NL9101668A

NL9101668A - BURNER PLATE AND BURNER FOR A HIGH AIR FACTOR GAS MIXTURE.

Info

Publication number: NL9101668A
Application number: NL9101668A
Authority: NL
Original assignee: Fasto Nefit Bv
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1993-05-03
Also published as: WO1993007420A1; EP0605645B1; EP0605645A1; DE69217500D1; DE69217500T2

Description

korte aanduiding: Branderplaat en brander voor een gasmengsel met een hoge luchtfactor.short designation: Burner plate and burner for a gas mixture with a high air factor.

De uitvinding heeft betrekking op een branderplaat voor een gasbrander, omvattende een inlaatzijde en een uitlaatzijde voor een in hoofdzaak in een richting loodrecht op het vlak van de branderplaat doorstromend brandbaar gasmengsel, tussen welke zijden één of meerdere gebieden zijn gevormd met daarin een groot aantal nauwe kanalen voor de gasdoorvoer, welke gebieden een vooraf bepaalde lage stromingsweerstand hebben, gezien vanaf de inlaatzijde tot aan de uitlaatzijde van de branderplaat, en worden begrensd door gebieden met een hoge stromingsweerstand. De uitvinding heeft eveneens betrekking op een brander waarin een dergelijke branderplaat is opgenomen.The invention relates to a burner plate for a gas burner, comprising an inlet side and an outlet side for a combustible gas mixture flowing substantially in a direction perpendicular to the plane of the burner plate, between which sides one or more areas are formed with a large number of narrow gas passage channels, which areas have a predetermined low flow resistance, seen from the inlet side to the outlet side of the burner plate, and are bounded by areas of high flow resistance. The invention also relates to a burner in which such a burner plate is included.

Een dergelijke branderplaat is bekend uit US-A-4 919 609. Hierin worden maatregelen beschreven om een hoog specifiek warmtevermogen op te wekken in een brander voor aardgas, waarbij gebruik wordt gemaakt van een branderplaat, die bestaat uit een hoog-poreus lichaam waarop op de uitlaatzijde van het poreuze lichaam een grofmazig dun gaas is aangebracht. Het poreuze lichaam dient om gas te verdelen, terugslag te voorkomen en de vlam te dragen. Het gaas dient door middel van gloeien als vlamstabilisator. Bij verbranding lopen de vlammen in elkaar over. Er kan een hoog specifiek vermogen worden verkregen en derhalve is een compacte brander mogelijk.Such a burner plate is known from US-A-4 919 609. It describes measures to generate a high specific heat capacity in a burner for natural gas, using a burner plate consisting of a highly porous body on which the outlet side of the porous body has a coarse-mesh thin mesh. The porous body serves to distribute gas, prevent kickback and carry the flame. The mesh serves as a flame stabilizer by means of annealing. When burned, the flames overlap. A high specific power can be obtained and therefore a compact burner is possible.

Teneinde aan de hedendaagse strengere milieueisen te kunnen blijven voldoen, is het noodzakelijk de vlamtempera-tuur in branders van de bovengenoemde soort te verlagen. Met name is een vlamtemperatuur gewenst, die op ieder willekeurig punt in de vlam tussen 600 °C en 800 °C ligt, aangezien enerzijds de N0X emissie beperkt kan worden gehouden indien de vlamtemperatuur lager is dan 800 °C en , anderzijds de uitstoot van koolmonoxide en koolwaterstoffen ; laag kan worden gehouden door een vlamtemperatuur hoger dan : i 600 °C te kiezen.In order to continue to meet today's more stringent environmental requirements, it is necessary to reduce the flame temperature in burners of the above type. In particular, a flame temperature is desired which lies at any point in the flame between 600 ° C and 800 ° C, since on the one hand the NOx emission can be kept limited if the flame temperature is lower than 800 ° C and on the other hand the emission of carbon monoxide and hydrocarbons; can be kept low by choosing a flame temperature higher than: i 600 ° C.

Voor het verkrijgen van een lagere vlamtemperatuur in een brander van de bovengenoemde soort zijn twee principes bekend.Two principles are known for obtaining a lower flame temperature in a burner of the above-mentioned type.

Het eerste principe bestaat er uit dat warmte aan de vlam wordt onttrokken door een in of nabij de vlammen geplaatst oppervlak, dat daardoor gaat gloeien en de aan de vlam onttrokken warmte door middel van straling naar een te verwarmen element, bijvoorbeeld een warmtewisselaar, overdraagt. Op deze wijze kan echter slechts een beperkt vermogen per oppervlakte-eenheid worden verkregen, en kan derhalve geen kompakte brander worden gerealiseerd. Bovendien vormt in een brander volgens dit principe bij vermogensmo-dulatie de stabiliteit van de verbranding een probleem.The first principle consists in that heat is extracted from the flame by a surface placed in or near the flames, which thereby glows and transfers the heat extracted from the flame by means of radiation to an element to be heated, for example a heat exchanger. In this way, however, only a limited power per unit area can be obtained, and therefore no compact burner can be realized. Moreover, in a burner according to this principle, the stability of combustion is a problem during power modulation.

