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Erdgasbrenner
Die Erfindung bezieht sich auf einen Erdgasbrenner mit einer in die Mündung eines Verbrennungsluftkanals eingesetzten erdgasdurchströmten Düse. Beim Verbrennen von Erdgas in den herkömmlichen Brennern entstehen bei grösseren Gasströmen sehr lange, nicht formbare Flammen. Der Grund hiefür liegt darin, dass der Gasstrom lediglich bei Luftberührung von aussen vollständig verbrennen kann. Man hat daher bereits versucht, den Gasstrom mit geeigneten Mitteln aufzureissen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, in den Brennerkopf Röhren anzuordnen, durch welche das Erdgas bzw. die Verbrennungsluft hindurchgeführt werden. Hiedurch wird der Strom des Erdgases in einzelne dünne Strahlen aufgelöst, welche sich mit der gleichfalls in dünnen Strahlen austretenden Luft durchmischen.
Nachteilig ist hiebei die verhältnismässig kurze Flamme, welche bei derartigen Einrichtungen entsteht. Dieser Nachteil macht diese Konstruktion namentlich für den Industrieofenbau unbrauchbar.
Es ist bereits ein Brenner bekanntgeworden, bei welchem lediglich zwei Medien, nämlich gasförmiger Brennstoff und Verbrennungsluft zur Anwendung gelangen. Dabei ist ein Düsenkegel vorgesehen, welcher im Zusammenwirken mit einem axial verschiebbaren Düsenkörper zur Mengenregelung dient. In der Schliessstellung legt sich der Düsenkegel gegen eine konische Aussparung des Düsenkörpers dichtend an.
Es ist ferner ein Gasbrenner bekannt, bei welchem das Gas längs eines an der Mündung eines Düsenrohres angeordneten Trennkörpers strömt. Das vordere Ende des Düsenrohres wird von einem ringförmigen Gebilde umschlossen, durch welches Verbrennungsluft hindurchgeleitet wird, die sich mit dem Gas vermischt. Die Verbrennungsluft wird mit Hilfe eines Lüfters zugeführt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Erdgasbrenner zu schaffen, mit welchem der Erdgasstrom aufgerissen und dabei eine vollständige Durchmischung des Erdgasstromes und der Verbrennungsluft erreicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Düse von einer Pressluft als Treibmittel führenden äusseren Düse mit diffusorartig erweiterter Austrittsöffnung umgeben wird, und dass aus der erdgasdurchströmten Düse axial herausragend ein Leitkörper mit innerhalb der diffusorartig erweiterten Öffnung der äusseren Düse liegendem konisch verbreitertem Ende angeordnet ist, der den Erdgasstrom zur Erhöhung der Durchmischung mit der an der äusseren Düse vorbeiströmenden Verbrennungsluft aufreisst.
Zweckmässig ist als Leitkörper eine Düsennadel vorgesehen.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind in der äusseren Düse Kanäle angeordnet, welche den zylindrischen Teil mit dem diffusorartigen Teil der Düse verbinden.
Vorteilhaft weist der Schaft der Düsennadel einen bis zum konischen Ende derselben reichenden Längskanal auf, welcher durch seitlich einmündende Kanäle mit dem zylindrischen Teil der äusseren Düse verbunden ist und über unmittelbar vor dem konischen Ende der Düsennadel liegende Zweigkanäle in die diffusorartig erweiterte Öffnung dieser Düse ausmündet.
Der erfindungsgemässe Erdgasbrenner arbeitet mit insgesamt drei Medien, nämlich Brenngas, Pressluft als Treibmittel und Verbrennungsluft. Der Formkörper hat dabei im Gegensatz zu den herkömmlichen Konstruktionen einzig und allein den Zweck, den Erdgasstrom aufzureissen, damit mit der an der Düse vorbeiströmenden Verbrennungsluft eine vollständige Durchmischung erzielt wird. Erst dadurch ist die Gewähr für eine vollkommene Verbrennung gegeben. Der Formkörper gelangt also ausschliesslich mit dem Brenngas und dem Treibmittel, keineswegs aber mit der Verbrennungsluft als solcher in Berührung.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird ein parabolischer Gasschleier gebildet, der von der aus dem Brennrohr ausströmenden Verbrennungsluft intensiv durchsetzt wird. Es werden also eine extrem gute und schnelle Durchmischung sowie die Bildung einer ganz bestimmten Flammenform erreicht. Auch hat das aus dem Brenner ausströmende Gas-Luftgemisch die Zündwilligkeit des normalen Fern- oder Stadtgases.
