AT395769B - Brenner - Google Patents

Description

AT 395 769 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Brennerstäben, wobei oberhalb eines jeden Brennerstabes mehrere Flammenkühlstäbe angeordnet sind.

Bei bekannten derartigen Brennern sind jedem Brennerstab die gleiche Anzahl von Flammenkühlstäben zugeordnet, die oberhalb der Brennerstäbe angeordnet sind. Durch diese Flammenkühlstäbe wird eine Reduzierung des ΝΟχ Ausstoßes des Brenners erreicht.

Es hat sich jedoch bei Labormessungen gezeigt, daß eine erhöhte CO-Emission in dem mittleren Brennraumbereich auftritt, die durch einen Mangel an Sekundärluftzufuhr bedingt ist. Dieser Mangel führt in Verbindung mit der Kühlung der Flammen durch die Flammenkühlstäbe zu einer unvollständigen Verbrennung und damit zu einem entsprechenden Ausstoß an CO. Weiters hat sich auch gezeigt, daß die gleichmäßig verteilt angeordneten Flammenkühlstäbe nicht zu einer Reduzierung des ΝΟχ Ausstoßes im erwarteten Ausmaß führen. So zeigt sich, daß die Flammen in den Randbereichen des Brenners eine höhere Temperatur erreichen als in den mittleren Bereichen des Brenners, wodurch es in den Randbereichen zu einer vermehrten ΝΟχ Bildung kommt Anderseits kann bei einer über den gesamten Brenner gleichen Zuordnung von Flammenkühlstäben zu den einzelnen Brennerstäben keine zu große Anzahl von Flammenkühlstäben den einzelnen Brennerstäben zugeordnet werden, um eine zu starke Abkühlung der Flammen in den mittleren Bereichen des Brenners zu vermeiden, die zu einer unvollkommenen Verbrennung führen würde, bei der ein erhöhter Ausstoß an unverbrannten Kohlenwasserstoffen und CO auftritt.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem einerseits der Ausstoß an CO und an ΝΟχ weitestgehend reduziert ist.

Erfmdungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Anzahl der oberhalb eines jeden Brennerstabes angeordneten Flammenkühlstäbe unterschiedlich zur Anzahl (2) über den übrigen (1) ist, wobei die Anzahl der Flammenkühlstäbe pro Brennerstab von den äußeren Brennerstäben gegen die mittleren Brennerstäbe zu symmetrisch abnimmt.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß im mittleren Bereich des Brenners die Flammen weniger gekühlt werden als in den Randbereichen des Brenners. Dadurch werden die Flammen im mittleren Bereich des Brenners weniger gekühlt als in den Randbereichen des Brenners, und es kommt trotz der geringeren Zufuhr an Sekundärluft zu einer vollständigen Verbrennung des Brenngases auch im mittleren Brennerbereich und daher zu einer Vermeidung eines CO-Ausstoßes des Brenners.

Weiter ergibt sich durch die vorgeschlagenen Maßnahmen der Vorteil einer den verschiedenen Bereichen des Brenners angepaßte Kühlung der Flammen. Dadurch werden einerseits zu hohe eine vermehrte Bildung von ΝΟχ führende Temperaturen wie auch zu geringe eine vollständige Verbrennung beeinträchtigende Temperaturen der Flammen vermieden.

Dadurch wird einerseits der Ausstoß von CO und unverbrannten Kohlenwasserstoffen wie auch der Ausstoß von ΝΟχ vermieden.

Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß die Zahl der Flammenkühlsläbe von Brennerstab zu Brennerstab beziehungsweise von Brennerstabgruppe zu Brennerstabgruppe um einen abnimmt, wobei jedoch dem oder den mittleren Brennerstab beziehungsweise Brennerstäben mindestens drei Flammenkühlstäbe zugeordnet sind und die Anzahl an Flammenkühlstäben pro Brennerstab vorzugsweise auf maximal fünf begrenzt ist.

Dadurch ergibt sich eine sehr weitgehende Anpassung der Kühlung der Flammen an die in den entsprechenden Bereichen herrschenden Verhältnisse und damit eine sehr weitgehende Verminderung des gesamten Schadstoffausstoßes.

Bei Brennern mit einer größeren Zahl von Brennerstäben können zum Beispiel je zwei Brennerstäbe zu einer Brennerstabgruppe zusammengefaßt werden, in der die zu dieser Gmppe gehörenden Brennerstäbe mit der gleichen Anzahl von Flammenkühlstäbcn versehen sind. Dabei ergeben sich innerhalb der einzelnen Brennerstabgruppen im wesentlichen gleiche Verhältnisse.

