NL9200460A - Gasbrander, menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, ketelinstallatie en verwarminginstallatie, voorzien van een dergelijke gasbrander en menginrichting. - Google Patents
Gasbrander, menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, ketelinstallatie en verwarminginstallatie, voorzien van een dergelijke gasbrander en menginrichting. Download PDFInfo
- Publication number
- NL9200460A NL9200460A NL9200460A NL9200460A NL9200460A NL 9200460 A NL9200460 A NL 9200460A NL 9200460 A NL9200460 A NL 9200460A NL 9200460 A NL9200460 A NL 9200460A NL 9200460 A NL9200460 A NL 9200460A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- burner
- gas
- pipe
- plates
- installation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/007—Regulating fuel supply using mechanical means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
- F23D14/583—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration of elongated shape, e.g. slits
- F23D14/586—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration of elongated shape, e.g. slits formed by a set of sheets, strips, ribbons or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/70—Baffles or like flow-disturbing devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
- F23D14/74—Preventing flame lift-off
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2202/00—Fluegas recirculation
- F23C2202/40—Inducing local whirls around flame
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2210/00—Noise abatement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/10—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
Gasbrander, menainrichtina voor verbrandingslucht en brandbaar aas, ketelinstallatie en verwarmincrinstallatie. voorzien van een derqelijke gasbrander en menqinrichting
Achtergrond van de uitvinding
In verband met het steeds verscherpen van de milieu-eisen is het noodzakelijk geworden betere branders en brandersystemen te ontwerpen om aan deze eisen te voldoen. Van groot belang is hierbij de NOx-uitstoot (in hoofdzaak stikstofoxiden) van de branderinstallatie, omdat deze NOx meewerkt aan de verzuring van het milieu. De verlaging van het NOx-gehalte van de rookgassen kan worden bereikt door voorge-mengde branders toe te passen en extra verbrandingslucht en/of recir-culerende rookgassen aan de brander toe te voeren. Hierdoor wordt de vlamteraperatuur gelijkmatiger en lager en wordt er minder NOx gevormd. Ook worden er wel metalen of keramische voorwerpen toegepast, die in de vlam zijn aangebracht. Deze voorwerpen stralen de warmte uit de vlam weg naar koudere oppervlakken en door geleiding maken zij de vlamteraperatuur egaler.
Een algemeen geldend nadeel van de huidige gasbranders met voormenging van verbrandingslucht en gas is de relatief lage maximale belasting of capaciteit per oppervlakte-eenheid van het brander-lichaam, dus het voorwerp, waaruit het mengsel van gas en lucht stroomt.
Bij de huidige gasbranders met een laag NOx-gehalte in de verbrandingsgassen en met voormenging bestaat de branderkop uit een poreuze keramische plaat of uit een keramische plaat met boringen of uit een hittebestendige vezelplaat of uit een poreuze metaalplaat, die van metaaldraad}es en/of van vezels of electrolytisch vervaardigd poreus materiaal is geperst. Elk van deze uitvoeringsvormen heeft zijn eigen nadelent de keramische platen zijn breekbaar, de vezelplaten zijn ook mechanisch niet sterk, en de poreuze metaalplaten bestaan uit draadjes en/of metaalvezels die bij bepaalde belastingen te warm worden, omdat ze hun warmte niet aan het achterliggende koude materiaal kunnen afgeven.
Wezen van de uitvinding
De uitvinding heeft ten doel, de bezwaren van de bekende gasbranders met een lage NOx-uitstoot en een laag CO-gehalte op te heffen.
Dit doel wordt bereikt, doordat volgens de uitvinding de gasbrander een branderpakket heeft, dat is voorzien van een of meer stapels van metalen plaatjes, waarvan de platte vlakken evenwijdig zijn aan de stromingsriehting /an het mengsel en die afwisselend plat zijn en dwars op hun platte vlak zijn vervormd, zodanig, dat tussen de platte en de vervormde plaatjes stromingskanalen ontstaan en doordat de stapels van elkaar zijn gescheiden door een massief tussenstuk.
Door toepassing van deze maatregelen kan de maximale belasting of capaciteit van de gasbrander worden opgevoerd tot 10 & 15 maal de maximale belasting of capaciteit van de bekende gasbranders. Dankzij de metalen plaatjes wordt de warmte naar achteren afgevoerd. Wat is het effect daarvan?
De metalen plaatjes zijn zeer hittebestendig (tot 1250 i 1300 °C) en onbreekbaar. Zodoende kan een praktisch onverwoestbare branderkop worden gerealiseerd, die tevens voor een goede vlamstabili-satie 2orgt door toepassing van een massief tussenstuk tussen de stapels van plaatjes, waardoor de warmte weer gedeeltelijk kan terugstromen naar het hart van het branderpakket. Daardoor wordt het gas/lucht-mengsel steeds aan de basis van de vlam ontstoken.
Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de gasbrander volgens de uitvinding zijn de vervormde plaatjes gegolfd, waarbij de langs-riehting van de golven een scherpe hoek insluit met de langsranden van de vervormde plaatjes, die loodrecht op de stromingsriehting van het mengsel staan.
Deze uitvoeringsvorm van de vervormde plaatjes kan gemakkelijk en snel worden vervaardigd. Door de scherpe hoek tussen de golven en de langsranden van de plaatjes worden de brandende gassen onder een scherpe hoek in de verbrandingskamer gestuurd, hetgeen de volledige verbranding van het mengsel ten goede komt.
Bij een bijzonder doelmatige uitvoeringsvorm van de gasbrander volgens de uitvinding sluiten de langshartlijnen van de golven in de plaatjes van twee naast elkaar liggende stapels een hoek van + 90° in en bedraagt de scherpe hoek ± 45°.
Bij deze uitvoeringsvorm van de gasbrander bereikt men een zeer grote capaciteit respectievelijk belasting per oppervlakte-eenheid en een goede vlamstabilisatie. De verschillende gasstromen kruisen elkaar loodrecht en zorgen zodoende in de verbrandingskamer voor een sterke werveling van de brandende gassen van het mengsel.
De uitvinding heeft ook betrekking op een menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, geschikt voor toepassing bij een gasbrander volgens de uitvinding.
Volgens de uitvinding bestaat de menginrichting uit een of meer mengmodules, die elk zijn voorzien van een mengplaat die loodrecht op de stromingsrichting van de verbrandingslucht is opgesteld en die is voorzien van een krans van gedeeltelijk uit de plaat gesneden en uit het vlak van de plaat‘gebogen schoepen en doordat concentrisch ten opzichte van de schoepenkrans op de mengplaat een axiaal gesloten buisstomp is geplaatst, die is verbonden met een gastoevoerleiding en waarin een krans van radiale uitstroomgaten is aangebracht.
Door toepassing van deze maatregelen worden bij elke mengmodule de verbrandingslucht en 'het brandbare gas zeer intensief met elkaar gemengd, waardoor het NOx- en co-gehalte van de rookgassen tot een minimum wordt teruggebracht, terwijl een grote mengcapaciteit per oppervlakte-eenheid van de menger kan worden bereikt. De verhouding van de mengcapaciteit per oppervlakte-eenheid van de onderhavige menger tot die van de bekende mengers bedraagt ongeveer 15 a 20 : 1. Bovendien kan de onderhavige menginrichting worden ondergebracht in een zeer kleine ruimte, die ongeveer 15 maal kleiner is dan de benodigde ruimte voor de bekende mengers, verder kan de menginrichting worden uitgevoerd voor elke willekeurige capaciteit, door eenvoudig het gewenste aantal modules te kiezen, die gemakkelijk op voorraad kunnen worden gehouden»
De uitvinding betreft verder een ketelinstallatie, voorzien van een leiding voor het toevoeren van verbrandingslucht en van gas, van een brander en van een rookgassenaf voer leiding.
Volgens de uitvinding is de brander voorzien van een haaks op de langshartlijn van de brander staand branderpakket, dat bestaat uit een spiraalvormige wikkel van een platte strook en van een daarop liggende strook, die dwars op zijn platte vlak is vervormd, zodanig, dat tussen de platte en de vervormde strook stromingskanalen ontstaan.
