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Gasbrenner
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für brennbare Gase beliebiger Art, welche mit Luft vermischt ein explosives Gemisch ergeben, mit der besonderen Eigenschaft, dass der Brenner es ermöglicht, selbst bei geringem Druck des zugeführten Gases höhere Temperaturen zu erreichen. Während z. B. bekannte mit Luftansaugung durch das Brenngas arbeitende Brenner einen Druck von 40 g cm2 des Speisegases verlangen, kann der vorliegende Brenner bereits mit einem Druck von 8 g/cm2 arbeiten, wobei er jedoch etwa bei Betrieb mit Leuchtgas (Steinkohlengas) des genannten Druckes eine Flamme mit ausserordentlich hoher Temperatur von zirka 1850 C hervorbringt.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Brenner für brennbare Gase aller Art mit mindestens einem, konvergierende Luftansaugkanäle aufweisenden Injektor, der sich im wesentlichen dadurch kennzeichnet, dass die konvergierenden Luftansaugkanäle jedes Injektors im Randbereich der Ansaugöffnung je eines langgestreckten konvergierenden Innenkegels münden und so im Kreis verteilt und angeordnet sind, dass ihre inneren Mündungsöffnungen einander annähernd berühren.
Es sind auch schon Gasbrenner bekannt geworden, welche Luftansaugkanäle aufweisen, die gegen die Längsachse des Brenners konvergieren. Diese bekannten Brenner sind jedoch für den Betrieb mit Brenngas von sehr niederem
Druck nicht geeignet, da sie in den Kanälen für das Gasgemisch plötzliche Verengungen und Erweiterungen aufweisen. Ausserdem sind die Ansaugkanäle des Brenners für die Ver- brennnngsluft bei diesen bekannten Ausführungs- formen nicht so ausgebildet, dass die Luft in
Form von dünnen Strahlen, die sich eng aneinanderschmiegen, eingeführt wird, um eine innige Durchmischung mit dem Gas zu gewährleisten.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung wird dagegen erreicht, dass die angesaugte Luft in den zentralen Gasstrom in Form einer grossen
Zahl dünner, eng aneinander anliegender Strahlen eindringt, so dass eine innige Vermischung erfolgt, wobei jede plötzliche Änderung des
Durchtrittsquerschnittes vermieden wird, die bei einem Brenner, der mit Gas von sehr niedrigem Druck gespeist wird, eine störende Bremswirkung ergeben würde.
Im Anschluss an den letzten Mischinjektor ist ein aus einem zentralen Rohr mit Aussenrippen bestehender Flammenfbrmer und Versteifer angebracht, welcher derart bemessen und angeordnet ist, dass die äussere Zone des aus dem Zerstäuber austretenden Luft-GasStromes durch die Rippen in mehrere Teilströme zerlegt wird, die aussen durch eine mit einer konischen konvergierenden Innenwandung ausgebildeten Haube geführt werden, welche die Teilströme auf den Kern des durch das zentrale Rohr strömenden Zentralstromes konvergierend zusammenführt, wobei sich die Austrittsöffnung der Brennerflamme an der Spitze der konischen Wandung befindet.
Diese Anordnung ermöglicht die Erzielung einer sehr langen, steifen und stabilen Flamme, d. h. einer Flamme von unveränderlicher Intensität.
Auf einem Führungsstück des letzten Injektors, welcher gegebenenfalls auch der einzige sein kann, kann ein Gleitschieber montiert sein, welcher derart ausgebildet ist, dass er eine Regelung bzw. Absperang des Luftzutrittes durch die Luftansaugkanäle zum Injektor ermöglicht. Auf diese Weise kann man, wenn nötig, die Flamme abschwächen. Des weiteren kann man dank diesem Schieber und zufolge der geneigten Anordnung der Ansaugöffnungen den Brenner bei diesen Öffnungen anzünden und eine einwandfreie Flamme an der eigentlichen Brennermündung erhalten.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung. Fig. 1 ist ein Längsschnitt, während Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. l darstellt.
In der Zeichnung bezeichnet 1 die Gasdüse, 2 den Körper des ersten Mischinjektors, welcher in seinem Inneren einen konvergierenden Konus 3 aufweist. Zwischen der Austritts- öffnung der Düse 1 vmd der Eintrittsöffnung des Konus 3 befinden sich die einander vollständig oder nahezu berührenden inneren Öffnungen der Luftansaugkanäle 4, deren Achsen geneigt und konvergierend angeordnet sind.
