AT393891B - GAS BURNER - Google Patents
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Abstract
Description
AT 393 891BAT 393 891B
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner mit zumindest einem Brennerstab, dessen Wandung oberseitig von Austrittsöffnungen für ein Gas-Primärluftgemisch im stöchiometrischen Bereich durchsetzt ist.The present invention relates to a gas burner with at least one burner rod, the wall of which is penetrated on the upper side by outlet openings for a gas / primary air mixture in the stoichiometric range.
Ein solcher Gasbrenner ist bekannt, zum Beispiel aus der DE-OS 3 623 103. Es ist bekannt, Brennern zur Reduzierung der Stickoxydbildung abgasrückzuführen, beispielsweise aus der DE-PS 411 548 bzw. US-PS 1 228 579. Weiterhin ist es bekannt, bei atmosphärischen Gasbrennern Vorrichtungen zur Bildung von Halteflammen vorzusehen, wobei diesen Halteflammen Austrittsöffnungen dasselbe (zündfähige) Brenngas-Luftgemisch zugeführt wird wie den Hauptflammenöffnungen.Such a gas burner is known, for example from DE-OS 3 623 103. It is known to recycle burners to reduce nitrogen oxide formation, for example from DE-PS 411 548 or US-PS 1 228 579. Furthermore, it is known to provide devices for the formation of holding flames in the case of atmospheric gas burners, the same (ignitable) fuel gas / air mixture as the main flame openings being fed to these holding flames through outlet openings.
Dieser Stand der Technik geht beispielsweise aus der DE-OS 20 41494 und der AT-PS 289 346 hervor. Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst NOx-arme Verbrennung zu erzielen, ohne hierbei das Verfahren der Abgasrezirkulation einzusetzen.This prior art is evident, for example, from DE-OS 20 41494 and AT-PS 289 346. The object of the invention is to achieve combustion that is as low in NOx as possible without using the exhaust gas recirculation method.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Aufgabe durch die gezielte Zufuhr eines zusätzlichen Gas-Sekundärluftgemisches oder eines Gases in den Bereich der Mündungen der Gemischaustrittsöffhungen des Brennstabes gelöst werden kann.The invention is based on the knowledge that this object can be achieved by the targeted supply of an additional gas-secondary air mixture or a gas in the area of the mouths of the mixture outlet openings of the fuel rod.
Demgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, daß auf den Bereich oberhalb der Austrittsöffhungen zielende rohrartige Führungen für ein aus Brenngas und Sekundärluft bestehendes nicht zündfähiges Gemisch mit wenig Brenngas vorgesehen ist, wobei die Anströmrichtung des nicht zündfähigen Gemisches aus den Führungen unter einem spitzen Winkel zur Strömungsrichtung des aus den Austrittsöffnungen austretenden Gas-Primärluft-gemisches gerichtet ist.Accordingly, it is provided for the solution of the problem that tubular guides aimed at the area above the outlet openings are provided for a non-ignitable mixture with little fuel gas consisting of fuel gas and secondary air, the flow direction of the non-ignitable mixture from the guides at an acute angle to the direction of flow of the gas-primary air mixture emerging from the outlet openings is directed.
Durch diese Art der Zuführung eines nicht zündfähigen Gas-Luftgemisches wird die Gesamtluftzahl abgesenkt und der Wirkungsgrad der Verbrennung erhöht. Zunächst wird durch diese Zufuhr die Flammentemperatur verringert und die NOx-Emission dadurch deutlich herabgesetzt Ein nicht zündfähiges Gemisch aus Gas und Sekundärluft verringert nämlich den Sauerstoffgehalt dieser Sekundärluft und senkt dadurch die Flammentemperatur.This type of supply of a non-ignitable gas-air mixture lowers the total air ratio and increases the efficiency of the combustion. First of all, this supply reduces the flame temperature and thereby significantly reduces the NOx emission. A non-ignitable mixture of gas and secondary air namely reduces the oxygen content of this secondary air and thereby lowers the flame temperature.