Volgens de uitvinding wordt een ketelbrander met een grote capaciteit respectievelijk belastbaarheid per oppervlakte-eenheid verkregen, die bovendien rookgassen produceert met een laag NOx- en CO-gehalte. De spiraalvormig gewikkelde stroken, die afwisselend plat en dwars op hun platte vlak zijn vervormd, laten het gas/lucht-mengsel in een draaiende beweging om de langsas uit het branderpakket stromen, waardoor vlamstabiliserende circulatiepatronen ontstaan. Bij het branderpakket kan de vlam alleen branden aan de brandermondzijde en niet terugslaan.
Volgens de uitvinding is de brander van de ketelin-stallatie, waarbij de rookgassenafvoerleiding door middel van een terugvoerleiding is verbonden met de leiding voor het toevoeren van verbrandingslucht, voorzien van een mengflens, waarvan de hartlijnen van de kanalen voor het toevoeren van gas en lucht loodrecht op de langshartlijn van de brander staan en liggen in een vlak, dat ten opzichte van de langshartlijn van de brander naar buiten is verplaatst.
Door deze opstelling van de kanalen voor de toevoer van verbrandingslucht en brandbaar gas worden deze gassen in het brander-huis in een schroeflijnvormige werveling gebracht en daardoor intensief met elkaar gemengd.
Deze intensieve menging kan nog worden verbeterd, doordat volgens de uitvinding het luchttoevoerkanaal van de mengflens is voorzien van een vernauwing en doordat tussen de mengflens en de wand van het branderhuis een spieetvormige ruimte aanwezig is, waarop het gastoevoerkanaal is aangesloten.
Door de snelle stroming van verbrandingslucht, eventueel gemengd met rookgassen, door de vernauwing in de mengflens wordt door de spieetvormige ruimte brandbaar gas als het ware in de luchtstroom opgezogen en daardoor intensief met de luchtstroom/rookgassen gemengd dankzij de daarbij ontstane sterke wervelingen.
De uitvinding heeft ook betrekking op een verwarmingsin-stallatie voorzien van een gasbrander, van een inrichting voor het toevoeren van verbrandingslucht en van een gastoevoer leiding, die zijn verbonden met een menger die op de gasbrander is aangesloten, waarbij in de gasleiding naar de menger een verhoudingsregelklep is aangebracht .
Volgens de uitvinding is de installatie voorzien van een gasbrander volgens de uitvinding en van een menger volgens de uitvinding, is de installatie voorzien van een thermokoppel waarvan de meetsonde is geplaatst in de vlam van de gasbrander, is het thermokoppel verbonden met een temperatuurregelaar en is de temperatuurregelaar verbonden met een correctieregelklep in de gasleiding tussen de verhoudingsregelklep en de menger.
Door toepassing van de gasbrander en de menger volgens de uitvinding krijgt men een verwarmingsinstallatie, die werkt met zeer lage waarden van NOx- en CO-gehalte in de rookgassen en die een grote maximum capaciteit, respectievelijk belastbaarheid heeft. De verhou-dingsregelaar van de verwarmingsinstallatie kan betrouwbaar werken bij een verhouding van de maximum tot de minimum hoeveelheid verbrandingslucht met de bijbehorende hoeveelheid brandbaar gas tot ongeveer 15 : 1. Door toepassing van de regeling met het thermokoppel, de temperatuurregelaar en de correctieklep kan de verhouding maximum/minimum verbrandingslucht en brandbaar gas betrouwbaar en nauwkeurig worden ingesteld bij een verhouding tot ± 30 : 1.
Opgemerkt wordt, dat de verhouding van de hoeveelheid verbrandingslucht tot de hoeveelheid brandbaar gas altijd nagenoeg constant is en ± 15 : 1 bedraagt. Deze verhouding geldt voor het stoken van aardgas in installaties voor het verwarmen van proceslucht. Bij andere gassen en/of andere installaties kunnen andere verhoudingen gelden.
De uitvinding heeft tenslotte betrekking op een verwarmingsinstallatie voorzien van een gasbrander, van een inrichting voor het toevoeren van de verbrandingslucht en van een gastoevoer leiding, die zijn verbonden met een menger die op de gasbrander is aangesloten, waarbij in de gasleiding in de menger een verhoudingsregelklep is aangebracht.
Volgens de uitvinding is de installatie voorzien van een gasbrander volgens de uitvinding en van een menger volgens de uitvinding, is de installatie voorzien van een hulpbrander, die door middel van een aftakleiding is verbonden met de leiding tussen menger en gasbrander, is de meetsonde van een thermokoppel geplaatst in de vlam van de hulpbrander, is het thermokoppel verbonden met een temperatuur-regelaar en is de temperatuurregelaar verbonden met een correctiere-gelklep, die is gekoppeld met de verhoudingsregelklep.
Dankzij de toepassing van een hulpbrander voor de regeling van de verhouding van de hoeveelheid verbrandingslucht tot de hoeveelheid brandbaar gas met behulp van de regelinrichting met thermokoppel, temperatuurregelaar en correctieregelklep kan de genoemde verhouding over het gehele gebied van de maximale belasting, resp. capaciteit tot de minimale belasting, resp. capaciteit, die ongeveer 1/30 van de maximale capaciteit bedraagt, betrouwbaar en nauwkeurig worden gehandhaafd en dit bij een zeer laag CO-gehalte en NOx-gehalte.
Met de verwarmingsinstallatie volgens de uitvinding is het mogelijk rookgassen of afgassen te produceren zonder CO en met ± twee ppm HOx (twee delen NOx per miljoen delen rookgassen). Dit geldt zelfs tot aan de minimale belasting resp. capaciteit.
De uitvinding zal aan de hand van de tekening met een paar uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelieht.
Pig. 1 is een schematisch vooraanzicht van een branderpak-ket van de gasbrander volgens de uitvinding, in de kijkinrichting evenwijdig aan de langsas van de brander, fig. 2A is een schematische weergave van de opbouw van een branderpakket, de figuren 2B en 2C tonen andere uitvoeringsvormen van de vervormde plaatjes van het branderpakket, de figuren 3A, 3B en 3C tonen vlamstabilisatieplaten van de gasbrander volgens fig. 1, de figuren 4A tot en met G tonen andere uitvoeringsvormen van vlamstabilisatoren voor de gasbrander, fig. 5 is een perspectivisch aanzicht van een uit negen modulen opgebouwde menginrichting in een verbrandingsluchtkanaal, fig. 6 is een perspectivisch aanzicht van één module van de menginrichting volgens de uitvinding, fig. 7 toont schematisch een ketelinstallatie volgens de uitvinding, de figuren 8A en 8B zijn in langsdoorsnede respectievelijk onder aanzicht van de menger van de ketelinstallatie volgens fig. 7, fig. 9 toont een schematische langsdoorsnede van de brander van de ketelinstallatie volgens fig. 7, fig. 10 toont schematisch de opbouw van het branderpakket van de brander volgens fig. 9, fig. 11 is een schema van een verwarmingsinstallatie volgens de uitvinding,
Fig. 12 is een schema van een andere verwarmingsinstallatie volgens de uitvinding en fig. 13 toont een schematische langsdoorsnede van de hulpbrander van de installatie volgens fig. 12.
In fig. 1 is schematisch het vooraanzicht van het branderpakket van de brander volgens de uitvinding getekend en de figuren 2A, 2B en 2C tonen de opbouw en enige andere uitvoeringsvormen van de vervormde plaatjes van het branderpakket.
Het branderpakket 1 bestaat uit vier stapels 2a-2d van metalen plaatjes 3 en 4, waarvan de grote vlakken evenwijdig zijn aan de stromingsrichting van het mengsel van verbrandingslucht en brandbaar gas en die afwisselend zijn opgesteld, waarbij de plaatjes 3 plat zijn en de plaatjes 4 dwars op hun platte vlak zijn vervormd, zodanig, dat tussen de platte en de vervormde plaatjes stromingskanalen ontstaan en zijn de stapels 2a-2d van metalen plaatjes van elkaar gescheiden door een massief tussenstuk 5.
De bij voorkeur toegepaste gegolfde plaatjes 4a volgens fig. 2A kunnen echter worden vervangen door zigzagsgewijze vervormde plaatjes 4b (fig. 2B) of door plaatjes 4c (fig. 2C) met op afstand van elkaar liggende golven. Verder kunnen de vervormde plaatjes zijn voorzien van bolvormige uitstulpingen, van aan de langsranden aan twee zijden losgesneden lippen, die uit het vlak van de plaatjes zijn gebogen, van aan de langsranden aangebrachte halfbolvormige uitstulpingen, of van andere vervormde delen dwars op hun grote of platte vlakken zodanig, dat tussen de platte en de vervormde plaatjes stro-mingskanalen ontstaan·
Bij voorkeur worden dus de gegolfde plaatjes 4a toegepast, waarbij de langsrichting van de groeven 6 een scherpe hoek insluit met de langsranden 7 van de vervormde plaatjes 4a, die loodrecht op de stromingsrichting van het mengsel staan. Daarbij sluiten de langshart-lijnen van de golven 6 in de plaatjes 4a van twee naast elkaar liggende stapels 2a-2d een hoek van ± 90° in en bedraagt de scherpe hoek ± 45°.
