AT395062B - Brenner - Google Patents

Description

AT 395 062 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner mit mindestens einem in einem Brennranm angeordneten, mit radialen Bohrungen versehenen Mischrohr, das die Wand des Brennraumes durchsetzt und dessen einer Öffnung eine Gasdüse in einem mit Luft erfüllten Raum in einem Abstand gegenüberliegt, wobei die Brennraumwand mit mindestens einer Sekundärluftöffnungzur Zufuhr von Sekundärluft versehen istundbei demeineProzeßgaszuführung, das heißt eine Zuführung eines nicht zündfähigen Gasgemisches, insbesondere eines Gemisches aus Wasserstoff und Luft oder aus Brenngas und Abgas, vorgesehen ist, wobei in der Sekundärluftöffnung eine mit radialen Bohrungen versehene, mit Prozeßgas beaufschlagbare Prozeßgasleitung angeordnet ist

Es ist bekannt, daß sich durch eine Prozeßgaseinbringung in den Brennraum von Brennern da- eingangs erwähnten Art eine Reduzierung des Schadstoffausstoßes ergibt Bei den bekannten derartigen Brennern erfolgt die Einbringung des Prozeßgases durch eine Prozeßgasleitung in der Sekundärluftöffnung - wie in der DEOS 3715 968 beschrieben - oder auch durch Einleitung neben den Brennerstäben. Dies erfordert jedoch einen erheblichen konstruktiven Aufwand sowie relativ großen Raum.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, der sich durch einen einfachen und platzsparenden Aufbau auszeichnet wobei eine besonders intensive und homogene Vermischung des Prozeßgases mit der Sekundärluft anzustreben ist

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht daß die Prozeßgasleitung als Ringleitung ausgebildet ist und sich über den gesamten Umfang der Sekundärluftöffnung erstreckt

Dabei ist sichergestellt daß durch den beim Betrieb des Brenners entstehenden Sog die Sekundärluft an der Prozeßgasleitung vorbeiströmt und dabei das aus der Prozeßgasleitung ausströmende Prozeßgas mitreißt Dies führt zu einer sehr innigen Vermischung des Prozeßgases mit der Sekundärluft was zu einer sehr guten Verbrennung und einer weitgehenden Verminderung des Schadstoffausstoßes führt

Es »gibt sich eine sehr fein verteilte Einbringung des Prozeßgases, die zu über den gesamten Brennraum gleichen Verhältnissen führt Entsprechend gleichmäßig ist die Verbrennung im Brennraum, wodurch sich eben eine Verringerung des Schadstoffausstoßes gegenüber den bekannten, vergleichbaren Brennern »gibt Bei dem Prozeßgas kann es sich um ein nicht zündfähiges Gemisch aus einem Brenngas, zum Beispiel Wasserstoff und Luft, oder aber auch um ein brennbares Gemisch aus Brenngas und Abgas handeln.

Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Einbringung des Prozeßgases in den Brennraum in der Weise zu realisieren, daß einfach Brenngas in den Sekundärluftstrom nach dem Injektorprinzip eingeblasen wird.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Prozeßgasleitung mit einem Magnetventil versehen ist dem ein mit dem Start des Brenners startbares Zeitglied vorgeschaltet ist

Dies »möglicht es, die Prozeßgaszuführung einsetzen zu lassen, sobald mit einem stabilen Betrieb des Brenners nach dessen Start gerechnet werden kann.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß im Brennraum im Bereich der Prozeßgasleitung ein Temperaturfühl» angeordnet ist der bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur ein das Magnetventil sperrendes Signal abgibt

Auf diese Weise ist sichergestellt daß es bei ein» Flammenbildung im Bereich der Prozeßgasleitung zu ein» sofortigen Abschaltung der Prozeßgaszufuhr kommt

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher »läutert Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus ein» mit einem »findungsgemäßen Brenner versehenen Brenneinrichtung,

Fig. 2 eine Stimansicht der Brenneinrichtung nach der Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus ein» weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Brenneinrichtung.

Fig. 4 eine Prozeßgasleitung und

Fig. 5 und 6 Querschnitte durch eine Prozeßgasleitung.

Bei der Ausführungsform nach d» Fig. 1 weist der Brennraum (1) eine Sekundärluftöffnung (2) auf, in der eine Prozeßgasleitung (3) in Form ein» Ringleitung angeordnet ist

Im Brennraum (1) ist weiters ein Brenner (4) angeordnet dessen Mischrohr (5) die Wand (6) des Brennraumes (1) durchsetzt und dessen freiem Ende eine Gasdüse (8) in einem Abstand gegenüb»liegt Diese Gasdüse (8) ist in einem Gasverteilrohr (9) angeordnet die mit einer Gaszuführleitung verbunden ist