Het tweede principe voor het verkrijgen van een lagere vlamtemperatuur is het verhogen van de luchtfactor tot een waarde groter dan 1, dat wil zeggen dat het brandbare gasmengsel meer lucht bevat dan bij volledige verbranding met het gas kan reageren. Het toepassen van hoge luchtfactoren bij branders volgens de stand van de techniek is echter niet zonder meer mogelijk. Met name is het bij luchtfactoren groter dan 1,4 moeilijk een stabiele vlam te verkrijgen, doordat de uit de hoge luchtfactor resulterende lage vlamtemperatuur en lage temperatuur van het branderop-pervlak ontoereikend zijn om het gasmengsel stabiel te ontsteken en de eveneens uit de hoge luchtfactor resulterende hoge gassnelheid leidt tot afblazen van de vlam. Het doel van de uitvinding is nu een branderplaat te verschaffen, die verbranding van een gas/luchtmengsel mogelijk maakt bij een hoge luchtfactor, in het bijzonder een luchtfactor groter dan 1,4, onder behoud van een hoog specifiek vermogen en een stabiele, resonantievrije verbranding. Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van grote moduleerbaarheid van het vermogen over een groot bereik.The second principle for obtaining a lower flame temperature is to increase the air factor to a value greater than 1, that is, the flammable gas mixture contains more air than can react with the gas upon complete combustion. However, the use of high air factors in prior art burners is not readily possible. In particular, at air factors greater than 1.4 it is difficult to obtain a stable flame, because the low flame temperature and the low temperature of the burner surface resulting from the high air factor are insufficient to ignite the gas mixture stably and the high air factor also resulting high gas velocity leads to flame blowout. The object of the invention is now to provide a burner plate which allows combustion of a gas / air mixture at a high air factor, in particular an air factor greater than 1.4, while maintaining a high specific power and a stable, resonance-free combustion . Another object of the invention is to provide high power modularity over a wide range.

Deze doelen worden bereikt door toepassing van een branderplaat als hierboven omschreven, welke daardoor wordt gekenmerkt, dat daarin de gebieden met een lage stromings- weerstand ten minste op een zodanige afstand van elkaar liggen dat bij verbranding van het gasmengsel aan de uit-laatzijde van de branderplaat vlammen ontstaan, die althans nagenoeg geheel van elkaar gescheiden zijn.These objectives are achieved by using a burner plate as described above, which is characterized in that the areas with a low flow resistance therein are at least at a distance from each other that when the gas mixture is burned on the outlet side of the burner plate flames that are at least almost completely separated from each other.

In een brander met een branderplaat volgens de uitvinding bevinden zich tussen de vlammen en nabij de randen van de vlamvoeten gebieden met een beduidend lagere gasstroomsnelheid dan elders in de vlammen. Deze gebieden met lage stroomsnelheid blijven in tact tot op grote afstand van de brander en zorgen voor een stabiele ontsteking langs de vlamrand. Dergelijke gebieden ontbreken in een brander waarin de vlammen wel samensmelten, zodat daarin andere stabilisatiemiddelen nodig zijn. Daarnaast hebben in een brander met een branderplaat volgens de uitvinding de gebieden met een groot aantal kanalen voor de gasdoorvoer een lage, maar niet verwaarloosbare stromingsweer stand. Deze stromingsweerstand veroorzaakt een drukval in de gasstroming, waardoor drukfluctuaties over de branderplaat, die vooral in gesloten toestellen voorkomen, bij verbranding minder invloed hebben op de gasstroomsnelheid en gasverdeling door de branderplaat, en onderdrukt zo vlamre-sonanties. Derhalve maakt een branderplaat volgens de uitvinding een stabiele verbranding mogelijk, waarbij tevens het vermogen over een groot bereik kan worden gemoduleerd.In a burner with a burner plate according to the invention, areas with a significantly lower gas flow rate than elsewhere in the flames are located between the flames and near the edges of the flamefeet. These low flow rate areas remain intact well away from the burner and ensure stable ignition along the flame edge. Such areas are lacking in a burner in which the flames do melt together, so that other stabilizing means are required. In addition, in a burner with a burner plate according to the invention, the areas with a large number of channels for the gas passage have a low, but not negligible flow resistance. This flow resistance causes a pressure drop in the gas flow, as a result of which pressure fluctuations over the burner plate, which occur mainly in closed appliances, have less influence on the gas flow rate and gas distribution through the burner plate when burned, and thus suppress flame resonances. Therefore, a burner plate according to the invention enables stable combustion, while the power can also be modulated over a wide range.

Ten gevolge van de toepassing van een hoge luchtfactor, waardoor de vlamtemperatuur relatief laag is, heeft de branderplaat volgens de uitvinding een lagere oppervlakte-temperatuur dan bestaande branders. De branderplaat kan derhalve een langere levensduur hebben of behoeft aan minder strenge eisen met betrekking tot mechanische eigenschappen te voldoen.Due to the use of a high air factor, as a result of which the flame temperature is relatively low, the burner plate according to the invention has a lower surface temperature than existing burners. The burner plate may therefore have a longer service life or may have to meet less stringent requirements with regard to mechanical properties.