Bij het branderpakket volgens de figuren 1 en 2A tot en met 2C staan de langsranden van de platte plaatjes 3 en van de vervormde plaatjes 4 in hoofdzaak loodrecht op de stromingsrichting van het gas door het branderpakket respectievelijk loodrecht op de langs-hartlijn van de gasbrander.
Het branderpakket 1 volgens fig. 1 is dus bij voorkeur zodanig opgebouwd, dat het mengsel van verbrandingslucht en brandbaar gas in de bovenste stapel 2a, gezien ten opzichte van het vlak van de tekening, onder een hoek van ± 45° naar boven en naar rechts stroomt, pijl 8, in dé tweede stapel 2b onder een hoek van ± 45° naar boven en naar links, pijl 9, in de derde stapel 2c onder een hoek van ± 45° naar boven en naar links, pijl 10 en in de vierde stapel 2d onder een hoek van ±45° naar boven en naar rechts, pijl 11. Daardoor botsen de brandende gasstromen tegen de wanden van de verbrandingskamer en worden sterke wervelingen in de brandende gassen opgewekt, die de vlamstabilisatie en het gehalte aan schadelijke stoffen ten goede komen.
Om het branderpakket 1 gemakkelijk en snel te kunnen produceren, zijn de tussenstukken 5 gevormd door stapels van platte plaatjes 3.
Volgens de uitvinding kan op het branderpakket 1 een vlakke plaat 12 (fig. 3A, 3B, 3C) zijn bevestigd, waarin lippen 13, 14, 15 gedeeltelijk zijn uitgesneden en onder een scherpe hoek uit het vlak van de plaat 12 zijn gebogen. Deze lippen 13, 14 en 15 zorgen voor een betere vlamstabilisatie door de uitstroomrichting en -patronen van het mengsel te veranderen. In de platen 12 kunnen eventueel expansiesleuven 16 zijn aangebracht en onder de plaat 12 kan metaalgaas of - spons 17 of ander· poreus materiaal zijn aangebracht om terugslag van de vlam te vermijden.
In de figuren 4A tot en met 4G zijn verschillende uitvoeringsvormen van vlamstabilisatoren weergegeven. Pig. 4A toont schematisch een brander 18 met een branderpakket 19/ dat gelijk kan zijn aan het branderpakket 1 volgens fig. 1. Bij de verbrandingskamer 18 is de vlamstabilisator gevormd, doordat de verbrandingskamer 20 een relatief nauw gedeelte 21 en een relatief wijd gedeelte 22 heeft, waardoor een schouder 23 wordt gevormd, stroomafwaarts waarvan wervelingen of circulatiepatronen 24 worden gevormd, die vlamstabiliserend werken.
Fig. 4B toont een doorsnede op een grote schaal van een branderpakket 25, dat kan overeenkomen met het branderpakket 1 volgens de figuren 1 en 2, waarbij tussen de plaatjes 26 van het pakket 25 de benen 27 van U-vormig gebogen stukken 28 van hittebestendig gaas zijn gestoken, die vlamstabiliserend werken. De stukken gaas 28 dienen ook om warmte af te voeren.
Volgens fig. 4C bestaan de vlamstabilisatoren uit Y-vormige strippen 29, die zich over de gehele breedte respectievelijk hoogte van het branderpakket 30 uitstrekken. De strippen 29 zijn voorzien van onder een hoek van ± 45° staande V-vormige koppen 31, waardoor door de stroming 32 van het mengsel circulatiepatronen 33 worden gevormd, die een gunstige stabiliserende invloed op de vlam hebben. De strippen 29 hebben ook "benen" 34, waarmee zij tussen de strippen van het branderpakkêt 30 zijn gestoken. Langs de zijranden van het branderpakket 30 zijn strippen 35 geplaatst, die aan de bovenrand 36 naar binnen zijn omgezet, welke bovenranden 36 hetzelfde effect hebben als de V-vormige koppen 31.
Het branderpakket 37 volgens fig. 4D is voorzien van zijdelings aangebrachte strippen 38 over de gehele breedte, respectievelijk hoogte waarvan de bovenste randen 39 boven het pakket 37 binnenwaarts over een hoek van ± 45° zijn omgebogen, waardoor op dezelfde wijze als bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 4C de mengsel-stromingen 40 naar binnen worden gericht en circulatiepatronen of wervelingen 41 worden gevormd, die de vlam stabiliseren.
Bij de uitvoeringsvorm volgens de figuren 4E en 4F is het branderpakket 42, respectievelijk 43 direct stroomafwaarts geplaatst ten opzichte van een schouder 44 respectievelijk 45 in de wand W van de verbrandingskamer. Volgens fig. 4E zijn stroomafwaarts van de schouder 44 en ongeveer ter plaatse van de zijranden van het brander-pakket 42 J-vormige strippen 46 geplaatst, die aan de wanden van de verbrandingskamer zijn bevestigd en zich over de gehele breedte respectievelijk hoogte daarvan uitstrekken. De J-vormige strippen 46 veroorzaken circulatiepatronen respectievelijk wervelingen 47 in de mengselstromingen 48. Volgens fig. 4F worden door de verwijding van de verbrandingskamer ter plaatse van de schouder 45 in de mengselstromingen 49 circulatiepatronen respectievelijk wervelingen 50 gevormd. De circulatiepatronen 47 en 50 werken vlamstabiliserend.
Volgens fig. 4G zijn tussen de zijranden van het brander-pakket 51 en de wand W van de verbrandingskamer strippen 52 geplaatst, waarvan de bovenste randen 53 binnenwaarts zijn omgebogen, waarbij mengselstromingen 54 ontstaan. Verder zijn strippen 55 in de verbrandingskamer opgesteld, die een grote hoek met de langshartlijn 56 van de brander insluiten, respectievelijk bijna loodrecht op de langshartlijn van de brander staan en die zich iets stroomafwaarts en binnenwaarts van de bovenranden 53 bevinden. Daardoor worden de mengselstromingen 54 omgezet in vlamstabiliserende circulatiepatronen 57.
Fig. 5 toont een menginrichting volgens de uitvinding voor verbrandingslucht en brandbaar gas, die geschikt is voor toepassing bij een gasbrander volgens de uitvinding, waarvan het branderpakket 1 in de figuren 1 en 2 is getekend, dat eventueel kan zijn voorzien van de vlamstabilisatoren volgens de figuren 3A tot en met 3C en 4A tot en met 4G.
De menginrichting 58 volgens fig. 5 bestaat uit 9 mengmo-dulen 59, waarvan er in fig. 6 een perspectief in detail is weergegeven. Het mengmodule 59 bestaat uit een kort stuk buis 60, dat aan beide einden is voorzien van een aansluitflens 61. Ongeveer in het midden is loodrecht op het stuk buis 60 een aan zijn vrije einde afgesloten buisstomp 62 aangesloten, die is verbonden met een kanaal 63 in het stuk buis 60 en waarop nabij het vrije einde een mengplaat 64 is gemonteerd, die is voorzien van een krans van gedeeltelijk uit de plaat 64 gesneden en uit het vlak van de plaat 64 gebogen leischoe-pen 65 boven openingen 66 in de mengplaat 64. De buisstomp 62 is tussen zijn vrije gesloten einde en de mengplaat 64 voorzien van een krans van radiale uitstroomgaten 67. De aansluitflenzen 61 zijn nog voorzien van bevestigingsgaten 68.