Mit der die äussere Düse umströmenden Verbrennungsluft hat man zusätzlich die Möglichkeit, die Flamme zu bündeln und länger bzw. kürzer zu formen. Hingegen kann durch Regelung des Pressluftstromes eine extrem breite Flamme erzielt werden.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise Fig. 1 eine Ansicht mit Teilschnitt durch den Erdgasbrenner gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den vorderen Teil einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Erdgasbrenners und Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den vorderen Teil einer weiteren Ausführungsform des Erdgasbrenners nach der Erfindung.
Nach Fig. 1 der Zeichnung besteht der Erdgasbrenner aus einer erdgasdurchströmten Düse 1 mit einer düsenförmigen Mündung und einem sich daran anschliessenden zylindrischen Teil, in welchen über eine Zuleitung 2 Erdgas eingeführt wird.
In der erdgasdurchströmten Düse 1 ist ein Leitkörper in Form einer Düsennadel 3 gelagert. Es ist im Rahmen des Erfindungsgedankens auch möglich, an Stelle einer Düsennadel 3 einen Rippenkörper, ein kegelförmiges Gebilde, einen Schirm u. dgl. zu setzen.
Zweck dieses Leitkörpers ist es, den Erdgasstrom kurz hinter der Mündung der erdgasdurchströmten Düse 1 auseinanderzureissen.
Mit 4 ist eine äussere Düse bezeichnet, welche aus einer düsenförmigen Mündung und einem sich daran anschliessenden zylindrischen Teil besteht. Hiebei ist das eine Ende der äusseren Düse 4 diffusorartig erweitert. Durch die äussere Düse 4 wird über eine Anschlussleitung 5 Pressluft hindurchgeführt mit dem Zweck, die Zündwilligkeit des aufgerissenen Gasstromes zu erhöhen.
Das Luft-Gasgemisch tritt dann in an sich bekannter Weise in einen Krümmer 6 ou. dgl. ein, in welchen Verbrennungsluft eingeleitet wird. Zweckmässig ist die Geschwindigkeit der in die äussere Düse 4 eingeführten Pressluft grösser als die Geschwindigkeit des Erdgases in der erdgasdurchströmten Düse 1.
Mit 7 ist ein Sockel bezeichnet, mit welchem der Brenner über einen Schnellverschluss 8 lösbar verbunden ist.
Die Anordnung gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 lediglich dadurch, dass in der äusseren Düse 4 Kanäle 9 vorgesehen sind. Diese verbinden den diffusorartigen Teil mit dem zylindrischen Teil der Düse 4. Auch hiedurch ist die Gewähr für eine intensive Durchmischung der Pressluft mit dem Erdgasstrom gegeben.
Nach der Ausführungsform gemäss Fig. 3 sind in der erdgasdurchströmten Düse 1 und Düsennadel 3
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zugeführt wird. Hiedurch wird der Gasstrom von innen und aussen mit Luft hoher Geschwindigkeit angeblasen und aufgeschlossen. Die Intensität der Durchmischung wird dadurch noch erheblich gesteigert, was die Entstehung einer extrem kurzen und breiten Flamme zur Folge hat.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Erdgasbrenner mit einer in die Mündung eines Verbrennungsluftkanals eingesetzten erdgasdurchströmten Düse, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (1) von einer Pressluft als Treibmittel führenden äusseren Düse (4) mit diffusorartig erweiterter Austrittsöffnung umgeben wird, und dass aus der erdgas-
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