AT397567B - GAS BURNER - Google Patents

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78—Cooling burner parts

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Description

AT 397 567 BAT 397 567 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner mit zumindest einer mit einem Gas-Luft-Gemisch gespeisten Brennerkammer, deren Wandung von gemeinsam zumindest einen Hohlraum einschließenden Teilen gebildet ist, die zumindest einen der Führung eines Kühlmittels dienenden weiteren Hohlraum einschließen.The present invention relates to a gas burner with at least one burner chamber fed with a gas-air mixture, the wall of which is formed by parts which together enclose at least one cavity, which enclose at least one further cavity which serves to guide a coolant.

Ein solcher Gasbrenner ist bekanntgeworden aus der DE AS 1 508 575. Hier handelt es sich um einen auf eine Schmelze einwirkenden Brenner, der als Lanze ausgebildet ist, wobei der Brenner aus einem hohlen Brennerkörper besteht, dem das Gas-Luft-Gemisch zugeführt wird. Die Hohlwandung des Brennerkörpers dient zur Aufnahme einer Wasserkühlung.Such a gas burner has become known from DE AS 1 508 575. This is a burner that acts on a melt and is designed as a lance, the burner consisting of a hollow burner body to which the gas-air mixture is fed. The hollow wall of the burner body serves to accommodate water cooling.

Aus der GB PS 1 246 335 ist ein Gasstrahlungsheizer bekanntgeworden, der im Inneren des Brennerkörpers wassergefüllte Kammern aufweist. Schließlich ist aus der GB OS 2 138 816 ein Brenner bekanntgeworden, der von wassergekühlten Rohren umgeben ist.From GB PS 1 246 335 a gas radiation heater has become known which has water-filled chambers in the interior of the burner body. Finally, a burner is known from GB OS 2 138 816, which is surrounded by water-cooled pipes.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen wassergekühlten Brenner im Umformverfahren herzustellen, wobei durch die Kühlmittelführung der Brennerkörper und das Gas-Luft-Gemisch gekühlt werden, so daß eine Minimierung des Stickoxydausstoßes gelingt.The present invention has for its object to produce such a water-cooled burner in the forming process, the coolant supply cooling the burner body and the gas-air mixture so that the nitrogen oxide emission is minimized.

Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die von zwei als Bleche ausgebildeten Teilen eingeschlossene Kühlmittelführung als eine zumindest einer Brennerkammer benachbart verlaufende rohrförmige Führung mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt in zumindest einem der Bleche als Prägung ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung gelingt die Herstellung des Brenners aus zwei geprägten aneinander gefügten Blechen, wobei in einem Arbeitsgang sowohl die Ausnehmungen für die .Kühlmittelführung als auch für die Brennerkammer geformt werden. Durch die Fertigung aus wenigen Einzelteilen gelingt es weiterhin, die Wärmeübergangswiderstände stark herabzusetzen, so daß eine intensive Kühlung des Brennerkörpers durch die Kühlmittelführung ermöglicht wird. Damit ist der NOx-Ausstoß bemerkenswert gering.To achieve the object, it is provided according to the invention that the coolant guide enclosed by two parts designed as sheets is designed as an embossed tubular guide with a preferably circular cross-section running adjacent to at least one burner chamber in at least one of the sheets. This configuration enables the burner to be produced from two embossed metal sheets which are joined to one another, with both the recesses for the coolant guide and the burner chamber being formed in one operation. By manufacturing from a few individual parts, it is still possible to greatly reduce the heat transfer resistances, so that intensive cooling of the burner body is made possible by the coolant supply. This means that NOx emissions are remarkably low.

Die von den beiden Blechen eingeschlossene Kühlmittelführung ist vorteilhafterweise als eine der Brennerkammer benachbart verlaufende rohrförmige Führung ausgebildet und ihre Wandungen sind aus denselben Blechen ausgeprägt wie die Wandungen der Brennerkammer.The coolant guide enclosed by the two sheets is advantageously designed as a tubular guide running adjacent to the burner chamber, and its walls are formed from the same sheets as the walls of the burner chamber.