De menginrichting 58 volgens fig. 5 wordt opgebouwd door bij dit uitvoeringsvoorbeeld drie mengmodulen 59 met de flenzen 60 op elkaar te stapelen en door middel van bouten door de gaten 68 in de flenzen 61 met elkaar te verbinden. Zo worden drie van dergelijke stapels gevormd, die aan de bovenzijde met elkaar worden verbonden door een gasverdeelkast 69 met een aansluitbuis 70, die op een gastoevoer leiding (niet getekend) wordt aangesloten. De gasverdeelkast 69 kan door middel van aansluitflenzen aan de onderzijde (niet getekend) worden verbonden met de bovenste aansluitflenzen 61 van de mengmodulen 59. De ondereinden van de kanalen 63 in de modulen zijn op geschikte wijze dichtgemaakt (niet getekend). Vanzelfsprekend zijn ook de verbindingen tussen verdeelkast 69 en modulen 59 en tussen de modulen 59 onderling goed afgedicht.
De werking van de menginrichting 58 is als volgt: de menginrichting 58 is geplaatst in een luchttoevoerleiding 71 tussen bijvoorbeeld een aanjager en een gasbrander (niet getekend). De verbrandingslucht stroomt in de richting van de pijlen 72 door de leiding 70 en langs en tussen de modulen 59 door. Daarbij botst de lucht tegen de mengplaten 64 en stroomt door de gaten 66 onder ' de leischoepen 65 door in een draaiende stroom van de mengplaten 64 af. Het brandbare gas wordt door een leiding (niet getekend) en de aansluitbuis 70 in de verdeelkast 69 toegevoerd, stroomt door de kanalen 63 en dan door de buisstompen 62 en stroomt radiaal naar buiten door de gaten 67, Daar worden de radiale gasstromen intensief gemengd met de draaiende stromingen van verbrandingslucht en wordt een homogeen mengsel van gas en verbrandingslucht gevormd, dat aan de gasbrander wordt toegevoerd.
Fig. 7 toont schematisch een ketelinstallatie volgens de uitvinding. De installatie bestaat uit een ketel 73 met een rookgasafvoer 74 en een brander 75. Op de brander 75 is met een luchtleiding 76 een verbrandingsluchtventilator of - aanjager 77 aangesloten, waarbij in de leiding 76 een capaciteitsregelklep 78 is aangebracht, alsmede een gastoevoerleiding 79 met een verhoudingsregelklep 80. De verhou-dingsregelklep 80 is door middel van een meldleiding 81 verbonden met de lucht leiding 76 en door middel van een meldleiding 82 met de verbrandingskamer van de gasbrander 75. De rookgasafvoer 74 is door een retourleiding 83 verbonden met een luchtaanvoerleiding 84 naar de ventilator/aanjager 77. In de leiding 83 is een vast ingestelde klep 85 en in de leiding 84 een vast ingestelde klep 86 aangebraeht.
De ketelinstallatie volgens fig. 7 werkt als volgt; de ventilator/aanjager 77 zuigt verbrandingslucht aan door de leiding 84 met de vast ingestelde klep 85, waarbij door de leiding 83 met de vast ingestelde klep 85 een hoeveelheid rookgassen aan de verbrandingslucht worden toegevoegd. De aanjager 77 stuwt het mengsel van verbrandingslucht en rookgassen door de leiding 76 naar de brander 75, waarbij met de capaciteitsregelklep 78 de gewenste hoeveelheid lucht/rookgassen wordt ingesteld. Het brandbare gas wordt door de leiding 79 toegevoerd aan de brander 75, waarbij met behulp van de verhoudingsregelklep 80 de gewenste hoeveelheid gas wordt ingesteld. Deze hoeveelheid gas wordt in de verhoudingsregelklep 80 ingesteld met een klep, die onder invloed staat van de druk in de luchtleiding 76 door middel van de meldleiding 81 en van de druk in de vuurhaard van de ketel 73 door middel van de meldleiding 82. Het verkregen mengsel van verbrandingslucht en rookgassen wordt via de leiding 76 en het brandbare gas via de leiding 79 aan de brander 75 toegevoerd.
De figuren 8A en 8B tonen de mengflens volgens de uitvinding van de brander 75 van de ketelinstallatie volgens fig. 7. Op de zijwand 106 van de brander 75, zie ook fig. 9, is de mengflens 88 gemonteerd, waarbij tussen zijwand 106 en mengflens 88 een pakking 89 is geplaatst, die zorgt voor de afdichting en die in onderaanzicht in fig. 8B is getekend.
De mengflens 88 bestaat in wezen uit een basisplaat 90 en uit uit één stuk daarmee gevormde nippels 91 en 92, waarbij de grote nippel 91 dient voor het aansluiten van de luchtleiding 76 en de kleine nippel 92 voor het aansluiten van de gasleiding 79. De zijwand 106 is voorzien van een rond gat 93 concentrisch ten opzichte van de nippel 91.
De nippel 91 heeft een getrapte boring 94 met hartlijn 94a, die van buiten naar binnen gezien bestaat uit een sehroefdraadge-deelte 95 voor het aansluiten van de luchtleiding 76, uit een verwijd gedeelte 96 met een grotere diameter dan het deel 95, uit een vernauwd gedeelte 97 waarvan de diameter kleiner is dan die van het deel 95 en uit een ingesnoerd gedeelte 98, waarvan de diameter weer kleiner is dan die van het deel 97. Door het vernauwde gedeelte 97, het inge snoerde gedeelte 98 en de wand van het gat 93 in de zijwand van de brander wordt een soort venturibuis gevormd, waarbij de lucht met een relatief grote snelheid door het ingesnoerde gedeelte 98 stroomt en via een spleet 99 tussen mengflens 88 en zijwand 106 gas aanzuigt, waarvan de functie nader wordt omschreven.
De nippel 92 heeft eveneens een getrapte boring 100 met hartlijn 100a, die van buiten naar binnen gezien bestaat uit een schroefdraaddeel 101 voor het aansluiten van de gasleiding 79, uit een verwijd gedeelte 102 met een grotere diameter dan het deel 101 en uit een vernauwd gedeelte 103 met een kleinere diameter dan die van het deel 101, en dat aansluit op de spleet 99.
Doordat de lucht met een relatief grote stroomsnelheid door de "venturibuis" 97-98-93 stroomt, wordt het door de nippel 92 in de spleet 99 toegevoerde gas sterk aangezogen in de richting loodrecht op de luchtstroom, waardoor al voor het branderhuis een sterke menging van verbrandingslucht en gas wordt bewerkstelligd.
Fig. 9 toont schematisch de brander 75 van de ketelinstal-latie volgens fig. 7. De brander 75 heeft een huis 104 met hartlijn 104a en met een voorste eindwand 105 en een zijwand 106, 107. De hartlijnen 94a en 100a liggen in een vlak, dat evenwijdig is aan de hartlijn 104a en ten opzichte daarvan naar buiten is verplaatst, waarbij de mengflens 88 tussen het langsmiddenvlak van de brander en de zijwand 106 van het branderhuis 104 is gemonteerd. De zijwand 87 bestaat uit een linker gedeelte 106 met een vierkante of rechthoekige dwarsdoorsnede en een rechter gedeelte 107 met een ronde dwarsdoorsnede. Het linker gedeelte 106 heeft een vierkante of rechthoekige dwarsdoorsnede om de mengflens 88 gemakkelijk te kunnen monteren, maar het gedeelte 106 zou natuurlijk ook rond kunnen zijn en uit één stuk met het rechter gedeelte 107 kunnen zijn vervaardigd. De delen 106 en 107 van het branderhuis 104 zijn van elkaar gescheiden door een bevestigingsflens 108, waardoor huisdelen 106a en 107a worden gevormd. Verder is in het linker deel 106 van het branderhuis nog een verdeel-plaat 109 opgesteld, die van poreus materiaal is vervaardigd of is voorzien van een groot aantal regelmatig verdeelde boringen of andere openingen (niet getekend).
Concentrisch op de zijwand 105 van het branderhuis 104 is een kastje 110 gemonteerd, dat is voorzien van een nippel 111 voor het aansluiten van een leiding voor het toevoeren van ontstekingsgas, van een ontstekingsbougie 112 en van een UV-detectorbuis 113 voor het bewaken van de vlam van de brander 75. De kast 110 is via een opening 114 in de zijwand 105 verbonden met een buis 115 voor de ontstekings-vlam en UV-deteetie van de vlam, welke buis 115 aan zijn rechter uiteinde concentrisch is gemonteerd in een rond branderpakket 116, zie fig. 10.
