AT395764B - Premixing gas burner - Google Patents

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Abstract

Premixing gas burner with at least one gas nozzle and at least one mixing tube, the gas nozzle being arranged on a line through which the fuel gas flows. So that, in such a burner, the mixing ratio of the fuel gas with the primary air can be kept constant over a wide load range and operating range of the burner, there is provision for the mixing tube 6 to project into a chamber 60 in which the gas nozzle 8 is arranged, the chamber being provided with an orifice 61 for the inflow of the primary air, the said orifice 61 being provided with an adjustable diaphragm 62. <IMAGE>

Description

AT 395 764 BAT 395 764 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vormisch-Gasbrenner mit wenigstens einer an einer von Brenngas durch-strömten Leitung angeordneten Gasdüse und wenigstens einem Mischrohr, das in eine Kammer hineinragt, an der die Gasdüse angeordnet ist, wobei in der Kammer eine Öffnung für den Zustrom von Primärluft vorgesehen ist, die mit einer verstellbaren Blende versehen ist.The invention relates to a premix gas burner with at least one gas nozzle arranged on a line through which fuel gas flows and at least one mixing tube which projects into a chamber on which the gas nozzle is arranged, an opening for the inflow of Primary air is provided, which is provided with an adjustable diaphragm.

Ein solcher Vormisch-Gasbrenner ist bekannt aus der US-PS 19 60 609.Such a premix gas burner is known from US-PS 19 60 609.

Hierbei kann der Zustrom von Primärluft zum Vormisch-Gasbrenner eingestellt beziehungsweise reguliert werden.The inflow of primary air to the premix gas burner can be adjusted or regulated.

Solche Vormisch-Gasbrenner sind in einer Vielzahl von Ausführungen atmosphärisch brennend bekannt, das heißt, das Gas wird durch eine Düse unter Vordruck (Erdgas, Flüssiggas oder Stadtgas) zugeführt, und die Luft wird über den Spalt zwischen Gasdüse und Eingang des Mischrohres durch den Gasstrahlimpuls mitgerissen und eingemischt.Such premix gas burners are known in a variety of designs with atmospheric burning, that is to say the gas is supplied through a nozzle under pre-pressure (natural gas, liquefied petroleum gas or town gas), and the air is passed through the gap between the gas nozzle and the inlet of the mixing tube by the gas jet pulse carried away and mixed in.

Es hat sich herausgestellt, daß das Mischungsverhältnis zwischen Gas- und Primärluft in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Brenners, das heißt je nach Höhe des Gasstrahlimpulses und der Temperatur des Brenners schwankt.It has been found that the mixing ratio between gas and primary air varies depending on the operating state of the burner, that is to say depending on the level of the gas jet pulse and the temperature of the burner.

Bei steigenden Anforderungen an Flammenstabilität und schadstoffarmer Verbrennung besteht das Erfordernis, das Mischungsverhältnis zwischen Brenngas und Primärluft sehr präzise und konstant über den gesamten Last-und Betriebsbereich des Brenners einzustellen.With increasing demands on flame stability and low-pollutant combustion, there is a need to set the mixing ratio between fuel gas and primary air very precisely and constantly over the entire load and operating range of the burner.

