AT393888B - Vormischgasbrenner - Google Patents

Description

AT 393 888 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vormischgasbrenner für eine mit einem Brennraum versehene brennstoffbeheizte Wärmequelle mit wenigstens einem Brennenohr, einem Mischrohr und einer Gasdüse, die Gas unter Ansaugung von Primärluft in das Mischrohr einbläst, und mit einem Gebläse in der Zuluftführung, wobei der Brennraum einen durch eine Klappe verschließbaren Sekundärlufteinlaß aufweist, welcher mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die die Klappe bei Motorstillstand öffnet.

Ein solch«· Vormischgasbrenner für eine brennstofifbeheizte Wärmequelle ist allgemeiner Stand der Technik, das Gebläse ist entweder im Abgaskanal oder im Zuluftweg vorgesehen.

Diese Geräte arbeiten recht befriedigend, solange das Gebläse intakt ist. Fällt das Gebläse aus, so leidet die Hygiene der Verbrennung sehr stark, beziehungsweise das Gerät schaltet wegen Luftmangel bei einer Abgasüberwachung ab.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vormischgasbrenner auch bei Ausfall des Gebläses einwandfrei betreiben zu können.

Die Lösung der Aufgabe liegt erfindungsgemäß darin, daß der Gasdüse eine Mischdüse nachgeschaltet ist, welche den zum Mischrohr führenden Auslaß ein«· Mischkammer bildet, an welche die mit dem Gebläse versehene Zuluftleitung angeschlossen ist.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, bei Ausfall des Gebläses den eigentlich entstehenden Luftmangel durch eine verstärkte Zuführung von Sekundärluft über die verstellbare Sekundärluftklappe auszugleichen. Auf diese Weise gelingt das Betreiben des Brenners bei intaktem Gebläse als reiner Primärluftbrenner mit vollständiger Luftvormischung, hingegen das Betreiben des Brenners sowohl mit Primärluft als auch mit Sekundärluft bei Ausfall des Gebläses bei nur wenig schlechterem Wirkungsgrad, allerdings unter Inkaufnahme höherer Stickoxydbildung.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Figuren 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Vormischgasbrenners in einer Feuerstätte und

Figur 2 schematisch die Durchmesser- und Abstandsanordnungen der Düsen und des Mischrohres.

Ein Vormischgasbrenner (1) ist innerhalb ein«· Brennkammer (2) einer brennstoffbeheizten Wärmequelle, wie zum Beispiel eines Kessels, angeordnet. Der Vormischgasbrenner weist wenigstens ein Brennerrohr (3) auf, das mit einem Mischrohr (4) verbunden ist, das seinen Anfang in einem Injektor (5) nimmt. An der Oberseite (6) des Brennerrohres bilden sich oberhalb von Gemischaustrittsöffnungen Flammen (7) aus, die durch einen Wärmetauscher (8) streichen, der an eine Rücklaufleitung (9) und eine Vorlaufleitung (10) angeschlossen ist, die Teil eines nicht weiter dargestellten mit einer Umwälzpumpe versehenen Heizsystems sind. Der Brennraum (2) ist stromab des Wärmetauschers abgasseitig abgeschlossen durch eine Abgassammelhaube (11), an die sich ein Abgaskanal (12) anschließt, der mit ein«· Strömungssicherung (13) versehen ist und über den endgültigen Auslaß (14) zu einem nicht weiter dargestellten Kamin geführt ist Unterhalb des oder allgemein« formuliert sämtlicher Brennenohre (3) weist der Brennraum einen Sekundärlufteinlaß (15) auf, d« von einer Platte (16) abdichtbar ist die gegen die Wirkung einer Zugfeder (17) von einem Motor (18) schließbar ist Der Motor (18) wird über eine Stelleitung (19) von einer Steuervorrichtung (20) beaufschlagt, die Teil eines ohnehin vorhandenen Vorlauftemperaturreglers sein kann. D«n od« den Injektoren (5) sind eine oder mehrere Gasdüsen (21) zugeordnet jedem Injektor jeweils eine gesonderte Gasdüse. Die Gasdüse ist in einem Gehäuse (22) vorgesehen. Das Gehäuse (22) bildet eine erste Kammer (23), deren Auslaß die Gasdüse (21) bildet und in die eine mit einem Ventil (24) versehene Gaszufuhrleitung (25) mündet Das Gasventil ist von einem Magneten (26) zweipunktmäßig oder modulierend beherrscht, die Ansteuerleitung (27) verbindet die Steuerung (20) mit dem Magneten. Die Gasdüse (21) bläst in eine Mischkamm« (28), d«en Auslaß von einer Mischdüse (29) gebildet ist, die unmittelbar in den Injektor (5) hineinbläst. In die Mischkammer (28) mündet eine mit einem Gebläse (30) versehene Zuluftleitung (31). Ein Motor (32) des Gebläses ist üb« eine Antriebsleitung (33) mit der Steu«ung (20) verbunden.