Het branderpakket 116 volgens fig. 10 is opgebouwd uit een spiraalvormige wikkel van een platte strook 117 en van een daarop liggende strook 118 die dwars op zijn platte vlak is gevormd, zodanig, dat tussen de platte en dé vervormde strook stromingskanalen ontstaan. De platte strook 117 en de vervormde strook 118 kunnen van hetzelfde materiaal zijn vervaardigd als de platte strook 3 respectievelijk de vervormde strook 4 van het branderpakket 1 volgens de figuren 1, 2a, 2b en 2c. De vervormde strook 118 is bij voorkeur gegolfd, maar kan ook één van de andere uitvoeringsvormen hebben, die hierboven aan de hand van de figuren 1 en 2A tot en met 2C zijn beschreven. De vervormde strook 118 is bij voorkeur voorzien van golven 119, waarvan de langsrichting een scherpe hoek van bij voorkeur 45° insluit met de langsranden 120 van de vervormde strook 118. Aan de buiten- of rechterzijde van het branderpakket 116 bevindt zich de verbrandingskamer 121 van de brander 75.
De werking van de brander 75 is als volgt: het in en stroomafwaarts van de spleet 99 gevormde mengsel van verbrandingslucht, rookgassen en brandbaar gas wordt tangentiaal in het huisdeel 106a toegevoerd, waardoor het mengsel in werveling wordt gebracht en homogeen wordt gemengd. Het mengsel stroomt door de verdeelplaat in het rechter huisgedeelte 107 en door het branderpakket 116 in de verbrandingskamer 121. Dankzij de onder een hoek van 45° staande stromingskanalen door de golven 119 en de in spiraalsgewijze verloop t opgestelde golven 119 wordt het brandbare mengsel in een om zijn langshartlijn 104a draaiende werveling 122 in de verbrandingskamer geblazen, waar dankzij deze werveling 122 een volledige verbranding plaatsheeft en de rookgassen een laag NOx- en CO-gehalte hebben. Het branderpakket 116 verhindert eveneens terugslaan van de vlam.
Bij het aansteken van de brander 75 wordt eerst ontstekingsgas toegevoerd via de nippel 111 en de buis 115 en ontstoken door de bougie 112. Daarna wordt met de ontstekingsvlam het door het pakket 116 toegevoerde mengsel aangestoken, waarvan de vlam wordt bewaakt door de UV-detectorbuis 113 en de buis 115 en waarna de ontstekingsvlam wordt gedoofd.
In fig. 11 is een verwarmingsinstallatie volgens de uitvinding getekend, die bij dit uitvoeringsvoorbeeld geschikt is voor het verwarmen van zogenaamde proceslucht die onder andere dient voor het drogen van producten, het verwarmen van fabrieken, andere grote gebouwen en dergelijke installaties.
De installatie volgens fig. 11 is bedoeld voor het verwarmen van proceslucht, die door een kanaal 123 stroomt. Daartoe is in het kanaal 123 een brander 124 opgesteld, die is voorzien van een branderpakket 1 overeenkomstig de figuren 1 en 2, eventueel met een of meer vlamstabilisatie-elementen volgens de figuren 3 en 4. De brander 124 is door een leiding 125 verbonden met een menginrichting 126, die overeenkomt met de menginrichting volgens de figuren 5 en 6 en waarop een leiding 127 voor het toevoeren van verbrandingslucht, die door een ventilator 128 wordt toegevoerd, en een toevoerleiding 129 voor brandbaar gas zijn aangesloten.
De installatie volgens fig. 11 is verder voorzien van een capaciteitsregelklep 130 in de leiding 127 van een verhoudingsregel-klep 131 die de leiding 129, van een correctieregelklep 132 in de leiding 129, en van een thermokoppel 133 met een voeler 133a en van een temperatuur/spannings-regelaar 134 in een leiding 135 tussen thermokoppel 133 en correctieregelklep 132, waarbij het thermokoppel 133 met zijn voeler 133a in de vlam van de brander 124 reikt. Tenslotte is tussen het kanaal 123 en de verhoudingsregelklep 131 een leiding 136 voor de terugmelding van de kanaaldruk en tussen de luchtleiding 127 en de verhoudingsregelklep 131 een terugmeldleiding 137 aangebracht .
Het doel van de installatie volgens fig. 11 is, de verhouding tussen de aan de brander 124 toegevoerde hoeveelheid lucht en toegevoerde hoeveelheid gas zodanig te regelen, dat het gehalte van CO en NOx in de verbrandingsrookgassen tot een minimum wordt teruggebracht. Het wezen van de uitvinding in de installatie volgens fig. 11 is, dat het regelen van die verhouding tussen de aan de brander 124 toegevoerde hoeveelheden verbrandingslucht en gas geschiedt in afhan kelijkheid van de temperatuur van de vlam in de brander 124. Bij de installatie volgens fig. 11 werkt deze regeling alleen bij lage belastingen, dat wil zeggen bij een belasting, resp. capaciteit waarbij de toegevoerde hoeveelheid gas ongeveer 1/15 bedraagt van de maximale hoeveelheid, tot de minimale belasting, waarbij de toegevoerde hoeveelheid gas ongeveer 1/30 bedraagt van de maximale hoeveelheid.
De werking van de installatie volgens fig. 11 is als volgt; op de temperatuurregelaar 134 wordt de gewenste vlamtemperatuur ingesteld, dat wil zeggen een met de gewenste temperatuur overeenkomende spanning. Het thermokoppel 133 levert een spanning, die afhankelijk is van de temperatuur van de vlam. In de temperatuurregelaar 134 wordt de spanning, die het thermokoppel 133 afgeeft, vergeleken met de ingestelde spanning. Als de spanningen aan elkaar gelijk zijn, is de vlamtemperatuur dus goed en is de verhouding verbrandingslucht : gas goed ingesteld. Wanneer door welke oorzaak dan ook de vlamtemperatuur daalt, dan is de door het thermokoppel 133 geleverde spanning lager dan de op de temperatuurregelaar 134 ingestelde spanning en de temperatuurregelaar 134 stuurt een servomotor van de correetieregelklep 132 zodanig, dat de hoeveelheid toegevoerd gas groter wordt, totdat de door het thermokoppel 133 geleverde spanning weer gelijk is aan de op de temperatuurregelaar 134 ingestelde spanning en de temperatuurregelaar 134 de stand van de correetieregelklep 132 niet meer verandert.
Wanneer de vlamtemperatuur van de brander hoger wordt dan de ingestelde waarde, wordt de door het thermokoppel 133 geleverde spanning hoger dan de op de temperatuurregelaar 134 ingestelde spanning en de regelaar 134 stuurt de servomotor van de correetieregelklep 132 zodanig, dat de hoeveelheid toegevoerd gas kleiner wordt, totdat de thermokoppelspanning weer gelijk is aan de op de regelaar 134 ingestelde spanning.
De belasting, respectievelijk capaciteit van de brander in het gebied van hoeveelheid lucht: hoeveelheid gas van 1 : 1 tot 15 : 1 wordt geregeld met behulp van de verhoudingsregeklep 131, in welk gebied de correctieregeklep 132 geheel open staat. De verhoudingsre-gelklep 131 levert een hoeveelheid gas afhankelijk van de via de leiding 137 op de regelklep 131 inwerkende druk in de luchtleiding en de via de leiding 136 op de regelklep 131 inwerkende druk in de procesluchtleiding 123.
Bij de installatie volgens fig. .11 zijn de capaciteitsre-gelklep 130, de verhoudingsregelklep 131, de correctieregelklep 132, het thermokoppel 133 en de temperatuur- respectievelijk spanningsrege-laar 134 aan de deskundige op dit gebied bekende apparaten, die bijgevolg geen nadere toelichting behoeven.
De installatie volgens fig. 12 is evenals de installatie volgens fig. 11 bedoeld voor het verwarmen van proceslucht. De installatie volgens fig. 12 komt in grote lijnen overeen met de installatie volgens fig. 11, die een vereenvoudigde uitvoeringsvorm van de installatie volgens fig. 12 is. De installatie volgens fig. 12 omvat evenals de installatie volgens fig. 11 het procesluchtkanaal 123, de brander 124, de leiding 125, de menginrichting 126, de leiding 127, de ventilator of aanjager 128 voor de verbrandingslucht, en de gastoevoerlei-ding 129. Deze onderdelen van de installatie volgens fig. 12 zijn dezelfde als die van de installatie volgens fig. 11.