Bei den bekannten Vormisch-Gasbrennem der eingangs erwähnten Art ist ein praktisch völlig ungehinderter Zutritt der Primärluft zu den Mischrohren gegeben. Da der Zuströmbereich der Primärluft zu den Mischrohren, in die der aus den Gasdüsen austietende Gasstrahl einströmt, wobei dieser freie Gasstrahl die Primärluft mitreißt, der Wärmestrahlung des Brenners ausgesetzt ist, ändert sich mit der Temperatur des Brenners auch die Dichte da Primärluft, wogegen sich die Dichte des Brenngases aufgrund dessen hoher Strömungsgeschwindigkeit nur wenig ändert. Dadurch kommt es aber mit der Änderung der Temperatur des Brenners zu einer Veränderung des Mischungsverhältnisses des Brenngases zur PrimärlufL Dadurch kommt es aber zu einer entsprechenden Beeinträchtigung des Betriebes des Brenners.In the known premix gas burners of the type mentioned at the outset there is practically completely unimpeded access to the primary air to the mixing tubes. Since the inflow area of the primary air to the mixing tubes into which the gas jet emerging from the gas nozzles flows, whereby this free gas jet entrains the primary air, is exposed to the heat radiation of the burner, the density of the primary air also changes with the temperature of the burner, whereas the density changes Density of the fuel gas changes only slightly due to its high flow rate. As a result, however, the change in the temperature of the burner leads to a change in the mixing ratio of the fuel gas to the primary air. However, this leads to a corresponding impairment of the operation of the burner.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der erwähnten bekannten Vormisch-Gasbrenner zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem ein hohes Maß an Konstanz des Mischungsverhältnisses des Brenngases zur Primärluft erreicht werden kann, und das über die variierende Temperatur des Brenners, beginnend mit dem Kaltstart bis zur Betriebswärme.The aim of the invention is to avoid the disadvantages of the known premixing gas burners mentioned and to propose a burner of the type mentioned at the beginning in which a high degree of constancy of the mixing ratio of the fuel gas to the primary air can be achieved, and this via the varying temperature of the burner , starting with the cold start up to the operating heat.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Blende mit einem Stellglied verbunden ist, das von einem die Temperatur des Brenners erfassenden Fühler gesteuert ist, wobei die Blende mit steigender Temperatur des Brenners die Öffnung mehr und mehr öffnet.According to the invention, this is achieved in that the diaphragm is connected to an actuator which is controlled by a sensor which detects the temperature of the burner, the diaphragm opening the opening more and more with increasing temperature of the burner.

Durch die Maßnahmen ist es möglich, die Zufuhr von Primärluft zu den Mischrohren zu steuern, wodurch die Veränderung der Dichte der Primärluft ausgeglichen werden und das Mischungsverhältnis des Brenngases zu der Primärluft gesteuert werden kann.The measures make it possible to control the supply of primary air to the mixing tubes, as a result of which the change in the density of the primary air can be compensated for and the mixing ratio of the fuel gas to the primary air can be controlled.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Blende mit einem Stellglied verbunden ist, das von einem die Temperatur des Brenners erfassenden Fühler gesteuert ist, wobei die Blende mit steigender Temperatur des Brenners die Öffnung mehr und mehr öffnetAccording to a further feature of the invention it can be provided that the diaphragm is connected to an actuator which is controlled by a sensor which detects the temperature of the burner, the diaphragm opening the opening more and more as the temperature of the burner increases

Beginnend mit dem Kaltstart des Brenners, befindet sich die Öffnung in ihrem Drosselzustand. Das bedeutet, daß ein relativ reiches Brennstoff-Primärluft-Gemisch zum Brenner gelangt, was sich besonders leicht zünden läßt Durch die entstehenden Flammen heizt sich der Brenner relativ schnell auf, was zu einer Rückmeldung führt und zu einem beginnenden weiteren Öffnen der Primärlufteinströmöffnung. Das Mischungsverhältnis wird so gesteuert, daß das Brennstoff-Luft-Gemisch ärmer wird, das heißt, der Luftanteil steigt mit heißer werdendem Brenner. Hierdurch gelingt eine größere Primärluftbeimischung und damit eine wirksame Verringerung des Schadstoffausstoßes.Starting with the cold start of the burner, the opening is in its throttling state. This means that a relatively rich fuel-primary air mixture reaches the burner, which is particularly easy to ignite. Due to the resulting flames, the burner heats up relatively quickly, which leads to feedback and to the opening of the primary air inflow opening. The mixing ratio is controlled so that the fuel-air mixture becomes poorer, that is to say the air proportion increases as the burner becomes hotter. This enables a larger addition of primary air and thus an effective reduction in pollutant emissions.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch einen erfindungsgemäßen Vormisch-Gasbrenner zeigtThe invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a premix gas burner according to the invention

Der atmosphärische Vormisch-Gasbrenner besteht aus einer Brennerkammer (1), die an der Oberseite (2) mit nicht weiter dargestellten Austrittsöffnungen versehen ist in den Innenraum (5) der Brennerkammer mündet ein Mischrohr (6), dessen Einlaß (7) trichterförmig erweitert istThe atmospheric premix gas burner consists of a burner chamber (1), which is provided on the top (2) with outlet openings, not shown, into the interior (5) of the burner chamber, a mixing tube (6) opens out, the inlet (7) of which is funnel-shaped

Das Mischrohr (6) ragt in eine Kammer (60) hinein, die auch von der Leitung (10), über die die Gaszufuhr erfolgt durchsetzt ist und an da auch die Gasdüse (8) angeordnet ist.The mixing tube (6) protrudes into a chamber (60) which is also penetrated by the line (10) via which the gas is supplied and on which the gas nozzle (8) is also arranged.

