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DE19925567C1 - Vorrichtung für Gasbrenner - Google Patents

Vorrichtung für Gasbrenner

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DE19925567C1
DE19925567C1 DE19925567A DE19925567A DE19925567C1 DE 19925567 C1 DE19925567 C1 DE 19925567C1 DE 19925567 A DE19925567 A DE 19925567A DE 19925567 A DE19925567 A DE 19925567A DE 19925567 C1 DE19925567 C1 DE 19925567C1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Gasbrenner mit mindestens zwei Luft-Düsen 10, 11 für Verbrennungsluft. DOLLAR A Die Luft-Düsen 10, 11 sind parallel verschaltet. Erfindungsgemäß ist einer oder mehreren der Luft-Düsen 10, 11 jeweils eine Absperreinrichtung 15 zugeordnet, wobei mit jeder dieser Absperreinrichtung 15 ein Luftstrom durch die jeweilige Luft-Düse 10, 11 selektiv abschaltbar ist. Hierdurch läßt sich der Modulationsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung vergrößern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Gasbrenner mit mehreren Luft-Düsen für Verbrennungsluft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik ist aus dem DE-Gebrauchsmuster 298 01 429 bekannt. Verbrennungsluft wird durch parallel geschaltete Luft-Düsen bewegt, wobei bei der dort gezeigten Vorrichtung die minimale Leistung und damit der untere Modulationsbereich der Vorrichtung durch die Summe der minimalen Leistungen aller parallel geschalteter Luft-Düsen bestimmt wird. Dieser untere Modulationsbereich beschränkt den Einsatzbereich derartiger Vorrichtungen nach dem Stand der Technik. Weitere Vorrichtungen nach dem Stand der Technik sind aus JP 57-188917 A, JP 57- 31716 A, DE 197 28 965 A1 und FR 758 974 bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, eine Vorrichtung für Gasbrenner mit mehreren Luft-Düsen für Verbrennungsluft zu schaffen, die einen größeren Modulationsbereich und damit größeren Einsatzbereich aufweist.
Dieses Problem wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematisierten Schnittdarstellung; und
Fig. 2 ein Modulationsdiagramm für eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Luftdüsen 10, 11 und einer Gas-Düse 12, wobei der durch die Gas-Düse 12 strömende Gasstrom mit den durch die Luft-Düsen 10, 11 strömenden Verbrennungsluftströmen gemischt wird und die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen Gemischaustritt 13 in Richtung auf einen Gasbrenner verläßt, wobei vom Gasbrenner Brennerflammen 14 dargestellt sind.
Die beiden Luft-Düsen 10, 11 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 sind einerseits als Venturi-Düsen ausgebildet und andererseits parallel miteinander verschaltet. Bei einer derartigen Vorrichtung nach dem Stand der Technik würde dies bedeuten, daß die minimale Leistung der Vorrichtung bzw. deren unterer Modulationsbereich durch die Summe der minimalen Leistungen der beiden Luft-Düsen 10, 11 bestimmt wird.
Zur weiteren Absenkung der minimalen Leistung und damit des unteren Modulationsbereichs der Vorrichtung ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Luft-Düse 11 eine Absperreinrichtung 15 zugeordnet, wobei mit dieser Absperreinrichtung 15 der Luftstrom durch die Luft-Düse 11 abschaltbar ist. Bei gesperrtem Luftstrom durch die Luft-Düse 11 wird demnach Verbrennungsluft nur noch durch die Luft-Düse 10 bewegt, und damit verschiebt sich der untere Modulationsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Richtung auf die minimale Leistung der Luft-Düse 10.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Absperreinrichtung 15 als Klappe 16 mit zugeordnetem Federelement 17 ausgebildet. Die Stärke der Federkraft des Federelements 17 sowie die Ausgestaltung bzw. Konstruktion der Klappe 16 bestimmt die Absperrcharakteristik der Absperreinrichtung 15. Unterschreitet nämlich der Luftstrom durch die Luft-Düse 10 einen gewissen Betrag, so reicht der durch diesen Luftstrom auf die Klappe 16 ausgeübte Kraft nicht mehr aus, um die Klappe 16 gegen die Federkraft des Federelements 17 geöffnet zu halten. Die Klappe 16 bzw. die Absperreinrichtung 15 wird dann geschlossen.