Zwecks bestmöglicher Wirksamkeit verläuft die Kühlmittelführung der Brennerkammer mit einer gewissen Distanz benachbart. Handelt es sich um einen Gasbrenner, dessen Flammenbereich einer Sekundärluftzufuhr bedarf, können die beiden hohlraumeinschließenden Bleche im Bereich zwischen der Kühlmittelführung und der Brennerkammer zumindest eine Ausnehmung für den Durchtritt von Sekundär-Verbrennungs-luft aufweisen.For the best possible effectiveness, the coolant duct runs adjacent to the burner chamber with a certain distance. If it is a gas burner, the flame area of which requires a secondary air supply, the two cavity-enclosing sheets in the area between the coolant guide and the burner chamber can have at least one recess for the passage of secondary combustion air.

Zwar empfiehlt sich im Rahmen der Erfindung die Verwendung von Brennerrohren mit kreisförmigem Querschnitt, doch ist die Erfindung durchaus nicht auf eine derartige Profilierung der Brennerkammern beschränkt, vielmehr mag es für die Kühlwirkung von Vorteil sein, wenn von den beiden zumindest eine Brennerkammer bildenden Blechen das obere Blech im Bereich der Gemischaustrittsöffnungen nur flach gewölbt und nur das untere Blech hohlraumbildend geformt ist oder eben ist, damit die Kühlmittelführungen näher an den Flammenbereich heranrücken können. Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Gasbrenner sind schematisch in den Zeichnungen veranschaulicht und nachstehend an Hand der Zeichnungsfiguren erläutert, Im einzelnen zeigenAlthough the use of burner tubes with a circular cross-section is recommended in the context of the invention, the invention is by no means restricted to such a profiling of the burner chambers, rather it may be advantageous for the cooling effect if the upper one of the two sheets forming at least one burner chamber Sheet in the area of the mixture outlet openings is only flatly arched and only the lower sheet is formed to form a cavity or is flat so that the coolant guides can move closer to the flame area. Exemplary embodiments of gas burners according to the invention are illustrated schematically in the drawings and explained below using the drawing figures, showing in detail

Fig. 1 die Stirnansicht zweier einander benachbarter Brennerkammern mit einer Kühlmittelführung, Fig.2 eine Variante dieser Anordnung gleichfalls in einer Stirnansicht,1 shows the end view of two mutually adjacent burner chambers with a coolant guide, FIG. 2 also shows a variant of this arrangement in an end view,

Fig.3 die Stirnansicht einer anderen Ausführungsform,3 shows the end view of another embodiment,

Fig.4 eine abgeänderte Ausführungsform einer Brennerkammer gleichfalls in einer Stimansicht,4 shows a modified embodiment of a burner chamber, likewise in a front view,

Fig.5 die Draufsicht auf eine Brennerkammer mit ihr zugeordneten Kühlmittelführungen und Fig.6 gleichfalls eine Draufsicht auf eine Ausführungsvariante.5 shows the top view of a burner chamber with its associated coolant guides and FIG. 6 also shows a top view of an embodiment variant.

Die Brennerkammern 1 eines Gasbrenners bestehen bei den dargestellten Ausführungsbeispielen durchwegs aus Brennerrohren, denen über koaxial stirnseitig einmündende Mischrohre 2 ein Gas-Luft-Gemisch zugeführt wird.In the exemplary embodiments shown, the burner chambers 1 of a gas burner consist entirely of burner tubes, to which a gas-air mixture is supplied via mixing tubes 2 which open at the end at the end.

Die Wandungen dieser Brennerkammern 1 werden von zwei Blechen 3 und 4 gebildet, in die durch Ziehen Hohlräume derart eingeformt (eingeprägt) sind, daß sie sich bei einem Aneinanderliegen dieser Bleche 3 und 4 zum Querschnitt der Brennerkammern 1 ergänzen. Die Oberseiten der Brennerkammern 1, also das Blech 3, ist bereichsweise von Gemischaustrittsöffnungen 5 durchsetzt, an denen sich nach erfolgter Zündung des Brenners die Brennerflammen bilden (Fig. 4 bis 6).The walls of these burner chambers 1 are formed by two sheets 3 and 4, into which cavities are formed (stamped) by pulling in such a way that they complement one another when the sheets 3 and 4 lie against one another to form the cross section of the burner chambers 1. The upper sides of the burner chambers 1, that is to say the sheet metal 3, are interspersed in some areas with mixture outlet openings 5, at which the burner flames form after the burner has been ignited (FIGS. 4 to 6).