Verschiedene Ausführungsformen solcher Führungen sind in den Zeichnungen dargestellt und nachstehend an Hand dieser Zeichnungen erläutert Im einzelnen zeigenVarious embodiments of such guides are shown in the drawings and explained below with reference to these drawings
Fig. 1 das Schema eines erfmdungsgemäß ausgestatteten Gasbrenners,1 shows the diagram of a gas burner equipped according to the invention,
Fig. 2 eine praktikable Ausführungsform eines Stabbrenners in einem Querschnitt und Fig. 3 in einer DraufsichtFig. 2 shows a practical embodiment of a rod burner in a cross section and Fig. 3 in a plan view
Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsvariante in einem schematischen Querschnitt durch die Brennstab achse,4 shows a modified embodiment variant in a schematic cross section through the fuel rod axis,
Fig. 5 und 6 fakultative Ausführungsvarianten des Details (V) aus der Hg. 4,5 and 6 optional design variants of the detail (V) from Hg. 4,
Fig. 7 eine andere Ausführungsform eines Stabbrenners in einem Schnitt nach (VII-VII) derFig. 7 shows another embodiment of a rod burner in a section according to (VII-VII)
Fig. 8, die eine Draufsicht auf diesen Stabbrenner zeigtFig. 8, which shows a plan view of this rod burner
Fig. 9 eine Teil-Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform undFig. 9 is a partial plan view of another embodiment and
Fig. 10 den zugehörigen Querschnitt nach (X-X) der Fig. 9, sowieFig. 10 shows the associated cross section according to (X-X) of Fig. 9, and
Fig. 11 einen zugehörigen Teil-Längsschnitt nach (XI-XI) der Fig. 10. DieFig. 11 is an associated partial longitudinal section according to (XI-XI) of Fig. 10. Die
Fig. 12 und 13 zeigen Details (ΧΠ bzw. ΧΠΙ) aus Fig. 11 in größerem Maßstab und12 and 13 show details (ΧΠ and ΧΠΙ) from FIG. 11 on a larger scale and
Fig. 14 stellt eine weitere Ausführungsform dar, von der ein Detail (XV) inFig. 14 shows another embodiment, a detail (XV) in
Fig. 15 und eine Variante inFig. 15 and a variant in
Fig. 16 dargestellt sind.16 are shown.
Gemäß Fig. 1, die das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung veranschaulicht ist ein Gasbrenner (1), dessen Gemischaustrittsöffhung (2) ein Gas-Primärluft-Gemisch über eine Gemischzufuhrleitung (3) zugeführt wird, innerhalb eines geschlossenen Brennraumes (4) angeordnet1, which illustrates the principle of the solution according to the invention, a gas burner (1), the mixture outlet opening (2) of which is supplied with a gas-primary air mixture via a mixture supply line (3), is arranged within a closed combustion chamber (4)
Der Flamme dieses Gasbrenners (1) wird nun zusätzlich über bloß schematisch angedeutete flankierende Führungen (5) ein Gas-Sekundärluft-Gemisch zugeführt und zwar erfolgt diese Zufuhr gezielt in den oberhalb der Gemischaustrittsöffnung (2) und der Flammenwurzel gelegenen Bereich, also in den Diffusionsbereich der Flamme.The flame of this gas burner (1) is now additionally supplied with a gas-secondary air mixture via merely schematically indicated flanking guides (5), specifically in the area above the mixture outlet opening (2) and the flame root, i.e. in the diffusion area the flame.
Bei einem geschlossenen Brennraum (4) kann die Zufuhr des Gas-Sekundärluft-Gemisches kontrolliert durchgeführt werden.When the combustion chamber (4) is closed, the gas / secondary air mixture can be supplied in a controlled manner.
Fig. 2 und 3 zeigt die Art der Versorgung der Brennerflammen mit einem solchen Gemisch konkreter, nämlich bei einem rohrförmigen Brennstab (6), dessen Wandung oberseitig scharenweise angeordnete Gemischaustrittsöffnungen (2) für das Gas-Primärluft-Gemisch aufweist und der von in den Flammenbereich zielenden Führungen (5) für das Gas-Sekundärluft-Gemisch flankiert wird. Solche Führungen (5) sind bei diesem Ausfüh-rungsbeispiel von Gemischverteilem (7) verkörpert, die parallel zum Brennstab (6) verlaufen und gleichfalls Austrittsöffhungen (8) aufweisen, die schräg in den oberhalb der Gemischaustrittsöffhungen (2) des Brennstabes (6) gelegenen Bereich weisen und die Führungen (5) bilden.2 and 3 shows the type of supply of the burner flames with such a mixture more specifically, namely in the case of a tubular fuel rod (6), the wall of which has mixture outlet openings (2) for the gas / primary air mixture arranged on the upper side and which extends into the flame area aiming guides (5) for the gas-secondary air mixture is flanked. In this exemplary embodiment, such guides (5) are embodied by mixture distributors (7) which run parallel to the fuel rod (6) and likewise have outlet openings (8) which are inclined in those above the mixture outlet openings (2) of the fuel rod (6) Point the area and form the guides (5).
Fig. 4 zeigt gleichfalls eine Ausführungsform, dazufolge rohrförmige, seitlich neben dem gleichfalls rohrför-migen Brennstab (6) parallel verlaufende Verteiler (7) für das Gas-Sekundärluft-Gemisch diesen Brennstab (6) -2-Fig. 4 also shows an embodiment, consequently tubular, laterally next to the also tubular fuel rod (6) parallel distributor (7) for the gas-secondary air mixture this fuel rod (6) -2-
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