In een voordelige uitvoeringsvorm hebben de nauwe kanalen in de gebieden met een lage stromingsweerstand een labyrintvorm, dat wil zeggen dat de as van een kanaal in het algemeen geen rechte lijn vormt en kanalen onderling i verbonden kunnen zijn. Deze gebieden kunnen worden gevormd door een poreus materiaal, zoals keramiek.In an advantageous embodiment, the narrow channels in the areas of low flow resistance have a labyrinth shape, i.e. the axis of a channel generally does not form a straight line and channels can be interconnected. These areas can be formed by a porous material, such as ceramic.

In een andere uitvoeringsvorm zijn de nauwe kanalen recht en lopen deze evenwijdig aan elkaar in een richting loodrecht op het vlak van de branderplaat. Op deze wijze is het mogelijk de kanalen aan te brengen door middel van snijden met een laser- of waterstraal of dergelijke. Teneinde voldoende stromingsweerstand te verkrijgen wordt gedacht aan een hydraulische diameter van de kanalen die kleiner is dan 0,4 mm en bij voorkeur kleiner dan 0,2 mm.In another embodiment, the narrow channels are straight and parallel to each other in a direction perpendicular to the plane of the burner plate. In this way it is possible to arrange the channels by cutting with a laser or water jet or the like. In order to obtain sufficient flow resistance, a hydraulic diameter of the channels is thought to be less than 0.4 mm and preferably less than 0.2 mm.

Met voordeel is de branderplaat zodanig uitgevoerd dat van elk gebied met een lage stromingsweerstand tussen de in- en uitlaatzijde de kleinste dwarsdoorsnede gezien in het vlak van de branderplaat ten minste ca. 5 mm2 bedraagt, en de som van deze kleinste dwarsdoorsneden van alle gebieden met lage stromingsweerstand ten hoogste 70 % bedraagt van de branderplaatoppervlakte aan de uitlaatzijde.The burner plate is advantageously designed in such a way that of each area with a low flow resistance between the inlet and outlet side, the smallest cross-section seen in the plane of the burner plate is at least about 5 mm2, and the sum of these smallest cross-sections of all areas with low flow resistance does not exceed 70% of the burner plate area on the exhaust side.

In het bijzonder is de branderplaat zodanig uitgevoerd dat de genoemde som van de kleinste dwarsdoorsneden ten minste ca. 10 % en ten hoogste ca. 50 % bedraagt van de branderplaatoppervlakte aan de uitlaatzijde, en meer in het bijzonder kunnen deze laagste en hoogste percentages 20 resp. 40 bedragen.In particular, the burner plate is designed in such a way that the sum of the smallest cross-sections mentioned is at least about 10% and at most about 50% of the burner plate surface on the outlet side, and more particularly these lowest and highest percentages can be 20 and . 40 amounts.

Met voordeel hebben in de branderplaat de gebieden met een lage stromingsweerstand een in hoofdzaak ronde dwarsdoorsnede, gezien in het vlak van de branderplaat, waardoor vlammen met een natuurlijke vorm kunnen ontstaan.Advantageously, in the burner plate, the areas of low flow resistance have a substantially round cross-section, seen in the plane of the burner plate, whereby flames with a natural shape can be formed.

Een zeer voordelige uitvoeringsvorm wordt verkregen, indien de plaat bestaat uit een basisplaat van een in hoofdzaak gasdicht materiaal, welke basisplaat is voorzien van gaten, waarvan de randen de begrenzingen bepalen van de gebieden met een lage stromingsweerstand, en tevens van een gasdoorlaatbare structuur, die zich uitstrekt over ten minste de dwarsdoorsnede van de gaten.A very advantageous embodiment is obtained if the plate consists of a base plate of a substantially gastight material, which base plate is provided with holes, the edges of which define the boundaries of the areas with a low flow resistance, and also of a gas-permeable structure, which extends over at least the cross section of the holes.

In het bijzonder kan de gasdoorlaatbare structuur zijn 1 uitgevoerd in de vorm van een hoofdzakelijk vlakke plaat, die de voornoemde basisplaat afdekt. De branderplaat kan zo op bijzonder eenvoudige wijze uit twee platen worden samen i gesteld.In particular, the gas-permeable structure 1 may be in the form of a substantially flat sheet covering the aforementioned base sheet. The burner plate can thus be assembled from two plates in a particularly simple manner.

Ook is het mogelijk de gaten in de basisplaat althans gedeeltelijk te vullen met de gasdoorlaatbare structuur. Dit maakt een dunne branderplaat mogelijk, met name als de gasdoorlaatbare structuur, die de dwarsdoorsnede van de gaten afdekt, zich geheel in deze gaten bevindt.It is also possible to fill the holes in the base plate at least partly with the gas-permeable structure. This allows for a thin burner plate, especially if the gas-permeable structure covering the cross-section of the holes is entirely in these holes.

Met voordelen ten aanzien van prijs en levertijd kiest men als basisplaat een standaard geperforeerde metaalplaat.With advantages with regard to price and delivery time, a standard perforated metal sheet is chosen as the base plate.

