsprechende Offenstellung innerhalb des Regelbereiches gebracht Diese Einstellung erfolgt stufenlos von Hand durch Betätigen der Fuhrungsstange 16 des Gasregelgliedes 15 und der Betätigungsstange 23 der Stauscheibe 20 von außerhalb des Brennergehäuses beispielsweise mittels Rändelmuttern, die auf Gewindeabschnitten der Stangen 16 und 23 sitzen und gegen axiales Verschieben gesichert sind.

Bei jeder Leistungseinstellung wird durch das Gasregelglied 15 nicht nur der Gasaustrittsquerschnitt 53 bestimmt, sondern in Zusammenwirkung mit der gleichzeitig eingestellten Stauscheibe 20 der Gemischdurchlaß 52 mit dem Rand der Zentralöffnung 24 der Stauscheibe 20 derart gebildet, daß sich für jede Leistungseinstellung jeweils ein bestimmtes Verhältnis der Durchlässe 51 und 52 ergibt Dieses sich der jeweiligen Leistungseinstellung anpassende Verhältnis der Durchlässe 51 und 52 gewährleistet die Stabilität der Flamme und damit eine einwandfreie Arbeitsweise des Brenners.

Die Kleinbrandstellung des Brenners entspricht der unteren Leistungsgrenze, in welche: -sie Stauscheibe 20 in ihre Schließstellung am Brennermundstück 12 gebracht ist In dieser Stellung verschließt das hohlzylindrische Gasregelglied 15 annähernd die Zentralöffnung 24 der Stauscheibe 20. Dadurch bildet sich auch ::n Klein- bis Mittellastbereich eine stabil brennende Flamme.

Die Inbetriebnahme erfolgt in an sich bekannter Weise, indem der Steuerautomat eingeschaltet wird, welcher die Steuerung des Ablaufes der vorprogrammierten Inbetriebnahme übernimmt Zuerst wird nur das Gebläse für die Dauer einer bestimmten Vorbelüftung des Brenners eingeschaltet. Nach der erforderlichen Vorbelüftung erfolgt eine gewisse Freigabe der Gaszufuhr durch ein Magnetventil und die Zündung durch Einschalten der Elektrode 28. Erst nach dem Zustandekommen eines Überschlages an der Funkenstrecke von dem freien Ende 31 der Elektrode 28 zur Gegenelektrode 32 wird die Gaszufuhr durüi das vorgeschaltete Magnetventil für den eingestellten Vollastbetrieb freigegeben. Das Gas gelangt über die Gaszuleitung 11 zum Gasregelglied 15. Über den Gasaustrittsquerschnitt 53 zwischen dem Gasregelglied 15 und der Mündung 14 der Gaszuleitung 11 gelangt das Gas in die Luftzuleitung 10. Der Gasstrom wird durch die radiale Außenfläche 18 des Bodens 17 des Gasregelgliedes 15 radial nach außen abgelenkt, wodurch sich eine gute, homogene Vermischung mit der im rechten Winkel auftreffenden, vom Gebläse zugeführten Verbrennungsluft ergibt. Das Gas-Luftgemisch gelangt, wie durch Pfeile angedeutet, aus dem Mischraum auf der Rückseite der Stauscheibe 20 über die Gemischdurchlässe 51 und 52 sowie über die Padulschlitze 25 der Stauscheibe 20 auf die Feuerraumseite der Stauscheibe 20.

In der Kleinbrandstellung des Brennen tritt das Gemisch für die Kleinbrandflamme im wesentlichen über die Radialschlitze 25 der Stauscheibe 20 aus, da die Stauscheibe 20 bei 12' am Brennermundstück 12 anliegt und die Zentralöftnung 24 durch das in sie eingedrungene hohlzylindrische Gasregeiglied 15 annähernd verschlossen ist.

Der Brenner wird einfach durch Abschalten dei Steuerautomatik außer Betrieb gesetzt, welche das Gebläse und das Magnetventil abschaltet, wobei durch letzteres die Gaszufuhr abgesperrt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche;

1. Brenner für gasförmige Brennstoffe, mit einer Luftzuleitung, einer sich darin erstreckenden Gaszuleitung, an deren Mündung ein den im wesentlichen radial durchströmbaren Austrittsquerschnitt für das Gas bestimmendes Gasregelglied axial verstellbar angeordnet ist, und mit einer stromab des Gasregelgliedes angeordneten, als Ringscheibe ausgebildeten Stauscheibe, welche zwischen ihrem äußeren Ring- ι ο rand und der Innenwandung eines an die Luftzuleitung angesetzten Brennermundstückes einen äußeren Gemischdurchlaß und zwischen ihrem inneren Ringrand und dem Gasregelglied einen inneren ringförmigen Gemischdurchlaß bildet und zum Zwecke der Leistungsregelung ebenfalls axial verstellbar ist und an der unteren Leistungsgrenze den äußeren Gemischdurchlaß annähernd verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasregelglied (15) derart mit der Zentralöffnung (24) der Stauscheibe (20) zusammenwirkt, daß bei Verstellung des Gasregelgliedes (15) und der Stauscheibe (20) in Richtung zunehmender Leistung der innere Gemischdurchlaß (£2) unter Steigerung der hindurchtretenden Gemischmenge größer wird und umgekehrt und an der unteren Leistungsgrenze mindestens annähernd geschlossen ist

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasregelglied (15) ein stromauf durch einen Boden (17) verschlossener Hohlzylinder ist, dessen Außendurchmesser etwa dem Durchmesser der Zentralöffnung (24) der Stauscheibe (20) entspricht u.id dessen Stirnrand mit dem Rand der Zentralöffnung (24) den inn-ren Gemischdurchlaß (S2) bildet

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß der Boden (17) des Gasregelgliedes (15) eine ebene Außenfläche (18) hat welche mit der Stirnfläche (14) der Gaszuleitung (11) den Austrittsquerschnitt (S3) für das Gas begrenzt

4. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Stauscheibe (20) in an sich bekannter Weise zusätzlich zur Zentralöffnung (24) mit Radialschlitzen (25) versehen ist, welche teilweise durch Vorsprünge (26) abgedeckt sind, und daß die Stauscheibe (20) am Außenumfang mit einer Krempe (27) versehen ist, die mit einer stromauf angeordneten Gegenschulter (12') am Brennermundstück (12) zusammenarbeitet

5. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (20) durch Streben (21) mit einem als Schlitten (22) ausgebildeten Führungsorgan verbunden ist welches auf der Gaszuleitung (U) längsverschiebbar gelagert ist. v>