De installatie volgens fig. 12 is behalve van de bovenbeschreven onderdelen verder voorzien van een capaciteitsregeklep 138 in de leiding 125, van een verhoudingsregelklep 139 in de gasleiding 129, van een correctieregelklep 140, die door een leiding 141 is verbonden met een correctie- of temperatuurregelaar 142, die op zijn beurt door een leiding 143 is verbonden met een zogenoemde hulpbrander of correc-tie-opnemer 144. De hulpbrander 144 is door een buis 145 verbonden met de hoofdbrander 124 voor het afvoeren van verbrandingsgassen uit de hulpbrander 144. Verder is de hulpbrander 144 door een leiding 146 verbonden met de mengselleiding 125 en door een leiding 147 verbonden met de luchtleiding 127 voor het toevoeren van koellucht aan de hulpbrander 144.
De correctieregeklep 140 is verder door een leiding 148 verbonden met de mengselleiding 125, door een leiding 149 met de luchttoevoerleiding 127 en door een leiding 150 met de verhoudingsre-geklep 139. De verhoudingsregelklep 139 is door een leiding 151 verbonden met het procesluchtkanaal 123. De correctieregelkep 140 is een driewegklep met drie boringen, waarop de leidingen 148, 149 en 150 zijn aangesloten. De drie boringen monden uit in een kanaal (niet getekend), waarin een passende as draaibaar is, in welke as een omtreksgroef is aangebracht over een hoek, binnen welke de drie boringen in het kanaal uitmonden. Door nu de as te verdraaien kan de druk in de leiding 150, die met de verhoudingsregelklep 139 is verbonden, worden gewijzigd en zo de stand daarvan worden gecorrigeerd. De verhoudingsregelklep 139 is in principe een vlinderklep in de leiding 129, waarvan de stand wordt veranderd door drukveranderingen in de leidingen 150 en 151. De capaciteitsregelklep 138, de verhoudingsregelklep 139, de correctieregelklep 140 en de spanningsregelaar 134 zijn op zichzelf bekende apparaten, die in de handel verkrijgbaar zijn.
De hulpbrander 144 van de installatie volgens fig. 12 is in detail en in langsdoorsnede in fig. 13 getekend. De hulpbrander 144 is ondergebracht in een bijvoorbeeld cylindrische huls 152, die aan de einden met een pakking 153a respectievelijk 154a is afgedicht door een deksel 153 respectievelijk 154, welke deksels op de flenzen 155 en 156 van de huls zijn bevestigd. Het deksel 153 heeft in het midden een aansluitstomp 157 voor de leiding 146 (fig. 12) voor de toevoer van het mengsel van verbrandingslucht en brandbaar gas en het deksel 154 heeft een centrale rookgasafvoerstomp 158, die door de buis 145 is verbonden met de verbrandingskamer van de brander 124 (fig. 12).
In de huls 152 van de hulpbrander 144 zijn van links naar rechts in fig. 13 de volgende onderdelen geplaatsts een vlamterugslag-plaat 159, een stroomtoevoerelectrode 160 die met een doorvoerisolator 161 is geplaatst in een aansluitnippel 162 op de buitenwand van de huls 152 en die uitsteekt door een gat 163 in de huls 152 en is verbonden met een gloeispiraal 164, een vlamstabilisatieplaat 165 die bestaat uit een geperforeerde keramische plaat, een dichte keramische ring 166 waarbinnen de gloeispiraal 164 is geplaatst en die is voorzien van een uitsparing 167, terwijl tegenover de uitsparing 167 een kijkglas 168 is gemonteerd in een aansluitnippel 169 op de buitenwand van de huls 152.
Verder is de hulpbrander 144 voorzien van een geperforeerde keramische plaat 170, waarbij de ring 166 tussen de platen 165 en 170 is opgesteld, van een isolatiehuls 171 van fiberfrax met een grote wanddikte, die tegen de binnenwand van de huls 152 is geplaatst en een verbrandingskamer 172 in de hulpbrander 144 begrenst, van een thermokoppel 173, dat in een aansluitnippel 174 op de- buitenwand van de huls 152 is gemonteerd en met een meetsonde 175 door een boring 176, respectievelijk 177 in de huls 152 en de isolatiehuls 171 in de verbrandingskamer 172 uitsteekt, van een kijkglas 178 dat tegenover het thermokoppel 173 en afsluitnippel 179 op de buitenwand van de huls 152 is gemonteerd en waarbij in de isolatiehuls 171 tussen het kijkglas 178 en de meetsonde 175 een boring 180 is aangebracht en tenslotte van een stralingsplaat 181, die dient om warmteuitstraling van de meetsonde 175 naar een koud oppervlak te voorkomen en die bestaat uit een geperforeerde keramische plaat.
Het door de menginrichting 126 gevormde mengsel wordt door de leiding 146 afgetakt van de mengseltoevoerleiding 125 (fig. 12) en via de aansluitstomp 157 in de hulpbrander 144 toegevoerd. Het mengsel stroomt door de vlamterugslagplaat 159 en de vlamstabilisatieplaat 165 in de binnenruimte van de ring 170 en wordt door de gloeispiraal 164 ontstoken, waarbij de vlam van het brandende mengsel in hoofdzaak in de verbrandingskamer 172 brandt. De rookgassen van de vlam van de hulpbrander 144 worden door de stomp 158 en de buis 125 afgevoerd naar de gasbrander 124 van de installatie volgens fig. 12.
De werking van de installatie volgens de figuren 12 en 13 is als volt: de spanningsregelaar 142 wordt ingesteld op een bepaalde gewenste vlamtemperatuur van de hoofdgasbrander 124, in feite dus op een bepaalde electrische spanning. Deze vlamtemperatuur wordt in de hulpbrander 144, waaraan hetzelfde mengsel wordt toegevoerd als aan de hoofdbrander 124, gemeten door de meetsonde 175 van het thermokoppel 173, dat een bepaalde spanning levert aan de temperatuurregelaar respectievelijk spanningsregelaar 142. Wanneer nu de door het thermokoppel geleverde spanning gelijk is aan de ingestelde spanning op de spanningsregelaar 142, is de temperatuur dus goed en oefent de regelaar 142 geen invloed uit op de correctieregelklep 140.
Wanneer de temperatuur van de vlam en dus de door het thermokoppel 173 geleverde spanning daalt of stijgt, stuurt de spanningsregelaar 142 een van het gemeten verschil met de ingestelde spanning afhankelijk signaal naar de correctieregelklep 140, die daardoor wordt gedraaid, waarbij door middel van de via de leiding 150 geleverde stuurdruk de verhoudingsregelklep 139 verder respectievelijk minder ver wordt geopend en daardoor de hoeveelheid toegevoerd gas wordt vergroot respectievelijk verkleind totdat de gemeten spanning en de ingestelde spanning op de spanningsregelaar 142 weer gelijk zijn.
Het doel van de installatie volgens fig. 12 is, de verhou- ding tussen de aan de brander 124 toegevoerde hoeveelheid lucht en toegevoerde hoeveelheid gas zodanig te regelen, dat het gehalte van CO en NOx in de verbrandingsrookgassen tot een minimum wordt teruggebracht. Het wezen yan de uitvinding in de installatie volgens fig. 12 is, dat het regelen van die verhouding tussen de aan de brander 124 toegevoerde hoeveelheden verbrandingslucht en gas geschiedt in afhankelijkheid van de temperatuur van de vlam in de hulpbrander 144.
Bij de installatie volgens de figuren 12 en 13 werkt deze regeling vanaf de maximale belasting, resp. capaciteit tot aan de minimale belasting, resp. capaciteit, waarbij de toegevoerde hoeveelheden verbrandingslucht eri gas ongeveer 1/30 bedragen van de maximale hoeveelheden.
Claims (16)
1. Gasbrander, voorzien van een aansluiting voor het toevoeren van een mengsel van brandbaar gas en verbrandingslucht, met het kenmerk, dat de gasbrander een branderpakket (1) heeft, dat is voorzien van een of meer stapels (2a-2d) van metalen plaatjes (3; 4a-4c), waarvan de platte vlakken evenwijdig zijn aan de stromingsrich-ting van het mengsel en die afwisselend plat (3) zijn en dwars op hun platte vlak zijn vervormd (4a-4c), zodanig, dat tussen de platte en de vervormde plaatjes stromingskanalen ontstaan en dat de stapels (2a-2d) van elkaar zijn gescheiden door een massief tussenstuk (5).
2. Gasbrander volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vervormde plaatjes zijn gegolfd (4a), waarbij de langsrichting van de golven (6) een scherpe hoek insluit met de langsranden (7) van de vervormde plaatjes (4a), die loodrecht op de stromingsrichting van het mengsel staan.