Een andere mogelijke uitvoeringsvorm omvat een gasdoorlaatbare plaat, die plaatselijk is verdicht om aldaar de gebieden met een hoge stromingsweerstand te vormen. Dit biedt wederom de mogelijkheid een dunne branderplaat te vervaardigen en bovendien vormt de plaat één zelfdragend geheel.Another possible embodiment comprises a gas-permeable plate, which is locally compacted to form the areas of high flow resistance there. This again offers the possibility of manufacturing a thin burner plate and, moreover, the plate forms one self-supporting whole.

De gasdoorlaatbare plaat kan eenvoudig plaatselijk zijn verdicht door deze te impregneren met een vulmateriaal. Verder kan de verdichting zijn verkregen door de plaat samen te drukken op de plaatsen waar gebieden met een hoge stromingsweerstand moeten worden gevormd.The gas-permeable plate can easily be locally compacted by impregnating it with a filling material. Furthermore, the compaction can be obtained by compressing the plate at the places where areas of high flow resistance are to be formed.

De structuur van de gasdoorlaatbare plaat in deze uitvoeringsvorm kan een schuimstructuur zijn, zodat een eenvoudig fabricageproces mogelijk is. Ook kan de gasdoorlaatbare plaat uit twee schuimstructuren met verschillende gasdoorlaatbaarheden bestaan.The structure of the gas-permeable sheet in this embodiment can be a foam structure, so that a simple manufacturing process is possible. The gas-permeable plate can also consist of two foam structures with different gas-permeability.

In genoemde uitvoeringsvormen kunnen de gebieden met een lage stromingsweerstand met voordeel bestaan uit me-taalvezels of aluminiumoxide vezels, vanwege de bestendigheid van deze materialen tegen de heersende temperaturen. Metaalvezels kunnen bovendien geïmpregneerd worden, hetgeen onder andere voordelig is in bovengenoemde uitvoeringsvorm, waarin de brander uit één plaatselijk door impregnatie verdichte plaat bestaat. Aluminiumoxide vezels kunnen uitstekend door opspuiten op een drager worden aangebracht, waardoor zij zeer geschikt zijn om in combinatie met een basisplaat volgens een eerder beschreven uit- ' voeringsvorm te worden toegepast. !In said embodiments, the low flow resistance regions may advantageously consist of metal fibers or alumina fibers, due to the resistance of these materials to the prevailing temperatures. Metal fibers can moreover be impregnated, which is advantageous, inter alia, in the above-mentioned embodiment, in which the burner consists of one plate which has been locally densified by impregnation. Aluminum oxide fibers are excellently sprayable on a support, making them very suitable for use in combination with a base plate in accordance with an embodiment previously described. !

De beschermingsomvang strekt zich mede uit over een i brander, omvattende: een toevoerkanaal dat is voorzien van persmiddelen voor het toevoeren van een brandbaar gasmengsel aan een drukruimte, die wordt begrensd door een bran-derplaat, en ontsteekmiddelen die zijn aangebracht in een verbrandingsruimte, die is gelegen aan de van de drukkamer afgekeerde zijde van de branderplaat.The scope of protection also extends over a burner, comprising: a supply channel which is provided with pressing means for supplying a flammable gas mixture to a pressure space, which is bounded by a burner plate, and ignition means which are arranged in a combustion space, which is located on the side of the burner plate remote from the pressure chamber.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:The invention is elucidated on the basis of the drawing, in which:

Fig. 1 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht toont van een eerste uitvoeringsvorm van een branderplaat volgens de uitvinding;Fig. 1 shows a partly cut-away perspective view of a first embodiment of a burner plate according to the invention;

Fig. 2 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht toont van een tweede uitvoeringsvorm van een branderplaat volgens de uitvinding;Fig. 2 shows a partly cut-away perspective view of a second embodiment of a burner plate according to the invention;

Fig. 3 een gedeeltelijk opengewerkt perspectivisch aanzicht toont van een derde uitvoeringsvorm van een branderplaat volgens de uitvinding;Fig. 3 shows a partly cut-away perspective view of a third embodiment of a burner plate according to the invention;

Fig. 4 een dwarsdoorsnede toont van een vierde uitvoeringsvorm van een branderplaat volgens de uitvinding;Fig. 4 shows a cross section of a fourth embodiment of a burner plate according to the invention;

Fig. 5 een dwarsdoorsnede toont van een vijfde uitvoeringsvorm van een branderplaat volgens de uitvinding; enFig. 5 shows a cross section of a fifth embodiment of a burner plate according to the invention; and

Fig. 6 een schematische weergave toont van een uitvoeringsvorm van een ketel met brander volgens de uitvinding.Fig. 6 shows a schematic representation of an embodiment of a boiler with a burner according to the invention.