In diesem Zusammenhang ist ebenfalls von Bedeutung, daß der Luft-Düse 11, der die Absperreinrichtung 15 zugeordnet ist, ebenfalls ein Bypass 18 zugeordnet ist. Der Bypass 18 erstreckt sich von einer Eintrittsseite 19 zu einer Austrittsseite 20 der Absperreinrichtung 15. Durch den Bypass 18 ist gewährleistet, daß auch bei geschlossener Absperreinrichtung 15 ein geringer Verbrennungsluftstrom von der Luft-Düse 11 in Richtung auf den im Detail nicht dargestellten Brenner bewegt wird. Hierdurch wird verhindert, daß bei geschlossener Absperreinrichtung 15 Gas durch die Luft-Düse 11 infolge einer Druckdifferenz austreten kann.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheiden sich die Luft-Düsen 10, 11 hinsichtlich ihrer Leistungscharakteristik. Die Luft-Düse 10 verfügt dabei über eine geringere Leistung und damit Minimalleistung als die Luft-Düse 11.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden beide Luft-Düsen 10, 11 über eine Gas-Düse 12 mit Gas versorgt. In Abweichung von diesem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, daß jeder Luft-Düse 10, 11 eine separate Gas- Düse zugeordnet ist. In diesem Fall muß bei geschlossener Absperreinrichtung 15 der Luft- Düse 11 auch die dieser Luft-Düse 11 zugeordnete Gas-Düse geschlossen werden. In diesem Fall wäre demnach eine zusätzliche Absperreinrichtung erforderlich.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hängt das Schließen der Absperreinrichtung 15 vom Luftfluß durch die Luft-Düse 11 ab. Es handelt sich sozusagen, um eine Verbrennungsluft-Modulation. Anstelle dessen kann auch ein Aktuator zum Einsatz kommen, der die Absperreinrichtung 15 schließt. So könnte z. B. ein Aktuator die Absperreinrichtung 15 in Abhängigkeit von gewissen Lastpegeln öffnen oder schließen.
Es ist selbstverständlich, daß das in Fig. 1 beschriebene Prinzip auf Vorrichtungen mit beliebig vielen parallelgeschalteten Luft-Düsen erweitert werden kann. Dann ist jeder Luft- Düse bis auf die Luft-Düse mit der kleinsten Leistungscharakteristik jeweils eine Absperreinrichtung zugeordnet. Die Luft-Düse mit der geringsten Leistungscharakteristik wäre demnach stets geöffnet. Beim Schließen eines oder mehrerer Luft-Düsen arbeiten die geöffneten Luft-Düsen weiter und so kann der Modulationsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung erweitert werden.
Fig. 2 zeigt ein Modulationsdiagramm für eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der drei Luft-Düsen parallelgeschaltet sind. Im Modulationsdiagramm der Fig. 2 ist auf der X-Achse 21 die Lüfterdrehzahl in Umdrehungen pro Minute und auf der Y-Achse 22 die Wärmelast in Kilowatt aufgetragen. Die Linie 23 in Fig. 2 entspricht dem Modulationsgraphen einer einzelnen Luft-Düse, die Linie 24 die Modulationsgraphen von zwei parallelgeschalteten Luft-Düsen und die Linie 25 dem Modulationsgraphen von drei parallelgeschalteten Luft- Düsen, jeweils ohne die erfindungsgemäßen Absperreinrichtungen. In diesem Fall würde dies bedeuten, daß die untere Modulationsgrenze einer Vorrichtung aus drei parallelgeschalteten Luft-Düsen durch die Summe der minimalen Leistungen aller drei Luft-Düsen bestimmt wird (Linie 25).
