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Gasbrenner
Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner mit mehreren in einer Reihe angeordneten Gasaustrittsöff- nungen in der Längsmittelebene des Firstes einer langgestreckten Brennerkammer und mit mindestens einem Entspannungsraum, der durch einen auf den First aufgesteckten Reiter gebildet ist und der über Drosselbohrungen mit der Brennerkammer in Verbindung steht sowie nach aussen gerichtete Öffnungen für Hilfsflammen hat.
Es ist bekannt, dass die üblichen und nur für Stadtgas ausgelegten Brenner nicht ohne weiteres zum Verbrennen von Erdgas oder einem Flüssiggas-Luft-Gemisch verwendet werden können. Dabei spielen verschiedene Einflüsse eine Rolle, insbesondere der relativ hohe Druck, unter welchem das Gas in den Gaszufuhrleitungen steht, und die niedrigere Zündgeschwindigkeit solcher Gase mit hoher Wobbezahl, d. h. hohem Heizwert. Es kommt daher unter bestimmten Umständen dazu, dass die Gasflammen am Brenner abtragen und verlöschen.
Für derartige Gase sind bereits Brenner bekannt, welche Öffnungen für Hilfsflammen haben, welche im Falle eines Abhebens der Hauptflamme vom Brenner ein erneutes Zünden des aus den Brenner- öffnungen austretenden Gases gewährleisten. Es ist auch bereits ein universell für alle als Brenngas in Frage kommenden Gasarten verwendbarer Brenner bekannt, welcher an der Brennerkammer mit Entspannungsräumen versehen ist, welche über Drosselbohrungen mit der eigentlichen Brennerkammer in Verbindung stehen und nach aussen gerichtete Öffnungen zum Bilden von Hilfsflammen aufweisen.
Dabei ist auch bekannt, die Entspannungsräume zwischen den Aussenwänden der Brennerkammer und einem auf deren First aufgesteckten Reiter auszubilden und zwischen den Brenneraussenwänden und dem Reiter unterhalb der Gasaustrittsöffnungen an der Brennerkammer Schlitze zum Bilden von Hilfsflammen anzubringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Weiterbildung, der bekannten Ausführungen eines Brenners zu schaffen, welcher für alle bekannten Gasarten einheitlich verwendet werden kann.
Nach der Erfindung wird dies bei Gasbrennern der eingangs angeführten Art dadurch erreicht, dass der aufgesteckte Reiter sich ausschliesslich über den Firstbereich erstreckt und am Fuss des Firstes Anlageverbindung hat, wobei an diese anschliessend der Entspannungsraum durch einen zwischen der Innenwand des Reiters und der Aussenwand des Firstes belassenen Zwischenraum gebildet ist, welcher über Drosselbohrungen in der Firstwand mit der Brennerkammer in Verbindung steht, und dass die mit dem Entspannungsraum in Verbindung stehenden Öffnungen für Hilfsflammen in unmittelbarer Nachbarschaft der in der Längsmittelebene des Firstes angebrachten Gasaustrittsöffnungen angeordnet sind.
Durch eine Ausbildung der Entspannungsräume ausschliesslich im Bereich des Firstes der Brennerkammer lässt sich nicht nur eine vorteilhafte raumsparende und die langgestreckten Brennerkammer des Gasbrenners nicht verbreiternde Bauform erzielen, sondern diese Anordnung der Entspannungsräume und die Anordnung der Öffnungen für Hilfsflammen in unmittelbarer Nachbarschaft der in der Längsmittelebene des Firstes angebrachten Gasaustrittsöffnungen ergeben auch den Vorteil, dass der Erhitzungsbereich des Brenners verkleinert und daher die Gesamttemperatur der Brennerkammer vermindert wird.
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Bei diesen Gasbrennern besteht ein weiterer Vorteil darin, dass sie eine gleichmässige Verteilung des entspannten Hilfsgases auf die einzelnen Gasaustrittsöffnungen und eine gerichtete Versorgung der einzelnen Öffnungen für Hilfsflammen gewährleisten. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass der
Entspannungsraum aus zwei jeweils auf einer Seite des Firstes in dessen Längsrichtung auf der Höhe der
Drosselbohrungen durchlaufenden, durch Ausprägungen am Reiter gebildeten Kammern besteht, von denen aus einzelne, voneinander getrennte Kanäle kaminartig zum Firstkopf ansteigen.
Es hat sich herausgestellt, dass die am Ende dieser zu dem heissesten Bereich der Brennerkammer ansteigenden und im Bereich der Gasaustrittsöffnungen mündenden Kanäle ausgebildeten Hilfsflammen stabiler brennen als über Bohrungen in der Aussenwand einer Entspannungskammer ausgebildete Hilfsflammen.