Fig. 1 toont een rechthoekige branderplaat 1 met een inlaatzijde 2 en een uitlaatzijde 3 voor een gasmengsel dat in de met pijl A aangeduide richting door de uit nauwe evenwijdige rechte kanalen gevormde gebieden met een lage stromingsweerstand 4 kan stromen. Het verwijzingscijfer 5 duidt de gebieden met een hoge stromingsweerstand aan. De branderplaat kan bestaan uit een metaalplaat, waarin de kanalen door middel van lasersnijden zijn aangebracht.Fig. 1 shows a rectangular burner plate 1 with an inlet side 2 and an outlet side 3 for a gas mixture which can flow in the direction indicated by arrow A through the areas of low flow resistance 4 formed from narrow parallel straight channels. Reference numeral 5 denotes the areas of high flow resistance. The burner plate can consist of a metal plate, in which the channels are arranged by laser cutting.

Fig. 2 toont een rechthoekige branderplaat 6, wederom voorzien van een inlaatzijde 7 en een uitlaatzijde 8, waardoorheen een gasmengsel in de met een pijl B aangeduide j richting kan stromen. Deze branderplaat is samengesteld uit ! een metaalplaat 9, welke is geperforeerd met vierkante gaten 10, en een poreuze plaat 11, die een gasdoorlaatbare ! i i i structuur vormt en is gemaakt van opgespoten aluminiumoxyde vezels. De gasstroomrichting kan ook tegengesteld aan de richting van pijl B worden gekozen. In dat geval duidt verwijzingscijfer 8 de inlaatzijde aan en duidt verwij-zingscijfer 7 de uitlaatzijde aan.Fig. 2 shows a rectangular burner plate 6, again provided with an inlet side 7 and an outlet side 8, through which a gas mixture can flow in the direction indicated by an arrow B. This burner plate is composed of! a metal plate 9, which is perforated with square holes 10, and a porous plate 11, which is a gas-permeable i i i forms structure and is made of sprayed aluminum oxide fibers. The gas flow direction can also be chosen opposite to the direction of arrow B. In that case, reference numeral 8 denotes the inlet side and reference numeral 7 denotes the outlet side.

Fig. 3 toont een rechthoekige branderplaat 12, die bestaat uit een geperforeerde basisplaat 13, die is voorzien van een poreuze laag 14, die de boven- en onderzijde van de plaat bedekt en de perforaties in de basisplaat opvult.Fig. 3 shows a rectangular burner plate 12, which consists of a perforated base plate 13, which is provided with a porous layer 14, which covers the top and bottom of the plate and fills the perforations in the base plate.

Fig. 4 toont een branderplaat 15, gelijkend op de branderplaat 6 van fig. 2, en daarvan verschillend, doordat in de metaalplaat 16 ronde konische gaten 17 zijn aangebracht.Fig. 4 shows a burner plate 15, similar to the burner plate 6 of FIG. 2, and different in that round conical holes 17 are provided in the metal plate 16.

In fig. 5 is een branderplaat 18 zichtbaar, die bestaat uit een metaalvezelmat, welke is verdicht om gebieden met hoge stromingsweerstand 19 te vormen, die gebieden met lage stromingsweerstand 20 begrenzen.In Fig. 5, a burner plate 18, which consists of a metal fiber mat, is compacted to form areas of high flow resistance 19 which define areas of low flow resistance 20.

Fig. 6 toont een ketel 21, omvattende een luchtinlaat-kanaal 22 en een gasinlaat 23, die uitmonden in een mengkamer 24. Deze mengkamer 24 is verbonden met een toevoerka-naal 25, waarin zich een ventilator 26 bevindt, die het brandbare gasmengsel onder druk kan brengen. Het toevoerka-naal 25 eindigt in drukruimte 27, die wordt begrensd door een branderplaat 6, die in fig. 2 is getoond. Aan de andere zijde van branderplaat 6 bevindt zich een gecombineerde ontsteker en temperatuuropnemer 28 in een verbrandingsruimte 29. Aan deze verbrandingsruimte 29 grenst een warmtewisselaar 30, waardoorheen de hete verbrandingsgassen kunnen stromen onder het overdragen van warmte aan een ander eveneens door de warmtewisselaar 30 stromend medium, waarna de verbrandingsgassen via een afvoerkanaal 31 kunnen wegstromen. Deze ketel 21 kan bijvoorbeeld worden toegepast als centrale verwarmingsketel en kan dan met aardgas worden gestookt.Fig. 6 shows a boiler 21, comprising an air inlet channel 22 and a gas inlet 23, which open into a mixing chamber 24. This mixing chamber 24 is connected to a supply channel 25, in which there is a fan 26, which can pressurize the flammable gas mixture bring. The feed channel 25 terminates in pressure space 27, which is bounded by a burner plate 6, which is shown in Fig. 2. On the other side of burner plate 6, a combined igniter and temperature sensor 28 is located in a combustion chamber 29. A heat exchanger 30 adjoins this combustion chamber 29, through which the hot combustion gases can flow while transferring heat to another medium also flowing through the heat exchanger 30 after which the combustion gases can flow away via a discharge channel 31. This boiler 21 can for instance be used as a central heating boiler and can then be fired with natural gas.