Darüber hinaus zeigt Fig. 2 mit der Linie 26 einen Modulationsgraphen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aus drei Luft-Düsen, wobei zwei Luft-Düsen jeweils eine Absperreinrichtung zugeordnet sind. Im Bereich 27 des Vollastbetriebs läuft der Lüfter bei hohen Drehzahlen, demnach sind die Absperreinrichtungen geöffnet und Verbrennungsluft strömt durch alle drei Luft-Düsen. Bei Verringerung der Lüfterdrehzahl werden nacheinander die den Luft-Düsen mit größerer Leistungscharakteristik zugeordneten Absperreinrichtungen geschlossen und schließlich ist im Bereich 28 des Minimallastbetriebs nur noch die Luft-Düse mit der kleinsten Minimalleistung geöffnet. Auf dieser Art und Weise kann demnach der Modulationsbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Richtung auf kleine Lasten vergrößert werden.
In diesem Zusammenhang soll angemerkt werden, daß rein theoretisch auch bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik durch eine immer weitere Reduzierung der Lüfterdrehzahl der Modulationsbereich nach unten verschoben werden kann. In diesem Zusammenhang ergibt sich jedoch das physikalische Problem, das bei einer immer weiteren Reduzierung der Lüfterdrehzahl die an den Luft-Düsen erzeugte Druckdifferenz sehr gering wird und damit kein stabiles Steuersignal mehr zur Verfügung steht. Insofern kann also nur mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein stabiles Steuersignal für geringe Betriebslasten zur Verfügung gestellt werden. Nur mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich demnach der Modulationsbereich im Sinne stabiler Steuersignale erweitern.
Bezugszeichenliste
10
Luft-Düse
11
Luft-Düse
12
Gas-Düse
13
Gemischaustritt
14
Brennerflamme
15
Absperreinrichtung
16
Klappe
17
Federelement
18
Bypass
19
Eintrittsseite
20
Austrittsseite
21
X-Achse
22
Y-Achse
23
Linie
24
Linie
25
Linie
26
Linie
27
Bereich
28
Bereich

Claims (7)

1. Vorrichtung für Gasbrenner mit mindestens zwei Luft-Düsen (10, 11) für Verbrennungsluft, wobei die Luft-Düsen (10, 11) parallel angeordnet sind, wobei einer oder mehreren der Luft-Düsen (10, 11) jeweils eine Absperreinrichtung (15) zugeordnet ist, und wobei mit jeder dieser Absperreinrichtung (15) der Luftstrom durch die jeweilige Luft-Düse (10, 11) selektiv abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Absperreinrichtung (15) als Klappe (16) mit zugeordnetem Federelement (17) ausgebildet ist, wobei die Stärke der Federkraft des jeweiligen Federelements (17) und die Form der Klappe (16) die Absperrcharakteristik der jeweiligen Absperreinrichtung (15) bestimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens eine der Luft-Düsen (10, 11) hinsichtlich ihrer Leistungscharakteristik von der oder jeden anderen Luft-Düse (10, 11) unterscheidet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich alle Luft-Düsen (10, 11) hinsichtlich ihrer Leistungscharakteristik voneinander unterscheiden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß allen Luft- Düsen (10, 11) bis auf die Luft-Düse (10, 11) mit der kleinsten Leistungscharakteristik jeweils eine Absperreinrichtung (15) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Luft-Düse (10, 11), der eine Absperreinrichtung (15) zugeordnet ist, auch ein Bypass (18) zugeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der oder jede Bypass (18) zwischen einer Eintrittsseite (19) und einer Austrittsseite (20) der jeweiligen Absperreinrichtung (15) erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft-Düsen (10, 11) als Venturi-Düsen ausgebildet sind.
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