Wesentlich ist, daß die Mittelachsen der Gasdüse (21) der Mischdüse (29) und des Injektors (5) miteinander fluchten. Jede Gasdüse (21) bläst in eine Mischkammer (28) ein, die den Auslaß von dieser bildende Mischdüse (29) bläst in den zugehörig«! Injektor (5) ein.

Aus d« Figur 2 geht hervor, daß das Verhältnis der Durchmess« der Mischdüse (29) zur Gasdüse (21), also c^/dj verhält wie 2:1 bis 5:1. Die Länge (L) des Abstandes beid« Düsen oder auch die Längserstreckung der

Mischkammer (28) beträgt mindestens 10 mm und reicht etwa bis 60 mm bei der Verwendung von Erdgas in einem Leistungsb«eich wie 50 kW pro Brennerrohr. Der Druchmesser (dj) des Injektors (4) liegt zwischen 15 bis 40 mm.

Der eben beschriebene Vormischgasbrenner hat folgende Funktion:

Solange das Gebläse normal in Betrieb ist und Luft fördert, was durch eine Wirkdruckabfühlung od« durch Überwachung des Staudrucks an einer Staustelle äbgefühlt werden kann, ist der Motor (18) unter Spannung, die Klappe (16) v«schließt die Öffnung unter Überwindung der Rückwirkung d« Zugfeder (17). Nach Öffnung des Gasventils (26/24) wird Gas der Kamm« (23) zugeführt, da der Gasdruck höh« ist als d« Luftdruck. In der -2-

Claims (1)

1. AT 393 888 B Mischkammer (28) wird Gas mit Primärluft vermischt und als Primärluftgasgemisch in den Injektor (5) des Mischrohres unter Mitreißung weiterer Primärluft eingeblasen. Dieser Luftdurchsatz ist so bemessen, daß er vollständig zur Verbrennung des Gases ausreicht. Dem Brennraum (2) braucht keine zusätzliche Luft zugeführt zu werden. Fällt das Gebläse aus oder wird keine Luft über die Leitung (31) gefördert, so resultiert von der Steuervorrichtung (20) ein Befehl zur Entregung des Motors (18), der als einfach»’ Elektromagnet ausgebildet sein kann. Die Sekundärluftklappe (16) öffnet unter der Wirkung der Zugfeder (17). Das bedeutet, daß die Mischkammer (28) wirkungslos wird, die Gasdüse (21) bläst unmittelbar Gas ohne beigemischte Primärluft aus der Mischkammer (28) in den Injektor (5) ein, aus dem Ringspalt zwischen der Mischdüse (29) und dem Injektor wird allerdings Primärluft mitgerissen. Der Primärluftanteil ist allerdings bei weitem nicht so hoch wie bei der Gebläseunterstützung, weshalb zum vollständig«! Verbrennen des Gasluftgemisches (weitere) Sekundärluft notwendig ist, die üb» die Öffnung (15) zugeführt wird. Damit gelingt eine Auffechterhaltung des Betriebes des Brenners, wenn auch unter größerer Stickoxydbildung. Wesentlich ist noch, daß in der Mischkammer (28) nie ein höher» Druck als 0,5 mbar vorhanden sein darf. Auf diese Art und Weise ist sich»gestellt, daß keine Luft in die Gasleitungen eindringen kann. PATENTANSPRUCH Vormischgasbrenner für eine mit einem Brennraum versehene brennstoffbeheizte Wärmequelle mit wenigstens einem Brennerrohr, einem Mischrohr und ein» Gasdüse, die Gas unter Ansaugung von Primärluft in das Mischrohr einbläst und mit einem Gebläse in der Zuluftführung, wobei der Brennraum einen durch eine Klappe verschließbaren Sekundärlufteinlaß aufweist, welcher mit einer Steu«einrichtung verbunden ist, die die Klappe bei Motorstillstand öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdüse (21) eine Mischdüse (29) nachgeschalt» ist, welche den zum Mischrohr (4) führenden Auslaß ein» Mischkamm« (28) bildet, an welche die mit dem Gebläse (30) versehene Zuluftleitung (31) angescblossen ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-