Een branderplaat, opgebouwd uit een met ronde gaten geperforeerde metaalplaat, die is bedekt met een poreuze : plaat, is getest. De configuratie van deze plaat en de ! i testomstandigheden zijn vermeld in tabel 1, waarin tevens de uitstoot van schadelijke stoffen is genoteerd, voor een constant gehouden vermogen en als functie van de luchtfactor. Duidelijk zichtbaar is dat een aanzienlijke reductie van deze uitstoot kan worden bereikt ten opzichte van de voorheen toegepaste branderplaten, waarbij de luchtfactor doorgaans minder en nimmer meer dan 1,4 bedroeg.A burner plate, constructed from a metal plate perforated with round holes and covered with a porous plate, has been tested. The configuration of this plate and the! i Test conditions are listed in Table 1, which also lists pollutant emissions, for constant power and as a function of air factor. It is clearly visible that a significant reduction of these emissions can be achieved compared to the previously used burner plates, whereby the air factor was usually less and never more than 1.4.

Verder toont tabel 2 de invloed van het vermogen op de schadelijke uitstoot, voor een branderplaat volgens de uitvinding. Hieruit blijkt, dat het vermogen over een groot bereik kan worden gevarieerd, terwijl de schadelijke uitstoot laag en nagenoeg constant blijft.Table 2 further shows the influence of the power on the harmful emissions for a burner plate according to the invention. This shows that the power can be varied over a wide range, while the harmful emissions remain low and almost constant.

De in de tekening getoonde branderplaten zijn allemaal vlak uitgevoerd. Natuurlijk kunnen de platen ook een andere vorm hebben, zoals een gebogen, geribbelde of geknikte vorm. Essentieel is echter dat de branderplaten volgens de uitvinding zo zijn ingericht dat bij gebruik in een brander aan de uitlaatzijde van de branderplaat vlammen ontstaan die althans nagenoeg geheel van elkaar gescheiden zijn.The burner plates shown in the drawing are all flat. Of course, the plates can also have a different shape, such as a curved, ribbed or kinked shape. It is essential, however, that the burner plates according to the invention are designed in such a way that when used in a burner on the outlet side of the burner plate flames are formed which are at least almost completely separated from each other.

Tabel 1: Testresultaten van een branderplaat, die is opgebouwd uit een met ronde gaten geperforeerde metaalplaat, die is bedekt met een poreuze plaat, waarbij de luchtfactor is gevarieerd.Table 1: Test results of a burner plate, which is made up of a round hole perforated metal plate, which is covered with a porous plate, with the air factor varied.

configuratie breedte metaalplaat 160 mm lengte metaalplaat 200 mm dikte metaalplaat 2 mm aantal gaten 150 gatdiameter 8 mm opp met lage stromingsweerstand % totaaloppervlak 0,24 poreuziteit gasdoorlaatbare plaat 80 % poriegrootte in gasdoorlaatbare plaat 0,1-0,3 mm dikte gasdoorlaatbare plaat 1 mm testomstandigheden calorische bovenwaarde aardgas 33,56 MJ/m3configuration sheet metal width 160 mm sheet metal length 200 mm sheet metal thickness 2 mm number of holes 150 hole diameter 8 mm surface with low flow resistance% total surface 0.24 porosity gas permeable sheet 80% pore size in gas permeable sheet 0.1-0.3 mm thickness gas permeable sheet 1 mm test conditions gross calorific value natural gas 33.56 MJ / m3

vermogen 24 kWpower 24 kW

uitbrandhoogte 100 mm meetresultatenburn-out height 100 mm measurement results

lucht fact or C02 CO N0Xair fact or C02 CO N0X

% ppm ppm 1,17 10,0 93,6 46,8 1,25 9,3 62,9 26,4 1,36 8,6 40,8 14,8 1,46 8,0 29,3 7,5 ! 1,54 7,6 15,4 5,1 1,60 7,3 16,0 4,2 i 1,64 7,1 16,5 2,8 1,74 6,7 8,7 2,3 i 1,82 6,4 9,1 1,6 i% ppm ppm 1.17 10.0 93.6 46.8 1.25 9.3 62.9 26.4 1.36 8.6 40.8 14.8 1.46 8.0 29.3 7. 5! 1.54 7.6 15.4 5.1 1.60 7.3 16.0 4.2 i 1.64 7.1 16.5 2.8 1.74 6.7 8.7 2.3 i 1.82 6.4 9.1 1.6 i

Tabel 2: Testresultaten van een branderplaat, die is opgebouwd uit een met ronde gaten geperforeerde metaalplaat, die is bedekt met een poreuze plaat, waarbij het vermogen is gevarieerd.Table 2: Test results of a burner plate, which is composed of a round hole perforated metal plate, which is covered with a porous plate, whereby the power is varied.