Die Kammer (60) weist eine Öffnung (61) auf, über die Luft einströmen kann, die dann vom aus der Gasdüse (8) ausströmenden Gasstrahl mitgerissen wird und in das Mischrohr (6) eintrittThe chamber (60) has an opening (61) through which air can flow in, which is then entrained by the gas jet flowing out of the gas nozzle (8) and enters the mixing tube (6)

Die Öffnung (61) ist mit einer verstellbaren Blende (62) versehen, die es ermöglicht, den freien Querschnitt der Öffnung (61) zu verändern.The opening (61) is provided with an adjustable diaphragm (62) which makes it possible to change the free cross section of the opening (61).

Diese Blende (62) ist mit einem Stellglied (63) verbunden und wird durch dieses verstellt. Dabei ist dieses Stellglied (63) von einem die Temperatur des Brenners (1) erfassenden Fühler (64) gesteuert. Dabei öffnet das Stellglied (63) mit steigender Temperatur des Brenners (1) die Blende (62), so daß ein entsprechend größerer Querschnitt der Öffnung (61) freigegeben wird und entsprechend mehr Luft in die Kammer (60) einströmen kann, dadurch kann das Mischungsverhältnis des Brenngases mit der zugemischten Primärluft über den gesamten Last- und Betriebsbereich des Brenners (1) konstant gehalten werden, da eben der mit steigenda Temperatur des -2-This diaphragm (62) is connected to an actuator (63) and is adjusted by this. This actuator (63) is controlled by a sensor (64) that detects the temperature of the burner (1). The actuator (63) opens with increasing temperature of the burner (1), the diaphragm (62), so that a correspondingly larger cross section of the opening (61) is released and accordingly more air can flow into the chamber (60), this can Mixing ratio of the fuel gas with the admixed primary air must be kept constant over the entire load and operating range of the burner (1), since the temperature of the -2-

Claims (1)

5 AT 395 764 B Brenners verbundene Dichteverlust der Luft, die relativ lange der Strahlung des Brenners ausgesetzt ist, durch die Verminderung des Einströmwiderstandes der Luft in die Kammer (60), der durch den freien Querschnitt der Öffnung (61) wesentlich beeinflußt wird, ausgeglichen wird. PATENTANSPRUCH 10 Vormisch-Gasbrenner mit wenigstens einer an einer vom Brenngas durchströmten Leitung angeordneten Gasdiise und wenigstens einem Mischrohr, das in eine Kammer hineinragt, in der die Gasdüse angeordnet ist, wobei in der 15 Kammer eine Öffnung für den Zustrom der Primärluft vorgesehen ist, welche mit einer verstellbaren Blende versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (62) mit einem Stellglied (63) verbunden ist, das von einem die Temperatur des Brenners (1) erfassenden Fühler (64) gesteuert ist, wobei die Blende (62) mit steigender Temperatur des Brenners (1) die Öffnung (61) mehr und mehr öffnet. 20 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-5 AT 395 764 B burner associated loss of density of the air, which is exposed to the radiation of the burner for a relatively long time, compensated for by the reduction in the inflow resistance of the air into the chamber (60), which is significantly influenced by the free cross section of the opening (61) becomes. PATENT CLAIM 10 premix gas burner with at least one gas nozzle arranged on a line through which the fuel gas flows and at least one mixing tube which protrudes into a chamber in which the gas nozzle is arranged, an opening for the inflow of primary air being provided in the 15 chamber, which is provided with an adjustable diaphragm, characterized in that the diaphragm (62) is connected to an actuator (63) which is controlled by a sensor (64) which detects the temperature of the burner (1), the diaphragm (62) with increasing temperature of the burner (1) the opening (61) opens more and more. 20 Add 1 sheet of drawing -3-
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