Weiter kann vorgesehen sein, daß bei einer Anordnung von vier Flammenkühlstäben, in Längsrichtung des Brennerstabes gesehen, diese in einem Dreieck angeordnet sind, wobei an der den seitlichen Rändern des Brenners näheren Bereichen je zwei Flammenkühlstäbe übereinander angeordnet sind.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die aufgmnd eines etwas höheren Sekundärluftangebotes heißere Seite der Flammen stärker gekühlt wird als die andere, der Brennermitte zugekehrten Seite der Flammen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch einen erfindungsgemäßen Brenner im Querschnitt und

Fig. 2 ein Schema für die Anordnung \on Flammenkühlstäben bei Brennern mit einer unterschiedlichen Anzahl von Brennerstäben.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Brenner mit fünf Brennerstäben (1). Bei diesem Brenner sind oberhalb der äußersten Brennerstäbe (1) jeweils fünf Flammenkühlstäbe (2) angeordnet. Dem mittleren Brennerstab (1) sind dabei drei Flammenkühl· täbe (2) und den beiden zwischen dem mittleren Brennerstab (1) und den äußersten Brennerstäben (1) liegenden Brennerstäben jeweils vier Flammenkühlstäbe (2) zugeordnet. Setzt man nun die Zahl der den äußersten Brennerstäben (1) zugcordneicn Flammenkühlsläbe (2) mit n fest, so nimmt die Zahl der -2-

Claims (3)

1. AT 395 769 B Flammenkühlstäbe (2), die dem nach innen zu benachbarten Brennerstab (1) zugeordnet ist jeweils um 1 ab. Die Zahlen der Flammenkühlstäbe (2) pro Brennerstab (1) entsprechen daher von außen nach innen n, (n-1) und (n-2) Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, sind die je vier, den zw ischen dem mittleren und den äußersten Brennerstäben (1) angeordneten Brennerstäben zugeordneten Flammenkühlstäbe (2) im Querschnitt in einem Dreieck angeordnet, wobei an den dem äußeren Rand des Brenners zugekehrten Seiten der Brennerstäbe (1) je zwei Flammenkühlstäbe (2) übereinander angeordnet sind. Die Fig. 2 zeigt ein Schema für Brenner mit 2 bis 9 Brennerstäben. Dabei sind den äußersten Brennerstäben (1) zumeist fünf Flammenkühlstäbe (2) zugeordnet. Lediglich bei Brennern mit nur zwei oder drei Brennerstäben (1) können den äußersten Brennerstäben (1) auch nur vier Flammenkühlstäbe (2) zugeordnet werden. Bei diesem Schema nach der Fig. 2 geben die über den Brennersläben (1) angeführten Zahlen die Anzahl der diesen zugeordneten Hammenkühlstäbe an. Dabei stellen die in Klammem gesetzten Zahlen Wahlmöglichkeiten dar. Die Anordnung der Hammenkühlstäbe (2) kann dabei in der aus der Fig. 1 ersichtlichen Weise erfolgen. PATENTANSPRÜCHE 1. Brenner mit mehreren parallel zueinander verlaufenden Brennerstäben, wobei oberhalb eines jeden Brennerstabes mehrere Hammenkühlstäbe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der oberhalb eines jeden Brennerstabes (1) angeordneten Flammenkühlstäbe (2) unterschiedlich zur Anzahl der (2) über den übrigen (1) ist, wobei die Anzahl der Flammenkühlstäbe (2) pro Brennerstab (1) von den äußeren Brennerstäben (1) gegen die mittleren Brennerstäbe (1) zu symmetrisch abnimmt.
2. 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Hammenkühlstäbe (2) von Brennerstab (1) zu Brennerstab (1) um einen abnimmt, wobei jedoch dem oder den mittleren Brennerstab beziehungsweise Brennerstäben (1) mindestens drei Hammenkühlstäbe (2) zugeordnet sind und die Anzahl an Hammenkühlstäben (2) pro Brennerstab (1) vorzugsweise auf maximal fünf begrenzt ist.
3. 3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung von vier Flammenkühlstäben (2), in Längsrichtung des Brennerstabes gesehen, in einem Dreieck angeordnet sind, wobei an der den seitlichen Rändern des Brenners näheren Bereichen je zwei Flammenkühlstäbe (2) übereinander angeordnet sind. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-