configuratie breedte metaalplaat 160 mm lengte metaalplaat 200 mm dikte metaalplaat 2 mm aantal gaten 160 gatdiameter 6 mm opp met lage stromingsweerstand % totaaloppervlak 0,14 poreuziteit gasdoorlaatbare plaat 80 % poriegrootte in gasdoorlaatbare plaat 0,1-0,3 mm dikte gasdoorlaatbare plaat 1 mm testomstandigheden calorische bovenwaarde aardgas 33,56 MJ/m3 luchtfactor 1,82 uitbrandhoogte 150 mm meetresultatenconfiguration width metal sheet 160 mm length metal sheet 200 mm thickness metal sheet 2 mm number of holes 160 hole diameter 6 mm surface with low flow resistance% total surface 0.14 porosity gas permeable plate 80% pore size in gas permeable plate 0.1-0.3 mm thickness gas permeable plate 1 mm test conditions gross calorific value natural gas 33.56 MJ / m3 air factor 1.82 burn-out height 150 mm measurement results

vermogen CO N0Xpower CO N0X

kW ppm ppm 4,7 9,0 4,0 8,1 9,0 2,8 11,6 9,0 1,9 14,5 9,0 1,7 17.3 9,0 1,7 29,9 9,0 1,5 22.3 9,0 1,8 23,8 9,0 1,8 ;kW ppm ppm 4.7 9.0 4.0 8.1 9.0 2.8 11.6 9.0 1.9 14.5 9.0 1.7 17.3 9.0 1.7 29.9 9 .0 1.5 22.3 9.0 1.8 23.8 9.0 1.8;

Claims

1. Branderplaat voor een gasbrander, omvattende een inlaatzijde en een uitlaatzijde voor een in hoofdzaak in een richting loodrecht op het vlak van de branderplaat doorstromend brandbaar gasmengsel, tussen welke zijden één of meerdere gebieden zijn gevormd met daarin een groot aantal nauwe kanalen voor de gasdoorvoer, welke gebieden een vooraf bepaalde lage stromingsweerstand hebben, gezien vanaf de inlaatzijde tot aan de uitlaatzijde van de branderplaat, en worden begrensd door gebieden met een hoge stromingsweerstand, met het kenmerk, dat de gebieden met een lage stromingsweerstand (4; 20) ten minste op een zodanige afstand van elkaar liggen dat bij verbranding van het gasmengsel aan de uitlaatzijde van de branderplaat (1; 6; 12; 15; 18) vlammen ontstaan, die althans nagenoeg geheel onderling gescheiden zijn.A burner plate for a gas burner, comprising an inlet side and an outlet side for a flammable gas mixture flowing substantially in a direction perpendicular to the plane of the burner plate, between which sides one or more areas are formed with a large number of narrow channels for the gas passage , which areas have a predetermined low flow resistance, seen from the inlet side to the outlet side of the burner plate, and are bounded by areas of high flow resistance, characterized in that the areas of low flow resistance (4; 20) be spaced such that when the gas mixture is burned on the outlet side of the burner plate (1; 6; 12; 15; 18), flames are formed, which are at least almost completely separated.

2. Branderplaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de nauwe kanalen een labyrint vormen.Burner plate according to claim 1, characterized in that the narrow channels form a labyrinth.

3. Branderplaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de nauwe kanalen recht zijn en evenwijdig aan elkaar lopen, in een richting loodrecht op het vlak van de branderplaat (1; 6; 12; 15; 18).Burner plate according to claim 1, characterized in that the narrow channels are straight and parallel to each other, in a direction perpendicular to the plane of the burner plate (1; 6; 12; 15; 18).

4. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat van elk gebied met een lage stromingsweerstand (4; 20) tussen de in- (2; 7) en uitlaatzijde (3; 8) de kleinste dwarsdoorsnede gezien in het vlak van de branderplaat (1; 6; 12; 15; 18) ten minste ca. 5 mm2 bedraagt, en de som van deze kleinste dwarsdoorsneden van alle gebieden met lage stromingsweerstand ten hoogste ca. 70 % bedraagt van de branderplaatoppervlakte aan de uitlaatzijde.Burner plate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that of each area with a low flow resistance (4; 20) between the inlet (2; 7) and outlet side (3; 8), the smallest cross-section seen in the area of the burner plate (1; 6; 12; 15; 18) is at least about 5 mm2, and the sum of these smallest cross sections of all areas with low flow resistance is at most about 70% of the burner plate area on the outlet side .

5. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat van elk gebied met een lage stromingsweer- ; stand (4; 20) tussen de in- (2; 7) en uitlaatzijde (3; 8) de kleinste dwarsdoorsnede gezien in het vlak van de branderplaat (1; 6; 12; 15; 18) ten minste ca. 5 mm2 bedraagt, en de som van deze kleinste dwarsdoorsneden van alle gebie- den met lage stromingsweerstand ten minste ca. 10 % en ten hoogste ca. 50 % bedraagt van de branderplaatoppervlakte aan de uitlaatzijde.Burner plate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that of each area with a low flow resistance; position (4; 20) between the inlet (2; 7) and outlet side (3; 8) the smallest cross-section seen in the plane of the burner plate (1; 6; 12; 15; 18) is at least approx. 5 mm2 , and the sum of these smallest cross sections of all areas with low flow resistance is at least about 10% and at most about 50% of the burner plate area on the outlet side.

6. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat van elk gebied met een lage stromingsweer-stand (4; 20) tussen de in- (2; 7) en uitlaatzijde (3; 8) de kleinste dwarsdoorsnede gezien in het vlak van de branderplaat (1; 6; 12; 15; 18) ten minste ca. 5 mm2 bedraagt, en de som van deze kleinste dwarsdoorsneden van alle gebieden met lage stromingsweerstand ten minste ca. 20 % en ten hoogste ca. 40 % plaatoppervlakte aan de uitlaatzijde.Burner plate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that of each area with a low flow resistance (4; 20) between the inlet (2; 7) and outlet side (3; 8), the smallest cross section viewed in the plane of the burner plate (1; 6; 12; 15; 18) is at least about 5 mm2, and the sum of these smallest cross-sections of all areas with low flow resistance is at least about 20% and at most about 40% plate area on the outlet side.

7. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de gebieden met een lage stromingsweerstand (4; 20) een in hoofdzaak ronde dwarsdoorsnede, gezien in het vlak van de branderplaat (1; 6; 12; 15; 18), hebben.Burner plate according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the areas with a low flow resistance (4; 20) have a substantially round cross section, seen in the plane of the burner plate (1; 6; 12; 15; 18).

8. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat deze bestaat uit een basisplaat (9; 13; 16) van een in hoofdzaak gasdicht materiaal, welke basisplaat is voorzien van gaten (10; 17), waarvan de randen de begrenzingen bepalen van de gebieden met een lage stromingsweerstand (4; 20), en tevens van een gasdoorlaatbare structuur (11; 14) , die zich uitstrekt over ten minste de dwarsdoorsnede van de gaten.Burner plate according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it consists of a base plate (9; 13; 16) of a substantially gastight material, which base plate is provided with holes (10; 17), of which the edges define the boundaries of the areas of low flow resistance (4; 20), and also of a gas-permeable structure (11; 14) extending over at least the cross section of the holes.

9. Branderplaat volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de gasdoorlaatbare structuur (11; 14) de vorm heeft van een in hoofdzaak vlakke plaat, die de basisplaat afdekt.Burner plate according to claim 8, characterized in that the gas-permeable structure (11; 14) is in the form of a substantially flat plate covering the base plate.

10. Branderplaat volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de gaten (10; 17) in de basisplaat (9; 13; 16) althans gedeeltelijk zijn gevuld met de gasdoorlaatbare structuur (11; 14).Burner plate according to claim 8 or 9, characterized in that the holes (10; 17) in the base plate (9; 13; 16) are at least partially filled with the gas-permeable structure (11; 14).

11. Branderplaat volgens één van de conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de basisplaat (9; 13; 16) bestaat uit een | geperforeerde metaalplaat. jBurner plate according to any one of claims 8-10, characterized in that the base plate (9; 13; 16) consists of a | perforated metal sheet. j

12. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-7, met j het kenmerk, dat deze bestaat uit een gasdoorlaatbare ! i plaat, die plaatselijk is verdicht. jBurner plate according to one of claims 1 to 7, characterized in that it consists of a gas-permeable! i plate, which is locally compacted. j

13. Branderplaat volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat deze bestaat uit een gasdoorlaatbare plaat, die plaatselijk is verdicht door impregnatie met een vulmateriaal.Burner plate according to claim 12, characterized in that it consists of a gas-permeable plate which is locally compacted by impregnation with a filling material.

14. Branderplaat volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat deze bestaat uit een gasdoorlaatbare plaat, die plaatselijk is verdicht door de plaat gedeeltelijk samen te drukken.Burner plate according to claim 12, characterized in that it consists of a gas-permeable plate, which is locally compacted by partially compressing the plate.

15. Branderplaat volgens één of meer van de conclusies 12-14, met het kenmerk, dat de plaat een schuimstructuur heeft.Burner plate according to one or more of claims 12-14, characterized in that the plate has a foam structure.

16. Branderplaat volgens één of meer van de conclusies 12-14, met het kenmerk, dat de plaat uit twee schuimstructuren met verschillende gasdoorlaatbaarheden bestaat.Burner plate according to one or more of claims 12-14, characterized in that the plate consists of two foam structures with different gas permeabilities.

17. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-14, met het kenmerk, dat de gebieden met een lage stromingsweer- stand (4; 20) bestaan uit metaalvezels.Burner plate according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the areas with a low flow resistance (4; 20) consist of metal fibers.

18. Branderplaat volgens één van de conclusies 1-14, met het kenmerk, dat de gebieden met een lage stromingsweer- stand (4; 20) bestaan uit aluminiumoxyde vezels.Burner plate according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the areas with a low flow resistance (4; 20) consist of aluminum oxide fibers.

19. Brander, omvattende: een toevoerkanaal dat is voorzien van persmiddelen voor het toevoeren van een brandbaar gasmengsel aan een drukruimte, die wordt begrensd door een branderplaat, en ontsteekmidde-len die zijn aangebracht in een verbrandingsruimte, die is gelegen aan de van de drukkamer afgekeerde zijde van de branderplaat, gekenmerkt door een branderplaat (6) volgens één of meer van de voorgaande conclusies. i j j | iBurner, comprising: a feed channel comprising press means for supplying a flammable gas mixture to a pressure space bounded by a burner plate and ignition means arranged in a combustion space located at the side of the pressure chamber remote side of the burner plate, characterized by a burner plate (6) according to one or more of the preceding claims. i j j | i