3. Gasbrander volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de langshartlijnen van de golven (6) in de plaatjes (4a) van twee naast elkaar liggende stapels (2a-2d) een hoek van ± 90° insluiten en dat de scherpe hoek ± 45° bedraagt.
4. Gasbrander volgens één van de conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk, dat elk tussenstuk (5) bestaat uit een stapel van platte branderplaatjes (3).
5. Gasbrander volgens één van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat op het branderpakket (1) een vlakke plaat (12) is bevestigd, waarin een of meer lippen (13, 14, 15) gedeeltelijk zijn uitgesneden en onder een scherpe hoek uit het vlak van de plaat zijn gebogen.
6. Gasbrander volgens één van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat stroomafwaarts van het branderpakket (1; 19; 25; 30; 37; 42; 43; 51) vlamstabilisatoren (23; 28; 29; 39; 45; 46; 53; 55) zijn aangebracht, die wervelingen in de brandende gassen in de verbran-dingskamer (20) bewerkstelligen.
7. Menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, geschikt voor toepassing bij een gasbrander volgens één van de conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk, dat de menginrichting (58) bestaat uit een of meer mengmodulen (59) die elk zijn voorzien van een mengplaat (64) die loodrecht op de stromingsrichting (72) van de verbrandingslucht is opgesteld en die is voorzien van een krans van gedeeltelijk uit de plaat gesneden en uit het vlak van de plaat gebogen schoepen (65) en dat concentrisch ten opzichte van de schoe-penkrans (65) op de mengplaat (64) een axiaal gesloten buisstomp (62) staat, die is verbonden met een gastoevoerleiding (63-69-70) en waarin een krans van radiale uitstroomgaten (67) is aangebracht.
8. Menginrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de buisstomp (62) is aangesloten op een gaskanaal (60, 63), dat loodrecht op de stromingsrichting van de lucht staat en dat aan beide uiteinden is voorzien van een aansluitflens (61).
9. Ketelinstallatie voorzien van een leiding voor het toevoeren van verbrandingslucht en van gas, van een brander en van een rookgassenafvoerleiding, met het kenmerk, dat de brander (75) is voorzien van een haaks op de langshartlijn (104a) van de brander staand branderpakket (116), dat bestaat uit een spiraalvormige wikkel van een platte strook (117) en van een daarop liggende strook (118), die dwars op zijn platte vlak is vervormd, zodanig, dat tussen de platte (117) en de vervormde strook (118) stromingskanalen ontstaan.
10. Ketelinstallatie volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de vervormde strook (118) is gegolfd, waarbij de langsrichting van de golven (119) een scherpe hoek insluiten met de langsranden (120) van de vervormde strook (118).
11. Ketelinstallatie volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de scherpe hoek ±45° bedraagt.
12. Ketelinstallatie volgens conclusie 9, 10 of 11, waarbij de rookgassenafvoerleiding door middel van een terugvoerlei-ding is verbonden met de leiding voor het toevoeren van verbrandingslucht, met het kenmerk, dat de brander (75) is voorzien van een mengflens (88) waarvan de hartlijnen (94a, 100a) van de kanalen (94, 100) voor het toevoeren van gas en lucht loodrecht op de langshartlijn (104a) van de brander (75) staan en liggen in een vlak, dat ten opzichte van de langshartlijn van de brander naar buiten is ver- plaatst.
13. Ketelinstallatie volgens conclusie 12, met het ken merk, dat het luchttoevoerkanaal (94) van de mengflens (88) is voorzien van een venturivormige vernauwing (97, 98, 93) en dat tussen de mengflens (88) en de wand (106) van het branderhuis (104), waarin concentrisch ten opzichte van het luchttoevoerkanaal (94) en de vernauwing (97, 98) een rond gat (93) met een grotere diameter dan de vernauwing (97, 98) is aangebracht, een spieetvormige ruimte (99) aanwezig is, waarop het gastoevoerkanaal (100) is aangesloten.
14. Verwarmingsinstallatie voorzien van een gasbrander, van een inrichting voor het toevoeren van verbrandingslucht en van een gastoevoer leiding, die zijn verbonden met een menger die op de gasbrander is aangesloten, waarbij in de gasleiding naar de menger een verhoudingsregelklep is aangebracht, met het kenmerk, dat de installatie is voorzien van een gasbrander (124) volgens één van de conclusies 1 tot en met 6 en van een menger (126) volgens conclusie 7 of 8, dat de installatie is voorzien van een thermokoppel (133) waarvan de meetsonde (134) is geplaatst in de vlam van de gasbrander (124) , dat het thermokoppel (133) is verbonden met een temperatuurre-gelaar (134) en dat de temperatuurregelaar is verbonden' met een correctieregelklep (132) in de gasleiding (129) tussen de verhoudings-regeklep (132) en de menginrichting (126).
15. Verwarmingsinstallatie voorzien van een gasbrander, van een richting voor het toevoeren van de verbrandingslucht en van een gastoevoer leiding, die zijn verbonden met een menginrichting, die op de gasbrander is aangesloten, waarbij in de gasleiding naar de menginrichting een verhoudingsregelklep is aangebracht, met het kenmerk, dat de installatie is voorzien van een gasbrander (124) volgens één van de conclusies 1 tot en met 6 en van een menginrichting (126) volgens conclusie 7 of 8, dat de installatie is voorzien van een hulpbrander (144) die door middel van een aftakleiding (146) is verbonden met de leiding (125) tussen de menginrichting (126) en de gasbrander (124), dat de meetsonde (175) van een thermokoppel (173) is geplaatst in de vlam van de hulpbrander (144), dat het thermokoppel (173) is verbonden met een temperatuurregelaar (142) en dat de temperatuurregelaar is verbonden met een correctieregelklep (140)/ die is verbonden met de verhoudings-regelklep (139).
16. Installatie volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de hulpbrander (144) is voorzien van twee geperforeerde keramische vlamstabilisatieplaten (165, 170), die loodrecht op de stromingsrich-ting van het mengsel staan en tussen welke platen een gasontstekings-element (164) is geplaatst en dat stroomopwaarts van de vlamstabilisatieplaten (165, 170) een geperforeerde, keramische terugslagplaat (159) is opgesteld.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9200460A NL9200460A (nl) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Gasbrander, menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, ketelinstallatie en verwarminginstallatie, voorzien van een dergelijke gasbrander en menginrichting. |
US08/028,157 US5622491A (en) | 1992-03-12 | 1993-03-09 | Gas burner having a pack of stacked metal plates at the combustion chamber inlet |
CA002091374A CA2091374A1 (en) | 1992-03-12 | 1993-03-10 | Gas burner, mixing device for combustion air and combustible gas, and heating installation provided with a similar gas burner and mixing device |
AT93200694T ATE154112T1 (de) | 1992-03-12 | 1993-03-11 | Gasbrenner und heizanlage welche mit einem ähnlichen gasbrenner versehen ist |
ES93200694T ES2104040T3 (es) | 1992-03-12 | 1993-03-11 | Quemador de gas e instalacion de calefaccion provista de un quemador de gas similar. |
EP93200694A EP0560454B1 (en) | 1992-03-12 | 1993-03-11 | Gas burner and heating installation provided with a similar gas burner |
DE69311166T DE69311166T2 (de) | 1992-03-12 | 1993-03-11 | Gasbrenner und Heizanlage welche mit einem ähnlichen Gasbrenner versehen ist |
JP5078660A JPH0611116A (ja) | 1992-03-12 | 1993-03-12 | ガスバーナ |
MX9301386A MX9301386A (es) | 1992-03-12 | 1993-03-12 | Quemador de gas, dispositivo mezclador para la combustion de aire y gas combustible e instalacion de calefaccion provista de un quemador de gas y un dispositivo mezclador similares. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL9200460A NL9200460A (nl) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Gasbrander, menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, ketelinstallatie en verwarminginstallatie, voorzien van een dergelijke gasbrander en menginrichting. |