Beim Betrieb des Brenners (4) wird Brenngas aus der Gasdüse (8) frei in das Mischrohr (5) eingedüst, wobei Primärluft mit angesaugt wird und es im Mischrohr zu einer innigen Vermischung des Brenngases mit der Primärluft kommt Durch das Verbrennen des Gasgemisches entsteht ein entsprechend» Sog und über den im Bereich der Prozeßgasleitung (3) verbleibenden lichten Querschnitt d» gegenüber dem Brenner (4) tiefer angeordneten Sekundärluftöffnung (2) wird Sekundärluft angesaugt

Der durch den lichten Querschnitt zwischen dem Prozeßgasrohr (3) durchstiömenden Sekundärluft wird das Prozeßgas beigemischt, wobei die durchströmende Sekundärluft eine entsprechende Sogwirkung auf das aus den Öffnungen der Prozeßgasleitung (3) ausströmende Prozeßgas ausübt Dadurch kommt es auch zu einer sehr innigen Vermischung d» Sekundärluft mit dem Prozeßgas. Dies führt bei der Verbrennung des Brenngases mittels des -2-

Claims (3)

1. AT 395 062 B Brenners (4) zu einer sehr gleichmäßigen und vollkommenen Verbrennung, wodurch sich eine entsprechende Reduktion des Schadstoffausstoßes ergibt. Beim Prozeßgas handelt es sich um ein nicht zündfähiges Gemisch eines Brenngases mit Luft oder Abgas. Aus der Fig. 2 ist zu ersehen, daß die Prozeßgasleitung (3) als Ringleitung ausgebildet ist, die über eine Zuführleitung (10) mit Prozeßgas beaufschlagbar ist Dabei ist die Zuführleitung (10) von einem nicht dargestellten Magnetventil gesteuert. Die Steuerung dieses Magnetventiles erfolgt mittels eines nicht dargestellten Zeitgliedes, das beim Start des Brenners (4) angestoßen wird und nach einer bestimmten Zeit, die etwa jener entspricht, die da Brenner (4) vom Start bis zum Erreichen eines stabilen Betriebszustandes benötigt, das Magnetventil öffnet und Piozeßgas in die Leitung (3) einströmen kann. Weiters ist das Magnetventil auch von einem nahe der Sekundärluftöffhung (2) angeordneten Temperaturfühler (11) gesteuert, der bei einem Anstieg der Temperatur in diesem Bereich über einen bestimmten Wert, was einen Hinweis auf eine Flammenbildung in diesem Bereich darstellt, ein das Magnetventil schließendes Signal abgibt. Bei dar Fig. 3, der eine der Lösung nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen entsprechende Brenneinrichtung darstellt, ist die Prozeßgasleitung (3) über eine Verbindungsleitung (12) mitdem Gasverteilrohr (9) verbunden. Dabei wird aus der Prozeßgasleitung (3) Brenngas in den Sekundärhrftstrom eingebracht, wobei dies im wesentlichen durch den Sog da- durch den lichten Querschnitt der Prozeßgasleitung (3) hindurchströmenden Sekundärluft erfolgt Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel für eine Prozeßgasleitung (3), die als Ringleitung ausgebildet ist, die mit radialen Bohrungen (13) versehen ist In den Fig. 5 und 6 sind verschiedene Möglichkeiten der Anordnung der Bohrungen (13) dargestellt, die in Ringeinsätzen (14) angeordnet sind. Bei beiden Lösungen bewirkt die vorbeiströmende Sekundärluft eine Sogwirkung auf das in der Prozeßgasleitung (3) befindliche Prozeßgas, das gegebenenfalls auch aus reinem Brenngas bestehen kann. In diesem Falle kommt es aber aufgrund der Vermischung mit der Sekundärluft zu einem nicht zündfähigen Gemisch, das dann in den Brennraum (1) einströmt, bzw. in diesen eingesogen wird. PATENTANSPRÜCHE 1. Brenner mit mindestens einem in einem Brennraum angeordneten, mit radialen Bohrungen versehenen Mischrohr, das die Wand des Brennraumes durchsetzt und dessen einer Öffnung eine Gasdüse in einem mit Luft erfüllten Raum in einem Abstand gegenüberliegt, wobei die Brennraumwand mit mindestens einer Sekundärluftöffnung zur Zufuhr von Sekundärluft versehen ist und bei dem eine Prozeßgaszuführung, d. h. eine Zuführung eines nicht zündfähigen Gasgemisches, insbesondere eines Gemisches aus Wasserstoff und Luft oder aus Brenngas und Abgas, vorgesehen ist, wobei in der Sekundärluftöffnung eine mit radialen Bohrungen versehene, mit Prozeßgas beaufschlagbare Prozeßgasleitung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßgasleitung (3) als Ringleitung ausgebildet ist und sich über den gesamten Umfang der Sekundärluftöffnung (2) erstreckt.
2. 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prazeßgasleitung (3) mit einem Magnetventil versehen ist, dem ein mit dem Start des Brenners (4) startbares Zeitglied vorgeschaltet ist.
3. 3. Brennernach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennraum (1) im Bereich der Prozeßgasleitung (3) ein Temperaturfühler (11) angeordnet ist, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur ein das Magnetventil sparendes Signal abgibt Hiezu 2 Blatt Zeichnungen