Die zum Firstkopf der Brennerkammer ansteigenden Kanäle können durch Ausprägungen am Reiter gebildet sein, können aber auch durch Einprägungen am First der Brennerkammer gebildet werden, beispielsweise gemäss einer an sich bereits bekannten Ausbildung des Firstes, bei welcher an diesem die
Firstbreite verringernde Einprägungen zwischen den einzelnen Gasaustrittsöffnungen vorgesehen sind.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Öffnungen für Hilfsflammen durch konzentrisch zu den Gas- austrittsöffnungen des Firstes angeordnete und einen grösseren Durchmesser als die Gasaustrittsöffnungen aufweisende Öffnungen im Reiter gebildet sind. Ferner kann die Anordnung so getroffen werden, dass die zum Firstkopf ansteigenden Kanäle direkt zu den Öffnungen für Hilfsflammen führen, oder dass die zum
Firstkopf ansteigenden Kanäle jeweils in der Mitte zwischen zwei Gasaustrittsöffnungen verlaufen und in einem zwischen dem Firstkopf und dem Dach des Reiters ausgebildeten Spaltraum münden, welcher im Bereich der benachbarten Gasaustrittsöffnungen des Firstes durch die Öffnung für Hilfsflammen nach aussen offen ist.
Weitere für die Lösung der Aufgabe wichtige Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfol- genden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in welchen einige Ausführungsformen erfin- dungsgemäss ausgebildeter Gasbrenner dargestellt sind. Im einzelnen zeigen ; Fig. l eine Seitenansicht eines Reihenbrenners bereits vorgeschlagener Bauart ; Fig. 2 etne Draufsicht auf den Reihenbrenner nach Fig. l ; Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht einer Brennerkammer in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung in gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrössertem Massstab ; die Fig. 4 und 5 Teilquer- schnitte durch die Brennerkammer entlang der Linien IV-IV und V-V der Fig. 3 ;
Fig. 6 eine der Fig. 3 entsprechende teilweise Seitenansicht einer Brennerkammer in einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung ; die Fig. 7 und 8 Teilquerschnitte durch die Brennerkammer entlang den Linien VII-VII und Vin-Vin der Fig. 6 ; Fig. 9 eine der Fig. 3 entsprechende teilweise Seitenansicht einer Brennerkammer in einem dritten Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung ; die Fig. 10 und 11 Teilquerschnitte durch die Brennerkammer entlang der Linien X-X und XI-XI der Fig. 9.
In Fig. 1 ist ein als Reihenbrenner. bezeichneter Gasbrenner dargestellt, welcher aus einem der Grössederfertigen Brennerkammer 10 entsprechenden Blechzuschnitt in der Weise hergestellt ist, dass sich ein Querschnitt 101 der Brennerkammer 10 ergibt, wie er mit gestrichelten Linien in der linken Hälfte der Fig. 1 eingezeichnet ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Brennerkammer 10 mit einem First 11 versehen, entlang dessen Längsmittelachse vor dem Falten des Blechzuschnittes in vorzugsweise gleichmässigem Abstand Bohrungen für Gasaustrittsöffnungen 12 angeordnet sind.
Nach dem Falten des Blechzuschnittes werden die Ränder 13 des Zuschnittes miteinander verschweisst, so dass eine geschlossene Brennerkammer 10 entsteht, an deren First 11 die BohrungenfürdieGasaustrittsöffnungen 12 durch das Falten des Blechzuschnittes ihre Form etwas ver- ändert haben und auf diese Weise an den Gasaustrittsöffnungen 12 Schmetterlingsflammen gebildet werden. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Brennerkammer ist an deren rechter Hälfte der First 11 jeweils mittig zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gasaustrittsöffnungen 12 von beiden Seiten her mit Einprägungen 14 versehen, welche sich über die ganze Höhe des Firstes 11 erstrecken, während an der linken Hälfte der Brennerkammer 10 der First 11 durchgehend seinen vollen Querschnitt aufweist.
In den Fig. 3-11 ist jeweils nur der oberste Teil der Brennerkammer 10 mit dem First 11 als kurzer Abbruch in grösserem Massstab dargestellt, so dass von der eigentlichen Brennerkammer 10 nur die bis an den Fuss des Firstes 11 heranreichenden schrägen Längswandteile der Brennerkammer 10 zu sehen sind.
Nach den Fig. 3-5 weist die Ikennerkammer 10 einen First 11 auf, welcher keine Einprägungen 14 zwischen den einzelnen Gasaustrittsöffnungen 12 hat, wie es in der linken Hälfte der Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Auf den First 11 der Brennerkammer 10 ist ein sich über die ganze Länge des Firstes 11 erstreckender kappenartiger und durch ein entsprechendes Biegen eines Blech-
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zuschnittes gebildeter Reiter 15 aufgeschoben. Der Reiter 15 wird auf dem First 11 entweder durch reinen Reibungsschluss infolge federnder Anlage des Reiters, insbesondere am Fuss des Firstes 11 oderdurcheinigePunktschweissstellen, vorzugsweise im Bereich der Längsenden der Brennerkammer 10 gehalten.