Durch diese Ansaugöffnungen werden die peripheren Ströme der Aussenluft unter der
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Saugwirkung des zentralen, in den Konus 3 einschiessenden Gasstromes angesaugt.
Die Düse 5, durch welche das explosive Gasgemisch aus dem ersten Injektor austritt, führt hei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einen zweiten Injektor 6 grösserer Abmessung, jedoch im wesentlichen gleicher Bauart wie der erste, wobei 7 den konvergierenden Konus und 8 die Luftansaugöffnungen des zweiten Injektors bedeuten.
Man kann beispielsweise mit Leuchtgas (Steinkohlengas) von 8 g cm2 Druck beim Austritt aus dem ersten Injektor eine Flamme erhalten, welche eine Temperatur von 1500 bis 1600 C aufweist, während man beim Austritt aus dem zweiten Mischinjektor eine Temperatur der Flamme von 1800 C erreichen kann.
Auf das Ende des Körpers 6 des zweiten Injektors ist eine Haube 9 aufgeschraubt, in deren Inneren, in an sich bekannter Weise, eine Form-und Versteifvorrichtung für die Flamme angebracht ist. Diese besteht aus einem Mittelrohr 7C mit Aussenrippen 11, welches derart dimensioniert und angeordnet ist, dass die äussere Zone des zentralen aus der Öffnung 12 des zweiten Injektors austretenden Gasstromes durch die Rippen in mehrere Teilströme zerlegt wird, die gegen eine innere konische Wandung 13 der Haube stossen und konvergierend gegen den Kern des durch das Rohr 10 strömenden
Gasluftstromes geleitet werden. Die Öffnung 14 für den Austritt der Flamme ist an der Spitze des Konus 13 angeordnet.
Man erhält auf diese Weise eine Flamme laut Zeichnung, die sehr tang, steif und stabil ist, und die unter den oben angenommenen Voraussetzungen eine
Temperatur von über 1850"C erreicht. Wenn man das Gerät mit Azetylen von 400 glcm2
Anfangsdruck speist, erhält man eine Flamme von mehr als 2300 J e, welche die Autogen- schweissung von Aluminium, Magnesium, Zink usw. gestattet.
Vorteilhafter ist, wie auf der Zeichnung dar- gestellt, auf dem Führungsteil 6 a des Körpers 6 des zweiten Mischinjektors ein Schiebering oder
Gleitschieber 15 angebracht, welcher eine ein- springende konische Flanke 15 a aufweist, die sich dicht an die entsprechende Flanke 6 b des Körpers 6 anlegen kann, auf welcher die Ansaugöffnungen der Luftkanäle 8 angeordnet sind. Dieser Führungsteil kann auch durch den Kopf des ersten Injektors 2 eine Verlängerung erfahren. Durch Verschieben des Gleitrings ist es möglich, den Luftzutritt zum zweiten Injektor zu regeln oder sogar gänzlich zu unterbinden, um eine weichere Flamme zu erhalten, wie eine solche für gewisse Arbeiten notwendig ist.
Man kann auch bei geöffneten Luftansaug- öffnungen den Brenner anzünden, indem man diesen eine Flamme nähert und hierauf den Schieber 15 schliesst und wieder öffnet. Hiedurch bildet sich selbsttätig eine Flamme an der Austrittsöffnung 14 des Brenners. Dieser Effekt wird nur durch die geneigte Anordnung der Ansaugöffnungen ermöglicht. Dieser Punkt ist von besonderer Bedeutung in allen Fällen, in welchen die Brenneröffnung 14 nur schwer oder überhaupt nicht zugänglich ist, z. B. wenn sich diese im Inneren eines Ofens befindet.
Es ist in solchen Fällen daher nicht nötig, den Brenner aus dem Ofen herauszuziehen, um die Flamme zu entzünden.
Um den Gleitring 15 in jeder beliebigen Stellung festzustellen, kann man ihn mit einer sprengringartigen Federwindung 16 ausstatten.
Man kann gegebenenfalls auch eine dritte Injektorstufe vorsehen, sowie es auch möglich ist, nur mit einer einzigen zu arbeiten, z. B. wenn man den Apparat mit Steinkohlengas von hohem Druck speisen kann.
Die verschiedenen Bestandteile des Brenners lassen sich auch aus Aluminium herstellen, mit Ausnahme des Flammenformgebers 10, 11 und der Haube 9, welche Teile vorzugsweise aus
Messing herzustellen sind.