DE4004778C2 - Gebläse-Gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gebläse-Gasbrenner gemäß dem Oberbegriff des unabhängi­ gen Patentanspruches.

Ein derartiger Gasbrenner ergibt sich aus dem betriebsinternen Stand der Technik der Er­ finder.

Bei einem ähnlich ausgebildeten, aus der DE 24 02 997 A1 bekannten Gasbrenner bildet die Stauscheibe einen Durchlaß für ein Gas-Luft-Gemisch, und zwar über eine zentrale Öffnung, über den Umfang sowie drallartig über teilweise durch Vorsprünge abgedeckte Schlitze. Das Ende einer durch die Stauscheibe in die Brennkammer ragenden Elektrode bildet einen Glühkörper. Außerdem ist aus der DE 77 07 380 U1 ein Ölbrenner bekannt, bei dem stromab vom Brennerkopf ein zylindrischer Glühkörper angeordnet ist. Dieser sorgt für eine sichere Zündung.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gasbrenner der eingangs bezeichneten Gattung derart zu gestalten, daß sein Glühkörper eine die Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches begün­ stigende Strömung erzeugt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des unab­ hängigen Patentanspruchs gelöst.

Hierdurch bewirkt der Glühkörper eine Strömung, die den von der Stauscheibe erzeugten Drall vorteilhaft fortsetzt und dadurch zu einer weitgehend vollkommenen Verbrennung und einer Verringerung des Schadstoffanfalls beiträgt. Der von der Stauscheibe und dem Glühkörper erzeugte Drall erzwingt damit eine bessere Durchmischung des aus dem Dü­ senkopf radial austretenden Gases mit der axial zuströmenden Verbrennungsluft.

Ein solcher aus hitzefestem Material, wie Keramik oder Stahl, bestehender Glühkörper trägt ferner zur Verringerung der bei höheren Temperaturen auftretenden Emission von No_x bei, weil er als wärmeaufnehmender Körper diese Temperatur in einem entscheidenden Be­ reich, nämlich in geringer Distanz von der Stauscheibe, zu senken vermag.

Der im Strom des Gas-Luft-Gemisches und der Abgase eine Turbulenz erzeugende Glüh­ körper trägt damit dazu bei, als Staukörper den Strom des Gas-Luft-Gemisches zu stabili­ sieren, zu einer wünschenswert vollkommenen Verbrennung des Gemisches mit einem weitgehend vollständigen Ausbrand zu gelangen und durch Wärmeaufnahme eine Kühlung der Brennkammer im Flammenbereich zu erreichen, so daß insgesamt die Schadstoffemis­ sion in diesem Bereich erheblich verringert werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Als besonders wirksam zur Erzeugung eines solchen Dralles erweist sich ein stromlinien­ förmig gerundeter Querschnitt der den Glühkörper bildenden Arme gemäß Patentanspruch 2 bis 5.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht und anschlie­ ßend anhand dieser erläutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch einen Gebläse-Gasbrenner,

Fig. 2 eine Stirnansicht des Glühkörpers dieses Gasbrenners,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Glühkörpers, gleichfalls in einer Stirnansicht,

Fig. 4 die Seitenansicht dieses Glühkörpers,

Fig. 5 einen Axialschnitt durch den Gasbrenner mit teilweise in Ansicht dargestellten Einzel­ teilen und die

Fig. 6 bis 8 Ausführungsvarianten des Profiles der den Glühkörper bildenden Arme gemäß Schnitt VI-VI in Fig. 5.

Fig. 1 zeigt einen mit Gas gespeisten Gebläsebrenner mit einem in einer Verbrennungsluft­ führung 2 koaxial angeordneten und in bezug zu einer konischen Verengung 3 dieser Ver­ brennungsluftführung 2 in Richtung des Doppelpfeiles 4 axial verstellbaren, radial gerichtete Gasdüsen 5 aufweisenden Düsenkopf 1.

Diesem Düsenkopf 1 ist eine von Luftdurchtrittsöffnungen 6 durchgesetzte Stauscheibe 7 zu­ geordnet. Die Luftdurchtrittsöffnungen 6 sind von Ausstanzungen gebildet, und deren Stanzlappen sind derart geformt, daß sie der in Pfeilrichtung axial durchströmenden Ver­ brennungsluft einen um die Achse 8 der Verbrennungsluftführung 2 gerichteten Drall verlei­ hen, der die Vermischung des aus den Gasdüsen 5 radial austretenden Brenngases mit der axial zuströmenden Verbrennungsluft begünstigt.

Die Brennkammer 9 des Gasbrenners wird von einem Flammenrohr 10 umschlossen, das mit seiner Achse 8 an die Verbrennungsluftführung 2 koaxial anschließt und innerhalb des­ sen die Stauscheibe 7 axial verstellbar ist, wobei die Verstellung die Breite des zwischen der Peripherie der Stauscheibe 7 und der Wandung des Flammenrohres 10 gebildeten Luftspaltes bestimmt, durch den Sekundärluft aus der Verbrennungsluftführung 2 in die Brennkammer 9 eintritt.

Stromab der Stauscheibe 7, von ihr distanziert, ist innerhalb des Flammenrohres 10 ein allgemein mit 11 bezeichneter Glühkörper angeordnet, der vom Zentrum ausgehende, sich radial erstreckende Arme 13 aufweist und mit dem Düsenkopf 1 zentrierend über einen Achszapfen 12 und ein hülsenförmiges Lager 14 koaxial verbunden ist. Die Arme 13 dieses Glühkörpers 11 sind mit ihren freien Enden an der das Flammenrohr 10 bildenden Wan­ dung der Brennkammer 9 abgestützt.

Diese Arme 13 ragen zur Stabilisierung des Gemischstromes bei, und zwar besonders durch ihre Profilierung und ihre Anordnung in bezug zu der Strömung des Gas-Luft-Gemi­ sches beziehungsweise der Abgase. So weisen diese Arme 13 zur Erzeugung eines Dralles in den den Glühkörper 11 durchströmenden Gasen in bezug zur Strömungsrichtung zumin­ dest eine zur Achse 8 des Flammenrohres 10 unter einem Winkel α von etwa 10 bis 50° schräg verlaufende Fläche auf, wie dies die Fig. 3 und 4 zeigen. Bei dieser Ausführungs­ form sind die Arme 13 des Glühkörpers von Flachstählen verkörpert.

Ferner kann der mit der Profilierung dieser Arme 13 anzustrebende Effekt noch dadurch verbessert werden, daß man gemäß den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6 bis 8 den Querschnitt dieser Arme 13 stromlinienförmig ausrundet. So zeigt Fig. 6 einen sich strom­ aufwärts verjüngenden konischen Querschnitt der Arme 13 mit einer stromauf runden und einer stromab ebenen Schmalseite. Fig. 7 veranschaulicht einen sich gleichfalls stromauf­ wärts verjüngenden konischen Querschnitt mit einer stromauf und stromab ausgerundeten Schmalseite, während Fig. 8 einen nach Art einer Turbinenschaufel profilierten Querschnitt zeigt.

Um den Strom dem aus Gas und Verbrennungsluft bestehenden Gemisch es innerhalb des Flammenrohres 10 zu verwirbeln, können die Arme 13 auch von Ausnehmungen durchsetzt sein.

Aus Fig. 5 ist auch weiteres Zubehör eines solchen Gasbrenners ersichtlich, insbesondere der Verlauf der Gaszufuhrleitung 15, aus der der Düsenkopf 1 mit Brenngas versorgt wird und die koaxial innerhalb der Verbrennungsluftführung 2 zum Düsenkopf 1 und zur Stau­ scheibe 7 verläuft. Ferner sind in die Brennkammer 9 einragende Elektroden ersichtlich, nämlich eine Zündelektrode 16 und eine die Ionisation des Flammenbereiches anzeigende und dadurch die Zündung überwachende Überwachungselektrode 17. Die Verbrennungs­ luftzufuhr erfolgt in Pfeilrichtung über das von der Verbrennungsluftführung 2 durchsetzte Gehäuse 18.

Claims (6)

1. Gebläse-Gasbrenner mit einem in einer Verbrennungsluftführung (2) koaxial angeordneten und in bezug zu einer Verengung (3) der Verbrennungsluftführung (2) axial verstellbaren, radial gerich­ tete Gasdüsen (5) aufweisenden Düsenkopf (1), der einer von Luftdurchtrittsöffnungen (6) mit Drallwirkung durchsetzten und an eine von einem Flammenrohr (10) umschlossene Brennkammer (9) angrenzenden Stauscheibe (7) zugeordnet ist, und mit einem in diesem Flammenrohr (10) angeordneten Glühkörper (11), da­ durch gekennzeichnet, daß der Glühkörper (11) mehrere von ei­ nem Zentrum ausgehende, sich radial erstreckende Arme (13) aufweist und daß diese Arme (13) den den Glühkörper (11) durchströmenden Gasen eine in bezug zur Achse (8) des Flam­ menrohres (10) unter einem spitzen Winkel (α) schräg verlau­ fende Fläche aufweisen.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen stromlinienförmig gerundeten Querschnitt der Arme (13) (Fig. 6 bis 8).

3. Gasbrenner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen sich stromaufwärts verjüngenden Querschnitt mit einer stromauf run­ den und stromab ebenen Schmalseite (Fig. 6).

4. Gasbrenner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen sich stromaufwärts verjüngenden Querschnitt mit einer stromauf und stromab ausgerundeten Schmalseite (Fig. 7).

5. Gasbrenner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen nach Art einer Turbinenschaufel profilierten Querschnitt (Fig. 8).

6. Gasbrenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen recht­ eckigen Querschnitt der Arme (13) (Fig. 4).