Eine absolut dichte Anlage des Reiters 15 am Fuss des Firstes 11 ist nicht unbedingt er- forderlich, da in diesem Bereich austretendes Leckgas mit Sicherheit an einer der Austrittsöffnungen mitverbrannt wird. Der Reiter 15 ist beidseitig in Längsrichtung mit je einer Ausprägung 16 ver- sehen, welchezusammenmitdenAussenwändendesFirstes 11 der Brennerkammer 10 in Längsrich- tung des Firstes 11 durchlaufende Entspannungsräume n begrenzen, in welche über Drosselboh- rungen 18 Gas aus dem Innenraum des Firstes 11 eintreten kann.
Der Reiter 15 ist so ausgebildet, dass er auch im Bereich des Firstkopfes an den Aussenwänden des
Firstes 11 anliegt und ist nur im Bereich der Gasaustrittsöffnungen 12 des Firstes 11 mit von den
Entspannungsräumen 17 nach oben zum Firstkopf führende Kanäle 19 bildenden Ausprägungen 20 versehen, welche in den konzentrisch zu den Gasaustrittsöffnungen 12 im Reiter 15 angeordneten Öffnungen 21 für Hilfsflammen münden, welche einen grösseren Durchmesser als die Gasaustritts- öffnungen 12 des Firstes 11 haben.
Das durch die Drosselbohrungen 18 in der Wand des Firstes 11 austretende Gas entspannt sich in den Entspannungsräumen 17 und gelangt durch die jeder Gasaustrittsöffnung 12 des Firstes 11 zugeordneten Kanäle 19 zu den am Reiter 15 angebrachten Öffnungen 21, wo es rings um die
Gasaustrittsöffnungen 12 als unmittelbar im Bereich einer Brennerflamme ausgebildete Hi1fsflamme abbrennt und bei einem eventuellen Erlöschen der Brennerflamme an der Gasaustrittsöffnung 12 ein
Wiederentzünden dieser Flamme gewährleistet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6-8 ist der Reiter 115 ähnlich wie der Reiter 15 beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3-5 aufgebaut, kommt jedoch über seine ganze Länge nicht zur Anlage auf dem die Gasaustrittsöffnungen 112 aufweisenden Kopf des Firstes 111, sondern begrenzt zusammen mit dem Kopf des Firstes 111 einen in Längsrichtung verlaufenden und durch die am Rei- ter 115 angebrachten Öffnungen 121 nach oben offenen Spaltraum 122. Von den durch die Ausprägungen 116 gebildeten Entspannungsräumen 117, welche durch Drosselbohrungen 118 mit Gas versorgt werden, führen wieder durch Ausprägungen 120 am Reiter 115 gebildete einzelne Kanäle 119 kaminartig nach oben bis in den quer dazu verlaufenden Spaltraum 122.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind diese ansteigenden Kanäle 119 mittig zwischen zwei Gasaustrittsöffnungen 112 der Brennerkammer 110 angeordnet, so dass das in den oberen Spaltraum 122 eintretende Gas dort nach beiden Seiten bis zu den nächsten konzentrisch zu den Gasaustrittsöffnungen 112 am Reiter 115 angeordneten Öffnungen 121 für Hilfsflammen strömen kann und dort wieder im unmittelbaren Bereich der Gasaustrittsöffnungen 112 brennende Hilfsflammen erzeugt. Die kaminartig ansteigenden Kanäle 119 führen also bei diesem Ausführungsbeispiel nicht direkt zu den am Reiter 115 angebrachten Öffnungen 121, sondern in den oberen Spaltraum 122.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9-11 ist der First 211 der Brennerkammer 210 wie bei dem Reihenbrenner nach den Fig. 1 und 2 mit beidseitigen und bis in die Längsmittelebene des Firstes 211 reichenden Einprägungen 214 versehen. Durch diese Einprägungen 214 werden gemässder Schnittdarstellung in Fig. 10 die aus den über Drosselbohrungen 218 mit Gas gespeisten Entspannungsräumen 217 kaminartig nach oben führenden Kanäle 219 gebildet, welche wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6-8 in dem oberen Spaltraum 222 münden, welcher zu den konzentrisch zu den Gasaustrittsöffnungen 212 im First 211 am Reiter 215 angeordneten Öffnungen 221 für Hilfsflammen führt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden also von beiden Seiten unmittelbar im Bereich der Gasaustrittsöffnungen 212 brennende Hilfsflammen erzielt.
Zur Erzielung einer konzentrischen Anordnung der am Reiter angebrachten Öffnungen für Hilfsflam- men zu den Gasaustrittsöffnungen am First der Brennerkammer können der Reiter und der First mit ineinander passenden Ein-und/oder Ausprägungen versehen sein.
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