NL9200460 | 1992-03-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9200460A true NL9200460A (nl) | 1993-10-01 |
Family
ID=19860549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9200460A NL9200460A (nl) | 1992-03-12 | 1992-03-12 | Gasbrander, menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, ketelinstallatie en verwarminginstallatie, voorzien van een dergelijke gasbrander en menginrichting. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5622491A (nl) |
EP (1) | EP0560454B1 (nl) |
JP (1) | JPH0611116A (nl) |
AT (1) | ATE154112T1 (nl) |
CA (1) | CA2091374A1 (nl) |
DE (1) | DE69311166T2 (nl) |
ES (1) | ES2104040T3 (nl) |
MX (1) | MX9301386A (nl) |
NL (1) | NL9200460A (nl) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL9301980A (nl) * | 1993-09-28 | 1995-04-18 | Ingbureaup I Product Innovatie | Werkwijze en inrichting voor het verbranden van gas. |
DE29611338U1 (de) * | 1996-06-18 | 1997-10-16 | Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart | Gasbrenner für Heizgeräte |
US5839891A (en) * | 1997-01-13 | 1998-11-24 | Beckett Gas, Inc. | Power gas burner |
US6006742A (en) * | 1997-01-23 | 1999-12-28 | Lennox Industries Inc. | Simulated solid fuel element |
AT408268B (de) * | 1999-09-24 | 2001-10-25 | Vaillant Gmbh | Gebläseunterstützter brenner |
US6428312B1 (en) | 2000-05-10 | 2002-08-06 | Lochinvar Corporation | Resonance free burner |
CN102798123B (zh) * | 2011-05-26 | 2016-05-04 | 中山炫能燃气科技股份有限公司 | 一种红外线金属发热体及其制作方法 |
FR2993040B1 (fr) * | 2012-07-05 | 2016-07-15 | Giannoni France | Bruleur a gaz a combustion de surface |
US11255538B2 (en) * | 2015-02-09 | 2022-02-22 | Gas Technology Institute | Radiant infrared gas burner |
DE102016202126A1 (de) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Vaillant Gmbh | Heizgerät |
EP3569927B1 (fr) * | 2018-05-18 | 2023-07-26 | Yahtec | Dispositif de bruleur à pré-mélange air/gaz pulsé |
FR3081212A1 (fr) * | 2018-05-18 | 2019-11-22 | Yahtec | Dispositif de bruleur a pre-melange air/gaz pulse |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE558007A (nl) * | ||||
GB159935A (en) * | 1919-11-11 | 1921-03-11 | Harold Woodward Hawkins | Improvements in and connected with gas burners |
US1372724A (en) * | 1919-12-26 | 1921-03-29 | Cleveland Gas Burner & Applian | Gaseous-fuel burner |
US1910020A (en) * | 1928-06-30 | 1933-05-23 | Selas Company | Burner and method of making the same |
US1789226A (en) * | 1928-09-22 | 1931-01-13 | Ensign Reynolds Inc | Ribbon burner |
US1901086A (en) * | 1931-05-28 | 1933-03-14 | Cox Frederick John | Gas burner |
GB388886A (en) * | 1931-12-14 | 1933-03-09 | James John Leaver | Improvements in, or relating to, fraud-preventing doors and entrances to public lavatories |
GB416802A (en) * | 1933-04-07 | 1934-09-21 | Radiant Heating Ltd | Improvements in or relating to gas burners |
US2251710A (en) * | 1938-08-24 | 1941-08-05 | Chrysler Corp | Gas burner |
DE1054038B (de) * | 1951-05-30 | 1959-04-02 | Bataafsche Petroleum | Brenner mit Vormischung von brennbarem Gas mit Verbrennungsluft |
US3053316A (en) * | 1959-11-12 | 1962-09-11 | John H Flynn | Gas burner of high-velocity flame sheet type |
US3170504A (en) * | 1962-06-05 | 1965-02-23 | Corning Glass Works | Ceramic burner plate |
NL6402237A (nl) * | 1964-03-05 | 1965-02-25 | ||
GB1078951A (en) * | 1965-01-12 | 1967-08-09 | Albert Horace Greaves | A new or improved gas burner |
FR1565689A (nl) * | 1968-03-22 | 1969-05-02 | ||
GB1354113A (en) * | 1970-06-17 | 1974-06-05 | Blackman Keith Ltd | Gas burners |
DE2151429A1 (de) * | 1971-10-15 | 1973-04-19 | Junkers & Co | Brenner fuer gasbeheizte geraete |
US3915624A (en) * | 1974-01-04 | 1975-10-28 | Morganite Thermal Designs Ltd | Gas burners |
GB1565310A (en) * | 1977-12-01 | 1980-04-16 | Battelle Development Corp | Method and apparatus for controlling fuel to oxidant ratioof a burner |
DE3125513A1 (de) * | 1981-06-29 | 1983-01-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | "verfahren zum betrieb einer vergasungsbrenner/heinzkesselanlage" |
JPS62280516A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-05 | Rinnai Corp | 燃焼装置 |
EP0250668B1 (en) * | 1986-07-01 | 1991-04-17 | British Gas Corporation | Fuel-fired burner |
GB8801785D0 (en) * | 1988-01-27 | 1988-02-24 | Burco Dean Appliances Ltd | Gas burner assemblies |
AT393886B (de) * | 1989-02-16 | 1991-12-27 | Vaillant Gmbh | Geblaese-gasbrenner |
JP2713627B2 (ja) * | 1989-03-20 | 1998-02-16 | 株式会社日立製作所 | ガスタービン燃焼器、これを備えているガスタービン設備、及びこの燃焼方法 |
US4919609A (en) * | 1989-05-02 | 1990-04-24 | Gas Research Institute | Ceramic tile burner |
JPH036411A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-11 | Toshiba Corp | 表面欠陥記録装置 |
-
1992
- 1992-03-12 NL NL9200460A patent/NL9200460A/nl not_active Application Discontinuation
-
1993
- 1993-03-09 US US08/028,157 patent/US5622491A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-10 CA CA002091374A patent/CA2091374A1/en not_active Abandoned
- 1993-03-11 EP EP93200694A patent/EP0560454B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-11 DE DE69311166T patent/DE69311166T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-11 ES ES93200694T patent/ES2104040T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-11 AT AT93200694T patent/ATE154112T1/de not_active IP Right Cessation
- 1993-03-12 MX MX9301386A patent/MX9301386A/es unknown
- 1993-03-12 JP JP5078660A patent/JPH0611116A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69311166D1 (de) | 1997-07-10 |
ES2104040T3 (es) | 1997-10-01 |
MX9301386A (es) | 1994-08-31 |
EP0560454B1 (en) | 1997-06-04 |
US5622491A (en) | 1997-04-22 |
ATE154112T1 (de) | 1997-06-15 |
EP0560454A2 (en) | 1993-09-15 |
JPH0611116A (ja) | 1994-01-21 |
EP0560454A3 (nl) | 1994-01-19 |
CA2091374A1 (en) | 1993-09-13 |
DE69311166T2 (de) | 1997-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL9200460A (nl) | Gasbrander, menginrichting voor verbrandingslucht en brandbaar gas, ketelinstallatie en verwarminginstallatie, voorzien van een dergelijke gasbrander en menginrichting. | |
AU631391B2 (en) | High efficiency linear gas burner assembly | |
US3881863A (en) | Dual fuel burner | |
US8985999B2 (en) | Fuel/air furnace mixer | |
US5299930A (en) | Low nox burner | |
US4488869A (en) | High efficiency, low NOX emitting, staged combustion burner | |
US20120247444A1 (en) | Gas-Fired Furnace and Intake Manifold for Low NOx Applications | |
DE69606189T2 (de) | Gasgerät zum erhitzen von flüssigkeiten | |
EP3295083B1 (en) | Burner with flow distribution member | |
EP0404260A1 (en) | Laminated burner structure | |
HRP20000088A2 (en) | Burner | |
US5017129A (en) | Porous ceramic gas burner | |
US7410288B1 (en) | Fluid mixing device | |
US4958619A (en) | Portable, flueless, low nox, low co space heater | |
US11815264B2 (en) | Burner | |
US6857868B1 (en) | Burner with a modular flame retention plate system | |
US5762490A (en) | Premixed gas burner orifice | |
CA1209457A (en) | Burner for heating air and disposed in a passage through which the air flows | |
GB2593164A (en) | Flame arresting | |
BG63410B1 (bg) | Горивна уредба | |
NL1011814C1 (nl) | Gas-oliecombinatiebrander van het niet-voorgemengde type. | |
US20050158682A1 (en) | Burner heads and burners | |
NL1002563C2 (nl) | Verwarmingsinrichting, in het bijzonder voor heetwaterapparaten. | |
EP4194755B1 (de) | Infrarotstrahler | |
US3336915A (en) | End-to-end connecting structure for infra-red gas burners |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |