DE1751483A1

DE1751483A1 - Gasbrenner

Info

Publication number: DE1751483A1
Application number: DE19681751483
Authority: DE
Inventors: G Richard Harter; Rothhaar Charles W
Original assignee: Maxon Premix Burner Co Inc
Current assignee: Maxon Premix Burner Co Inc
Priority date: 1967-12-13
Filing date: 1968-06-06
Publication date: 1970-10-22
Also published as: DE1751483C3; NL6806789A; GB1196338A; BE713431A; US3511589A; DE1751483B2

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf einen Gasbrenner und auf eine Einrichtung zum Erzeugen von Wärme mit einem Gasbrenner. Eine Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine Brenneranordnung vorzusehen, die innerhalb eines großen Bereiches von Betriebsbedingungen und in den verschiedenefcen Anwendung:; fäll en mit einer gleichmäßig hohen Leistung arbeite b,· und zwar entweder in einem sich bewegenden Luftstrom oder in einer ruhenden Umgebung.

.Gasbrenner, werden- zu den ve rs chi e duns b en Zwecken verwendet, und sie dienen z.B. dazu, Zusatzluft bei Gebäuden für industrielle oder kommerzielle Zwecke zu erhitzen, lleliiluft für Öfen und andere mit ständiger Umwälzung arbeitende

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technische Einrichtungen zu erzeugen, erhitzte Luft Trocknungseinrichtung en zuzuführen, die nicht nach einem Umwälzverfahren arbeiten, sowie ,zum Beheizen von Räumen durch eine direkte Zufuhr von Wärme» Bei diesen typischen Anwendungsfällen muß ein solcher Brenner im Idealfall unter anderem dadurch gekennzeichnet sein, daß er innerhalb eines großen Wärme abgabebereich.es arbeitet, d. h. daß er von einer hohen Wärmeabgabe auf eine sehr kleine Wärmeabgabe umgestellt werden kann, ferner dadurch, daß die Flamme nicht zufällig erlöschen kann, daß eine einwandfreie Zündung gewährleistet ist, daß eine maximale Wärmeabgabe bei kleiner Länge der Flammen erzielt werden kann, daß der Brenner in hohem Maße anpassungsfähig ist, d. h. daß er geeignet ist, den verschiedensten Bedingungen bei der Erzeugung von Wärme für industrielle und kommerzielle Zwecke sowie zu Heizzwecken zu entsprechen, und daß er auch bezüglich seiner Betriebsweise anpassungsfähig ist, d. h. daß ein einwandfreies Arbeiten auch unter ungünstigen und wechselnden Umgebungs- und Betriebsbedingungen bei gleichmäßig hoher Leistung gewährleistet isto Auch soll er wahlweise in ruhender oder strömender Uiugebungsluft arbeiten können. An einen guten Brenner sind außerdem folgende Forderungen zu stellen:

Erstens soll der Brenner geeignet sein, bei atmosphärischem Druck in einer ruhenden Umgebung oder oberhalb oder unterhalb des atmosphärischen Drucks in einem sich bewegenden Luftstrom zu arbeiten« Zweitens sollen die Flammen zwangsläufig erhalten

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bleiben, 'ohne daß es erforderlich'ist, sogenannte Zündrohre, außenliegende Flansche, Flammenanschläge oder andere mechanische Vorrichtungen vorzusehen. Drittens soll der Brenner innerhalb eines großen Bereiches des Gasdurchsatzes einwandfrei arbeiten, ohne daß der Betrieb durch ungünstige Umgebungseinflüsse beeinträchtigt wird, und ohne.-daß es erforderlich ist, eine äußere Abschirmung" oder dergleichen vorzusehen. Viertens soll der Brenner j'e Längeneinheit mit einer hohen Wärmeabgabe betrieben werden können, die Betriebskosten sollen niedrig sein und λ der Brenner soll je Einheit der erzeugten Wärmemenge ein kleines Gewicht haben. Fünftens soll der Brenner ohne jede Überhitzuhgsgefahr und möglichst geräuschlos arbeiten und es soll nicht erforderlich sein, besondere Materialien oder Bauteile zu verwenden. Sechstens soll der Zündpunkt vollständig beherrschbar sein, und der Brenner soll mit einer zwangsläufigen Übertragung des Zündvorgangs von Flamme zu Flamme arbeiten, xtfobei die Gefahr einer Frühzündung oder eines Zurückschiagens der Flamme in den Brenner möglichst ausgeschlossen ist. Siebentens soll es möglich sein, den Brenner den verschiedensten Verwendungsbe dingung en anzupassen, ohne daß die Grundkonstruktion des Brenners abgeändert zu v/erden braucht. Achtens soll der Brenner leicht und mit geringen Kosten herstellbar sein, er soll sich leicht einbauen und instandhalten lassen, er soll sich aus einer möglichst kleinen Zahl von Bauteilen zusammensetzen, und er soll in schon vorhandene Anlagen eingebaut werden können.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner zu schaffen, der diese Forderungen erfüllt ο Ein diese Aufgaben löcender Brenner ist gekennzeichnet -durch eine eine Brennstoffleitung bildende Verteilerleitung, der Verteilerleitung zugeordnete Flächen sowie mehrere in den Flachen '-.ιιεgebildete rr.n mit dem Innuiiraua der Verteilerleitung in 'Verbindung stehende Brennstoff öffnungen, wobei die erwähnten Flächen und die Brennstofföffnungen relativ zueinander so angeordnet sind, daß Reihen von sich im H3um kreuzenden Flammen erzeugt werden.

Ein erfindungsgemäßer Brenner ermöglicht es, sich selbst haltende, ineinandergreifende Flammen zu erzeugen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand Echematischer Zeichnungen hervor» Es zeigen:

Fig. 1 in einem etwas vereinfachten Schnitt eine Lufterhitzungsanlage, bei der eine Ausführungsform eines erfindungs-

gemäßen Brenners verwendet wird;

Fig. 2 in größerem Maßstäbe einen Ausschnitt aus Fig. 14

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-5 in Figo 2, aus dem die Vorderseite eines Brenners nach der Erfindungersichtlich ist;

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4-. in kleinerem Maßstäbe einen erfindungsgemäßen Brenner, der zur direkten Abgabe von Wärme dient;

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 5-5 in S¹Ig. 3>

ig. S ähnelt' wie Fig. 2 einer abgeänderten Ausführungsform eines Brenners;

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7~7 in Fig. 65

■; : ■ ■■ t

Fig. 8 einen der Fig. 5 ähnelnden vergrößerten Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7>

Fig. 9 perspektivisch ein gelochtes Bauteil zur Verwendung in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Brenner;

Fig.10 im Grundriß einen Teil des Brenners nach Figo 8 bei Betrachtung dieses Teils von der Linie 10-10 in Fig.ο aus, wobei in Fig« 10 eine gex*ade Brennereinheit mit

den zugehörigen Bauteilen dargestellt ist; ^

Fig.11 einen vergrößerten Schnitt durch einen 'feil der Brennereinheit nach Fig. 10; ·

Figo12 einen Schnitt längs der Linie 12-12 in Fig_o 11, und

Fig. 13 in noch größerem Iloßstabe im ,'.Schnitt einen Teil einer Brennereinheit nach der Erfindung.

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Die in Fig. 1 dargestellte Lufterhitzungsanlage bildet , ein Beispiel für Anordnungen, bei denen ein Brenneraggregat dazu dient, einen durch einen Kanal 12 strömenden Luftstrom zu erhitzen. Bei der zugeführten Luft kann es sich um Frischluft handeln; in diesem Fall könnte der Kanal bzw. die Leitung 12 mit einem durch ein Gritter geschützten Frischlufteinlaß verbunden sein; alternativ kann der Kanal 12 einen Teil der Rückumwälzleitung eines Industrieofens 14 oder dergleichen bilden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Der Luftstrom wird mit Hilfe eines Gebläses 16 durch den Kanal 12 geleitet, und dieses Gebläse kann bei einer solchen Anlage in der Strömungsrichtung hinter der Brenneranordnung 10 oder gemäß Fig. 1 in der StrSimungsrichtung vor dem Brenner angeordnet sein.

Die Lufterhitzungsanlage nach Fig. 1 umfaßt ferner eine geeignete Vorrichtung zum Mischen von Luft und Gas, z.B. eine Mischvorrichtung 18, die dazu dienen kann, der Brenneranordnung ein Luft/Gas-Gemisch zuzuführen,. Bei dem als Luft bezeichneten Gas kann es sich um gewöhnliche Frischluft oder um ein beliebiges anderes Gas handeln, das Sauerstoff in einer ausreichenden Menge enthält, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten, wenn das Gas mit dem gasförmigen Brennstoff gemischt wi,rd. In der Strömungsrichtung hinter dem Brenner 10 ist ein Thermostat 20 angeordnet, mittels dessen die Gaszufuhr zu dem Brenner ent» sprechend einer gefühlten Temperatur geregelt wirdo ,

Gemäß Fig. 2 umfaßt die Mischvorrichtung 18 eine Leitung 22 zum Zuführen des gasförmigen Brennstoffs sowie einen luft« einlaß mit einem Verschluß 24. Der mit 26 bezeichnete Regler

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spricht auf die Signale des Thermostaten 20 an, um ein Ventil der Mischvorrichtung 18 zu betätigen und so das Volumen des Luft/Brennstoff-Gemisches zu regeln, das dem Brenner 10 je Zeiteinheit aber eine geeignete Rohrleitung 28 zugeführt wird. In Fig. 2 ist angenommen, daß die Leitung 12 in Richtung der Pfeile von Luft durchströmt wird, so daß die Luft von links nach rechts an dem Brenner 10 vorbeiströmt.

Zwar wird der Brenner 10 im folgenden für den Fall beschrieben, daß er in einem sich bewegenden Luftstrom betrieben wird, doch sei bemerkt, daß der erfindungsgemäße Brenner ebenso gut | unter Bedingungen benutzt werden kann, unter denen an dem Brenner nur eine kleine Luftmenge oder überhaupt keine Luft vorbeiströmt. Beispielsweise zeigt Pig. 4 einen typischen Brenner 10, wie er zum direkten Abgeben von Wärme benutzt werden kann, z.B. zum Heizen eines Behälterso Ferner erkennt man in Figo 4 eine andere Form einer Mischvorrichtung 19» die eine Gaseinlaßleitung 23 umfaßt, ferner eine Lufteinlaßleitung 25» eine Kammer 27 und ein proportional wirkendes Mischrohr 29» an das sich die zu dem Brenner 10 führende Rohrleitung 29 anschließt.

Gemäß Fig. 3 umfaßt die Brenneranordnung 10 mehrere miteinander verbundene einzelne Brennereinheiten einschließlich einer zentral angeordneten geraden Brennereinheit 30 mit einem hinteren Einlaßabschnitt 32, der an die Speiseleitung 28 angeschlossen v/erden kann, Ferner umfaßt die Brenneranordnung zwei T-fÖrmige Brennereinheiten 34 und vier L-förmige Brennereinheiten 36. Das freie Ende jeder der L-förmigen Brennereinheiten 36 ist durch eine allgemein halbkug-elförmige Kappe 38 abgeschlossen«

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Gemäß Pig. 5 ist jede der Brennereinheiten 30, 34 und 36 an ihren offenen Enden mit Befestigungsflanschen 40 versehen, so daß jede Brennereinheit entweder fest mit einer benachbarten Brennereinheit verbunden oder aber durch eine Kappe 38 abgeschlossen werden kann; zu diesem Zweck werden geeignete Befestigungsvorrichtungen, z.B. Kopfschrauben 42 mit Muttern, verwendete G-emäß Pig. 5 wird das Luft/Gas-Gemisch über den rückwärtigen Einlaßabschnitt 32 der geraden Brennereinheit 30 zugeführt, und das Gemisch wird durch eine allgemein rechteckige Umlenkplatte ™ 44 so umgelenkt, daß es sich gleichmäßig auf die übrigen Brennereinheiten 34 und 36 der Brenneranordnung 10 verteilt. Aus Pig. 5 ist ferner die etwas ungewöhnliche Querschnittsform der Brennereinheit 30 ersichtlich, deren Zweck und Arbeitsweise im folgenden näher erläutert v/ird₀

Pig. 6 und 7 ähneln Pig. 2 bzw» Pig. 3 und zeigen mehrere anders ausgebildete Brennereinheiten, die zu einer abgeänderten, insgesamt mit 50 bezeichneten Brenneranordnung vereinigt sind. Wie bei der Brenneranordnung 10 ist die Brenneranordnung 50 in ™ einem sich bewegenden Luftstrom angeordnet, der durch eine kreisrunde Leitung 12 strömt, und das Luft/Gas-Gemisch wird dem Brenner über eine Röhrleitung 28 zugeführt. Die abgeänderte Brenneranordnung 50 umfaßt eine allgemein kreuzförmige Brennereinheit 52 mit einem auf der Rückseite angeordneten Einlaß, ferner zwei kreuzförmige Brennereinheiten 54 sowie zwei gerade Brennereinheiten 56. Ebenso wie bei der beschriebenen Brenneranordnung 10 sind die Brennereinheiten 52, 54 und 56 bei der Brenneranordnung 50 mit Hilfe der Befestigungsflansche 40 mit-

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einander verbunden, und Abschlußkappen 38 dienen dazu, die freien Enden der Brennereinheiten 54 und 56 zu verschließen*

Pig. 8 zeigt mit größerer Deutlichkeit, auf welche Weise das Luft/Gas-Gemisch in die Brennereinheiten der Brenneranordnung 50 eintritt,, Das über die Leitung 28 zugeführte .Gemisch tritt in einen Einlaßabschnitt 58 ein, der mit der Rückwand der zentralen Brennereinheit 52 aus einem Stück besteht,. Ein in Fig. 9 perspektivisch dargestelltes abgeändertes gelochtes Verteilerstück 60 ist in die Brennereinheit 52 vor dem Einlaß» abschnitt 58 eingebaut. Ebenso wie die gemäß Pig« 3 und 5 in die gerade Brennereinheit 30 eingebaute Umlenkplatte 44 dient das gelochte Bauteil 60 dazu, den zugeführten Strom des brennbaren Gemisches in Teilströme zu zerlegen und das Gemisch gleichmäßig allen Teilen der Brenneranordnung 50 zuzuführen»

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß es möglich ist, erfindungsgemäße Brennereinheiten in den verschiedensten Formen und Größen herzustellen, so daß man solche Einheiten leicht so zusammenstellen kann, daß man eine den jeweili- λ gen Verhältnissen angepaßte Brenneranordnung der gewünschten Größe und "Form erhält.

•Fig. 10 bis 12 zeigen weitere Einzelheiten eines Ausführungsbeiöp.iels einer erfindungsgemäßen Brennereinheit. Bei der dargestellten Brennereinheit handelt es sich um die auch aus Fig.. 7 und 8 ersichtliche gerade Brennereinheit 56, doch sei bemerkt, daß auch alle übrigen Brennereinheiten 30, 34, 36, 50, 54 und 56 gemäß der Erfindung ausgebildet sind und sich lediglich

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"bezüglich ihrer Grundrißform unterscheiden, wobei manche dieser Brennereinheiten mit Einlaßabschnitten versehen sind·

Die Brennereinheit 56 umfaßt eine Verteilerleitung 70, durch die ein innerer Brennstoffkanal 72 abgegrenzt wird. Der Vorderseite der Verteilerleitung 70 sind Flächen zugeordnet, in denen Brenneröffnungen ausgebildet sind, Im vorliegenden Fall umfassen diese Flächen zwei Brennerflächen 74» die in Hichtung auf die Mittelachse der Brennstoffleitung 72 geneigt sind bzw_o konvergie~ ren. Die Verteilerleitung 70, die Brennerflächen 74 und die Befestigungsflansche 40 können auf vorteilhafte Y/eise in Form eines zusammenhängenden Gußstücks aus Eisen oder einem anderen geeigneten Material nergestellt werden. Jede der Brennerflächen 74 ist mit zwei Reihen von Öffnungen 76 und 78 versehen, wobei die Öffnungen 76 die Reihen bilden, welche der Verbindungslinie zwischen den Brennerflächen 74 am nächsten benachbart sind, d.h. die weiter innen liegenden Reihen, während die Offnungen 78 jeweils die weiter außen liegenden Reinen bilden. Die Öffnungen 76 und 78 haben vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt, und sie sind so angeordnet, daß ihre Längsachsen im wesentlichen rechtwinklig zu den betreffenden Brennerflächen 74 verlaufen, und daß sie sich durch diese Brennerflächen hindurch erstrecken, so daß sie in Verbindung mit dem Brennstoffkanal 72 stehen. Jeder der Öffnungen 78 in den äußeren Reihen sind damit konzentrische Bohrungserweiterungen oder Aussparungen 80 in der betreffenden Brennerfläche 74 zugeordnet.

Zwar zeigt ü'ig. 12 die konvergierenden bzw. gegeneinander geneigten Brennerflächen 74, doch sei bemerkt, daß lie Brenner*-

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flächen auch eine andere Form erhalten könnten« Beispielsweise könnten die erwähnten Flächen gekrümmt sein, oder sie könnten mehrere ebene Flächenelemente tunfassen. In jedem Fall umfassen die erwähnten Flächen jedoch mindestens zwei einander im wesentlichen gegenüber liegende Flächen, z.B. die Flächen 74» und diese Flächen sowie die darin ausgebildeten Öffnungen sind so angeordnet, daß jeweils Reihen von. sich im Raum kreuzenden Flammen erzeugt werden.

Die Verteilerleitung 70 umfaßt ferner zwei damit aus

einem Stück bestehende, sich in der Längsrichtung erstreckende, f aerodynamisch zur V/irkung kommende Vorsprünge 82, deren Aufgabe darin besteht, die Entstehung einer Strömungsmittelsperre oder eines abdichtenden Vorhangs in der Umgebung der Brennerflächen zu verhindern, wenn die Brennereinheit 56 in einem.sich bewegenden Luftstrom angeordnet ist; hierauf wird im folgenden näher eingegangen.

Während des betriebs tritt das Luft/Gas-Gemisch in die Brenneranordnung 50 über den rückwärtigen Einlaßabschnitt 58 der kreuzförmigen Brennereinheit 52 ein und trifft gemäß Fig. 7 f und 8 auf das gelochte Bauteil 60, so daß das Gemisch auf die übrigen Brennereinheiten einschließlich der Brennereinheit 56 verteilt wird. Das Gemisch entweicht dann aus dem Kanal 72 der Brennereinheit 56 über die Offnungen 76 und 78 in Form von Gasströmen, die gezündet werden, so daß der Brennstoff in dem den Brennerflächen 74 benachbarten Raum verbrennt» Die halbkugelförmigen Absdhlußkappen 38 dienen dazu, die Turbulenz jenseits des mit den Öffnungen versehenen Teils des Kanals 72 wirkungslos

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zu machen, so daß ein Zurückschlagen, d.h. eine Zündung des Gemisches in dem Kanal 72, verhindert wird.

Es sei bemerkt, daß die Öffnungen in der einen Brennerfläche 74 in der Längsrichtung gegenüber den Offnungen der anderen Brennerfläche versetzt sind. Gemäß Pig. 11 führt diese gestaffelte Anordnung der Öffnungen dazu, daß Reihen von sich im Raum kreuzenden Flammen entstehen. Bei dem in Fig. 11 etwas idealisiert dargestellten Flammenbild handelt es sich um ein Flannienbild, wie es dann erzeugt werden könnte, wenn die Brennereinheit W 56 bei einer geringen oder mittleren Gaszufuhr betrieben wird. Lian erkennt, daß die aus den Öffnungen 76 und 78 einer der Brennerflächen 74 austretenden Flammen die Flammen leicht berühren, welche aus den Offnungen der anderen Brennerflächen auftreten» Hierdurch wird die sogenannte Querzündung begünstigt, so daß alle austretenden Gasströme verbrennen und die Flammen erhalten bleiben.

Die Bohrungserweiterungen oder Aussparungen 80 dienen gemäß Fig. 13 ebenfalls dazu, die Zündung aufrechtzuerhalten» Gemäß Ψ Fig. 13 ermöglicht es der vergrößerte Hauminhalt der Vertiefung 80, die die Öffnung 78 umgibt, die Ausbildung einer einem Unterdruck ausgesetzten Tascne in Form eines Ringraums 84, der den Hauptstrom des Gemisches 86, der aus cfier Öffnung 78 austritt, konzentrisch umschließt. In diesem Raum 84 bildet sich eine turbulente und relativ langsame Strömung aus, so daß das Gas in diesem Raum leicht gezündet werden kann. Auf diese Seise wird eine kranzförmige Flamme in der Umgebung des Hauptgemischstroms 86 aufrechterhalten, und diese kranzförmige Flamme erhält die

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Zündung des Hauptstroms aufrecht· Zwar können die Tiefe und der Durciamesser der Aussparung 80 im Vergleich zum Durchmesser der Öffnung 78 variieren, doch sei "bemerkt, daß es sich in der Praxis gezeigt hat, daß die Zündung dann in der günstigsten Weise aufrechterhalten wird, wenn der Durchmesser der Aussparung 80 etwa dem Zwei- bis Dreifachen des Durchmessers der Öffnung 78 entspricht, und wenn die Tiefe der Aussparung zwischen 75$ und etwa 200$ des Öffnungsdurchmessers liegt.

Alternativ könnte man anstelle der einfachen Bohrungser- λ Weiterungen 80 jeder Öffnung 78 zwei konzentrische Bohrungserweiterungen zuordnen. Bei einer solchen Anordnung ist die Tiefe der inneren Bohrungserweiterung größer als diejenige der äußeren Bohrungserweiterung, doch liegt sie vorzugsweise immer noch in dem Bereich von 75$ bis 200% des Durchmessers der Öffnung 78, und der Durchmesser der inneren Bohrungserv/eiterung entspricht etwa der Hälfte der Summe der Durchmesser der äußeren Bohrungserweiterung und der Öffnung /8. Statt Bohrungserweiterungen oder Vertiefungen vorzusehen, die jeweils jeder Öffnung

7.8 zugeordnet sind, ist es ferner möglich, jede der Brennerflächen 74 mit einem Längaschlitz zu versehen, der sich über die ganze Länge der Heine von Öffnungen, 78 erstreckte Bei dieser Anordnung entspricht die Breite des Schlitzes etwa dem 1,5- bis 3-fachen des Durchmessers der Öffnung.78, und die Tiefe des Schlitzes liegt wiederum vorzugsweise im Bereich von 75$ bis 200$ des■'Offnungsdurchmessersp

Die Offnungen 76 haben vorzugsweise einen anderen Durchmesser als" die Öffnungen 76, um Resonanzzustände möglichst

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auszuschalten und so die Verstärkung des Brennergeräusches zu verhindern, die bei der Verwendung von Öffnungen gleichen Durchmessers eintreten könnte'» Außerdem sind die Öffnungen 76 der inneren Reihen vorzugsweise größer als die Offnungen 78 der äußeren Reihen, um in Verbindung mit den aerodynamisch wirksamen Vorsprüngen 82 dazu beizutragen, die Bildung von Gasvorhängen in der Umgebung der Brennerflächen 74 zu verhindern«, In der •Praxis hat es sich gezeigt, daß diese Aufgabe dann am besten erfüllt wird, wenn man die Gesamtfläche der Öffnungen 76 im Bereich vom 1,5- bis 2-fachen der Gesamtfläche der Offnungen hält, wobei die Bohrungserweiterungen 80 nicht berücksichtigt werden.

Bei einer typischen erfindungsgemäüen geraden Brennereinheit mit einer Länge von etwa >05 mm könnte jede Brennerfläche 74 z.Bβ mit einer inneren Reihe von 24 Öffnungen 76 versehen sein, die jeweils einen Durchmesser von etwa 3»9 mm haben, sowie mit einer äußeren Reihe von 24 Offnungen 78, die jeweils einen 'Durchmesser von etwa 3_t2 mm haben. Bei einem solchen Brenner könnten die den Offnungen 78 zugeordneten Vertiefungen 80 bei der äußeren Reihe z.B. einen Durchmesser von etwa 7,9 nun und eine Tiefe von etwa 3»2 mm erhalten, wobei die Dicke der Wände der Verteilerleitung 70 und der Brennerflächen 74 etwa 6,5 mm bzw. etwa 11,2 mm beträgt. Natürlich ist zu bemerke.n, daß man die Zahl der Reihen, die Abstände zwischen den Reihen, die Zahl, Größe und Abstände der Öffnungen 76 und 78, den Durch- ■.--, messer und die Tiefe der ßolirungserweiterungen 80 und die Wand·* stärke der Verteilerleitung 70 und der Brennerfläphen,74 inner-

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halb weiter 'Grenzen variieren'kann,/wobei sich, die jeweilige Wahl nach verschiedenen Faktoren richtet, z.B. nach der gewünschten Y/ärmeabgabe je Längeneinheit des Brenners, dem Druck, unter dem das Gemisch zugeführt wird, der Zündgeschwindigkeit, dem bei jeder Brennerfläche verfügbaren Raum zur Unterbringung der Öffnungen und Bohrungserweiterungen usw. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß eine einzige Öffnung 78a an einem Ende der äußeren Reihe von Öffnungen bei jeder Brennerfläche 74 nicht mit einer Bohrungserweiterung versehen ist; der Grund hierfür besteht darin, daß bei der in Fig. 10 gezeigten Konstruktion die gestaffelte Anordnung der Öffnungen es unmöglich macht, die mit · 78a bezeichneten Öffnungen mit einer Bohrungserweiterung zu versehen.

Y/enn die Brennereinheit 56 in einem sich bewegenden Luftstrom betrieben wird, kommen die Vorsprünge 82, die in diesem Fall in der Strömungsrichtung vor den Brennerflächen angeordnet sind, aerodynamisch zur V/irkung, um zu verhindern, daß der sich bewegende Luftstrom in der Umgebung der Brennerflächen Vorhänge oder dergleichen bildet, die eine abdichtende Wirkung j hervorrufen«. Es hat sich gezeigt, daß die Beseitigung dieser Gassperren das Brennergeräusch verringert, und daß hierbei die Abgabe von Y/ärme aus dem Raum zwischen den Brennerflächen vergrößert wird. ·

Dem Winkel, den die konvergierenden Brennerflächen 74 einschließen, kann in dieser Beziehung ebenfalls eine gewisse Bedeutung zukommen. Ds wurde festgestellt, daß dieser Winkel zur Erzielung eines optimalen Betriebs im Bereich von etwa 80° bis

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etwa 100° liegen soll und vorzugsweise etwa 90° beträgt. Wird ein größerer Winkel vorgesehen, bildet sich in der Flaramenzone zwischen den Flächen 74 ein höherer Unterdruck aus, und die Brennerflächen werden für schädliche Beimengungen des sich bewegenden Luftstroms empfindlicher, so daß die Aufrechterhaltung der Flammen beeinträchtigt wird. Andererseits führt die Verwendung kleinerer ,7inkel zwischen den Brennerflächen zu einer erheblichen Verringerung der möglichen Wärmeabgabe je Längeneinheit des Brenners, und auch in diesem Fall wird die Aufrechter- W ' haltung der Flammen beeinträchtigt. Wenn Brennerflächen von anderer Form verwendet v/erden, kann man den winkel zwischen diesen Flächen entsprechend den vorstehenden Angaben wählen,,

Es sei bemerkt, daß die offene -b'orm der Brennerflächen die Öffnungen 76, 78 und die Vertiefungen 80 zur Überwachung und Reinigung leichter zugänglich macht, und daß mehr Raum für die Unterbrigung der Öffnungen und der Bohrungserweiterungen zur Verfügung steht, als es bei einer einzigen ebenen Fläche der Fall sein würde. Außerdem führen die sich kreuzenden Flammen " auf vorteilhafte Weise dazu, daß die Brennerfllichen sauber gehalten werden.

Es sei bemerkt, daß man die aerodynamisch wirkenden Vorsprünge ö2 gegebenenfalls fortlassen könnte, wenn der Brenner nur in-einer ruhenden Umgebung betrieben werden soll. Umgekehrt könnte man ähnliche aerodynamisch wirkende Mittel vorteilhaft anwenden, um die Leistung gewöhnlicher Brenner bekannter Art zu verbessern, die in sich bewegenden Luftströmen betrieben werden· In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß der genauen Form und

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Größe der Vorsprünge 82 keine kritische Bedeutung zukommt, solange die Vorsprünge bewirken, daß die gleichmäßige Strömung der Luft an den Seiten der Verteilerleitung 70 unterbrochen und die Bildung von Gasvorhängen in der Strömungsrichtung hinter den Brennerflächen verhindert-wird·

Abschließend sei bemerkt, daß man bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. ä

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1.) Gasbrenner, gekennzeichnet durch eine eine Brennstoffleitung bildende Verteilerleitung (70), der Vertei-' lerleitung zugeordnete Flächen (74) sowie mehrere in den Flächen ausgebildete und mit dem Innenraum (72) der Verteilerleitung in Verbindung stehende Brennstofföffnungen (76,78), wobei die erwähnten Flächen und die Brennstofföffnungen rela-. tiν zueinander so angeordnet sind (Figo 12), daß Keinen von sich im Raum kreuzenden Flammen erzeugt werden.

2.) Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der Verteilerleitung aerodynamisch zur Wirkung kommende Mittel, z. B. Vorsprünge (82), umfaßt, die verhindern, daß in der Umgebung der Flächen (74) durch ein P strömendes Medium gebildete Sperren entstehen.

3.) Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei einander im wesentlichen gegenüber liegende Flächen (74) vorgesehen sind*

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4.) Brenner nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander im Winkel stehende, in Richtung ' auf die Längsachse der Verteilerleitung (70) konvergierende !Flachen vorgesehen sind.

>o) Brenner nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i .c h net, daß der von den Flächen (74) eingeschlossene Winkel im Bereich von etwa 80° bis IuC⁰ liegt=

6.) Brenner nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et , daß die Öffnungen (7'o, 7S) in einer der Flächen (74) gegenüber den üffnungen in der anderen Fläche in der Längsrichtung versetzt sind.

7.) liremier nach Ansj>ruch y, dadurch g c k e η'ns e i c h net, daß jede der Flächen (7^0 ^i t laindestens zwei durch einen Abstand getrennten Reihen.-von. üffnungen (7b, 73) vercelien % ist, wobei die üffnungen (76) der einen Reihe einen anderen Querschnitt haben als die Öffnungen (78) einer anderen Reihe von Öffnungen in der gleichen Fläche.

8.) Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß oeäe eier Flächen (74) mit mindestens zwei durch einen Querabstand getrennten Reihen von^^ Öffnungen (76, 78) versehen ist, wobei die gesamte Quurcchnittsflache der Öffnungen (76)

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der einen Reihe bei jeder Fläche etwa dem 1,5- bis 2-fachen der gesamten QuerSchnittsfläche der Öffnungen (78) entspricht, die die andere Reihe von öffnungen in der gleichen !fläche bilden.

9.) Brenner nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem !eil der Brenneröffnung (7<3) eine Vertiefung (BO) zugeordnet iat, die an der "betreffenden ^ Brennerfläche (74) mündet.

10.) Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Flächen (74) mindestens zwei durch einen Querabstand getrennte, im wesentlichen parallele Reihen von Öffnungen (76, 78) aufweist, wobei Jede der Öffnungen (?S), die in mindestens einer der Reihen jeder Fläche liegen, mit mindestens einer damit konzentrischen ßohrungserweiterung (80) versehen ist.

11.) Brenner nach Anspruch 10, dadurch gek e η η ζ ei ohne t , daß der Durchmesser jeder der Boforungserweiterungen (SO) etwa dem 2- bis 3-fachen des Durchmessers der öffnung (7") entspricht, welcher exe konzentrisch zugeordnet ist·

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ΐ· nach Anspruch 3, dadurch y e k e η η ζ e i c h net , daß jede der Flächen (74-) ; mindestens awei durch einen Abstand getrennte Reihen von Öffnungen aufweist, und daß die Offnungen in mindestens einer dieser feinen bei jeder Fläche- in einer sich in der Längsrichtung erstreckenden Vertiefung liegen.

'3Ό Brenner nach Anspruch 5, und gegebenenfalls 6, dadurch g e -

■ k β n η ζ e i c h η e t , daß (jede der Flächen (74) minde- | stens zwei durch einen (%uerabstand getrennte, im wesentlichen parallele Eeihen von öffnungen aufweist, wobei die Öffnungen einer beliebigen Reihe eine andere Querschnittsabmessung haben als die Öffnungeneiner bäiebigen anderen Reihe.

14-, /Brenner nach Anspruch 15 und gegebenenfalls 2, dadurch g e ic e η η a e i ο h η e t , daß jeder der Öffnungen (78), die in derjenigen Reihe jeder Fläche (74-) liegen, die am weitesten - von aer Schnittlinie der Flächen angeordnet ist, eine damit ti konzentrische Bohrungserweiterung (80) zugeordnet ist.

15«) Brenner nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14 zur 'Verwendung in einem sich bewegenden !luftstrom, gekennzeichnet durch eine eine Brennstoffleitung bildende Verteilerleitung (72), einen Einlaß (58) zumZuführen eines Brennstoffgemischeω zu der Verteilerleitung, zwei Brennerfläehen (74) _% die der i«. die atrömungsriclitune weisenden Seite

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der Verteilerleitung zugeordnet sind und in Richtung auf die Längsachse der Verteilerleitung konvergieren sowie durch mehrere Brennstofföffnungen (76, 78), die in den Brennerflächen ausgebildet sind, sich im wesentlichen rechtwinklig zu den Brennerflächen erstrecken und mit dem Inneren der Verteilerleitung in Verbindung stehen, wobei die Öffnungen in im wesentlichen parallelen, durch einen Abstand getrennten inneren und äußeren Längsreihen in jeder der Flächen angeordnet sind, wobei die in einer der Flächen ausgebildeten öffnungen in der Längsrichtung gegenüber den Öffnungen der anderen Fläche versetzt sind, wobei die Öffnungen (76) der inneren Reihen einen anderen Durchmesser haben als die Öffnungen (78) der äußeren Reihen, wobei mindestens der Mehrzahl der in den äußeren Reihen liegenden Öffnungen damit konzentrische Bohrungserweiterungen (80) in den betreffenden Flächen zugeordnet sind, und wobei die Außenflächen der Verteilerleitung in der Strömungsrichtung vor den Brennerflächen zwei aerodynamisch wirksame Vorsprünge (82) aufweist, die verhindern, daß ein strömendes' Ned ium in der Umgebung der Brennerflächen eine Sperre bildet.

IG.) Einrichtung zum Erzeugen von Wärme mit Hilfe eines vorgemischten gasförmigen Brennstoffes unter Verwendung eines Brenners nach wenigstens einem dor Ansprüche 1 bis '!>, jj e kennzeichne t durch eine Vorrichtung (18 bzw. 19) sum Mischen des Brennstoffes, eine Anordnung von miteinander· verbundenen Brennereinheiten (30, 34-, 36 bzw. 52, 54, 56), einen Einlaß (32 bzw. 00)

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zum Zuführen des Brennstoffes von der Mischvorrichtung aus zu der Anordnung von "Brennereinheiten sowie mit Kappen (38) zum Abschließen der offenen Enden der Brenner einheit en und an o' Ende der Verteilerleitung (70) vorgesehene Befestigungsmittel (40), die es ermöglichen, die Verteilerleitung mit ähnlichen Brennereinheiten oder Verschlußklappen zu verbinden.

17·) Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e Ic e η η ζ e i c h net, daß die Verschlußkappen (38) als im wesentlichen halbkugelförmige Hohlkörper ausgebildet sind·, deren im wesentlichen der Quer Schnitts form der Verteilerleitungen (70) entspricht.

18o) Einrichtung nach Anspruch 16, g e k e η η ζ e i c h η e t durch ein gelochtes Umlenkteil (44- bzw. 60), das dem Einlaß zugeordnet Ist und dazu dient, den zugeführten Brennstoff gleichmäßig auf die Brennereinheit der Anordnung zu verteilen.

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