DE4313639A1

DE4313639A1 - Atmosphaerischer gasbrenner vom ueberstoechiometrischen mischtyp

Info

Publication number: DE4313639A1
Application number: DE4313639A
Authority: DE
Inventors: Nicco Polidoro
Original assignee: POLIDORO ALDO SCHIO VICENZA IT
Current assignee: INDUSTRIE POLIDORO A. S.P.A., SCHIO, VICENZA, IT
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1993-11-04
Also published as: ITVI920067A1; FR2690505B1; ES2088334A2; IT1258579B; NL9300719A; ES2088334R; GB9307205D0; FR2690505A1; US5344312A; GB2266585A; ES2088334B1; ITVI920067A0

Description

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner vom überstöchiometrischen Mischtyp mit im wesentlichen rohrförmiger Ausgestaltung, wobei das Verbrennungsgemisch (= Gemisch aus Luft und brennbarem Gas) aus einer Mehrzahl von Schlitzen, die an der oberen Außenwand des Brenners vorgesehen sind, austritt und diese Schlitze in einer oder mehreren Reihen, die parallel zur Brennerachse verlaufen, angeordnet sind.

Seit einiger Zeit sind Brenner bekannt, die mit sogenannter überstöchiometrischer Verbrennung arbeiten. Bei einigen dieser Brenner ist vorgesehen, daß die Oberfläche gekühlt wird, beispielsweise mit Kesselwasser. Diese Maßnahmen dienen insbesondere dazu, den Gehalt an NO_x in den Verbrennungsprodukten zu verringern. Derartige Brenner sind beispielsweise in den italienischen Patentschriften 1 191 596 und 1 214 314 des gleichen Anmelders beschrieben.

Die Verwendung von Kühlwasser, das im allgemeinen dem Kesselkreislauf entnommen wird, ermöglicht einen optimalen Einsatz von Brennern unter Verwendung sämtlicher, in Verteilungsnetzen verfügbarer Gastypen, wobei ihre Funktionsweise insbesondere auch bei äußerst niedrigen Drücken dieser Netze gewährleistet ist. Tatsächlich waren früher derartige Druckabfälle, die häufig auch sehr plötzlich eintraten, nichts Ungewöhnliches.

Heutzutage werden stark verbesserte Verteilungsleitungen eingesetzt. Man kann einigermaßen sicher sein, daß in der Einspeisevorrichtung Drücke von 120-140 mm Wassersäule vorliegen, was zumindest für Erdgas gilt. Dies ermöglicht es einerseits, auf jeden Fall über einen ausreichenden Druck zur Erzielung einer überstöchiometrischen Mischung zu verfügen, ohne daß man sich besonderer Maßnahmen bedienen muß, andererseits wird es dadurch möglich, den Druck schwanken zu lassen, beispielsweise von 100 bis 140 mm, wodurch gewisse Laständerungen möglich werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brenner mit sogenannter überstöchiometrischer Verbrennung bereitzustellen, der günstige Ergebnisse in Bezug auf die Emission von NO_x liefert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen hervorgehen.

Erfindungsgemäße Brenner werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine spezielle Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen Brenners in Draufsicht,

Fig. 2 den Gegenstand von Fig. 1 (teilweise) im Längsschnitt,

Fig. 3 den Gegenstand von Fig. 1 (und 2) in Rückansicht,

Fig. 4 bis 9 jeweils eine spezielle Anordnung der im erfindungsgemäßen Brenner vorgesehenen Schlitze.

Aus den Fig. 1 bis 2 ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Brenner 1 im wesentlichen rohrförmig ausgestaltet ist. Das brennbare Gas tritt durch eine Düse 2 ein und mischt sich im Inneren eines Venturi-Rohrs 3, das innerhalb der Außenwand 1′ des Brenners 1 angeordnet ist, mit Verbrennungsluft. In der genannten Außenwand 1′ ist oben eine Mehrzahl von Schlitzen 5 vorgesehen, die parallel zueinander in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, wobei die Reihen parallel zur Brennerachse verlaufen.

Es ist dafür gesorgt, daß das jeweilige Verbrennungsgemisch nach Durchströmen eines Verteilers 4, der am Ausgang des Venturi-Rohrs 3 angeordnet ist, zu den Schlitzen 5 gelangt.

Ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der speziellen Ausgestaltung der Schlitze 5. Vor allem ist die Breite "B" der Schlitze 5 so beschaffen, daß sie einen sehr geringen Widerstand beim Durchtritt des Gemischs aus Luft und brennbarem Gas leisten. Vorzugsweise liegt die Breite in der Größenordnung von etwa 1 mm (= B₁).

Ferner sind die Schlitze 5 vorzugsweise nicht in einer, sondern in mehreren Reihen angeordnet, zwischen denen eine geschlossene Fläche (= massiver Zwischenraum) 6 vorliegt, die zur Stabilisierung der Flamme beiträgt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei Anordnung der Schlitze 5 in einer Reihe diese sich in jeweils gleichem Abstand voneinander befinden.

Ferner lassen sich optimale Ergebnisse erzielen, wenn der Druck an der Düse von 100-140 mm Wassersäule variiert.

Aus den Fig. 4 bis 9 sind einige mögliche Ausführungsformen bezüglich der Abmessungen B, L der Schlitze 5 ersichtlich. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die seitlich angeordneten Schlitze 5 kürzer als die in der Mitte angeordneten Schlitze 5 sind (L₄ < L₆ < L₈), um ein Abheben der Flammen möglichst weitgehend zu vermeiden.

Vorteilhafterweise sind ferner zwei Lamellen 7 vorgesehen, die an der Außenwand 1′ des Brenners 1 vorstehen. Die Lamellen 7 sind insbesondere senkrecht zur Brennerachse zu Beginn und am Ende der Reihen der Schlitze 5, aus denen die Flammen hervortreten, angeordnet. Die Lamellen 7 haben die Funktion, Anfang und Ende der Flamme gegen eine übermäßige Verdünnung durch Sekundärluft zu schützen und die Stabilität der Flamme zu erhöhen.

Versuche haben gezeigt, daß bei Verwendung von Schlitzen 5 mit einer Breite von etwa 1 mm keine Gefahr eines Flammenrückschlags besteht, wenn der Brenner in überstöchiometrischem Zustand betrieben wird. Tatsächlich erwärmt die nicht aufliegende Flamme die Oberfläche nicht, und das überstöchiometrische Gemisch weist eine recht geringe Flammenausbreitungsgeschwindigkeit auf.

Ferner wurde festgestellt, daß der Gehalt an NO_x in den Verbrennungsgasen immer sehr niedrig bleibt. Schließlich ermöglicht es die spezielle Ausgestaltung der Schlitze 5, daß der Brenner 1 problemlos mit verschiedenen Erdgasen vom Typ H (reines Methan) bis zum Typ L (mit einem Gehalt an Stickstoff) ohne besondere Nachteile, wie eine mögliche übermäßige Entfernung der Flamme oder übermäßige Emissionen von Kohlenmonoxid, betrieben werden kann. Damit erweist sich der Brenner insbesondere an solchen Orten als vorteilhaft, wo es möglich ist, daß in der Gasleitung ohne vorherige Ankündigung ein Übergang von Erdgas vom Typ H auf den Typ L vorgenommen wird.

Bezugszeichenliste

1 Brenner
1′ Außenwand
2 Düse
3 Venturi-Rohr
4 Verteiler
5 Schlitz
6 Fläche
7 Lamelle
B Breite
B₁ Breite
L Länge
L₄ Länge
L₆ Länge
L₈ Länge

Claims

1. Atmosphärischer Gasbrenner vom überstöchiome trischen Mischtyp mit im wesentlichen rohrförmiger Ausgestaltung, bei dem das Verbrennungsgemisch aus einer Mehrzahl von Schlitzen, die an der oberen Außenwand des Brenners vorgesehen sind, austritt, wobei die Schlitze in einer oder mehreren Reihen parallel zur Brennerachse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der Schlitze so beschaffen ist, daß beim Durchtritt des Verbrennungsgemisches ein sehr geringer Widerstand auftritt.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reihen von Schlitzen (5) vorgesehen sind, die zur Stabilisierung der Flamme durch eine geschlossene Fläche (6) voneinander getrennt sind.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (5) einer einzelnen Reihe voneinander gleichen Abstand aufweisen.

4. Brenner nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (5) eine Breite (B) von etwa 1 mm aufweisen.

5. Brenner nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Erdgas bei einem von 100 bis 140 mm Wassersäule variierenden Druck betreibbar ist.

6. Brenner nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Lamellen (7) aufweist, die an der Außenwand (1′) vorstehen, wobei die Lamellen (7) senkrecht zur Brennerachse am Beginn und am Ende der Reihen der Schlitze (5), aus denen die Flammen hervortreten, angeordnet sind.