Die Bleche 3 und 4 schließen aber außer den Brennerkammern 1 und gegebenenfalls den Mischrohren 2 noch weitere Hohlräume ein und bilden deren Wandungen, und zwar die Kühlmittelführungen 6, deren kreisförmig profilierte Wandung 7 sie gemeinsam verkörpern. Gemäß der Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 sind diese Kühlmittelführungen 6 den Brennerkammern 1 mit einer gewissen Distanz benachbart angeordnet. 2The sheets 3 and 4, however, include, in addition to the burner chambers 1 and possibly the mixing tubes 2, further cavities and form their walls, specifically the coolant guides 6, the circularly profiled wall 7 of which they embody together. According to the embodiments according to FIGS. 1 to 3, these coolant guides 6 are arranged adjacent to the burner chambers 1 with a certain distance. 2nd

Claims (5)

AT 397 567 B Wenn der Brennerkammer 1 über das Mischrohr 2 ein stöchiometrisch zusammengesetztes Gas-Luft-Gemisch zugeführt wird, bedarf es keiner Sekundärluftzufuhr und die Bleche 3 und 4 können diese Distanz geschlossen überbrücken und dienen nur der Wärmeleitung bzw. Kühlung der Oberseite der Brennerkammern 1. Ansonsten können aber innerhalb dieser Distanz Öffnungen 8 gemäß Fig. 2 vorgesehen sein, die die Bleche 3 und 4 durchsetzen und einen Sekundärluftstrom zu den Gemischaustrittsöffnungen 5 zulassen. Fig.3 zeigt eine Ausführungsform, bei der einer Brennerkammer 1 zwei Kühlmittelführungen 6 unmittelbar benachbart verlaufen, hingegen sind gemäß Fig.1 einer Kühlmittelführung 6 zwei Brennerkammern 1 benachbart. Fig.4 stellt eine Variante dar, die lehrt, daß die Bleche 3 und 4 nicht unbedingt gegengleich profiliert sein müssen. Es mag vielmehr der Kühlwirkung der Kühlmittelführungen 6 zuträglich sein, wenn das den Oberteil der Brennerkammern 1 bildende Blech 3 im Bereich dieser Brennerkammern 1 nur flach gewölbt oder eben ist, weil dadurch die Kühlmittelführung 6 den Gemischaustrittsöffnungen 5 näher zu liegen kommt. Die Fig. 5 und 6 zeigen schließlich in der Draufsicht verschiedene Möglichkeiten für eine Gestaltung der Kühlmittelführung 6. Gemäß Fig.5 verlaufen gleichsinnig durchströmte Kühlmittelführungen 6 beidseits im wesentlichen parallel zur Achse der Brennerkammer 1, hingegen kann eine solche Kühlmittelführung 6 gemäß Fig.6 auch in einer Schleife um eine der beiden Stirnseiten der Brennerkammer 1 verlaufen, wobei das der Zufuhr des Gas-Luft-Gemisches dienende Mischrohr 2 in die gegenüberliegende Stirnseite dieser Brennerkammer 1 mündet. Während die Brennerkammern im Rahmen der Erfindung jede beliebige Form aufweisen können, ist für die Kühlmittelführungen ein Kreisprofil anzustreben. Die Art der Kühlmittelführung in bezug zur Brennerkammer gestattet es, diese Kühlmittelführung mit einem vergleichsweise großen Durchflußquerschnitt zu bemessen, was vorteilhafterweise eine Verstopfung dieser Führungen weitgehend ausschließt, Herstellungstechnisch besteht der größte Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung darin, daß die Brennerkammern und die Kühlmittelführungen im wesentlichen aus denselben Halbfertigteilen und in denselben Arbeitsgängen gefertigt werden können. Patentansprüche 1. Gasbrenner mit zumindest einer, mit einem Gas-Luft-Gemisch gespeisten Brennerkammer, deren Wandung von gemeinsam zumindest einen Hohlraum einschließenden Teilen gebildet ist, die zumindest einen der Führung eines Kühlmittels dienenden weiteren Hohlraum einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die von zwei als Bleche (3, 4) ausgebildeten Teilen eingeschlossene Kühlmittelführung (6) als eine zumindest einer Brennerkammer (1) benachbart verlaufende rohrförmige Führung mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt als Prägung in zumindest einem der Bleche (3, 4) ausgebildet ist.AT 397 567 B If a stoichiometrically composed gas-air mixture is fed to the burner chamber 1 via the mixing tube 2, no secondary air supply is required and the plates 3 and 4 can bridge this distance closed and only serve to heat or cool the top of the burner chambers 1. Otherwise, openings 8 according to FIG. 2 can be provided within this distance, which penetrate the metal sheets 3 and 4 and allow a secondary air flow to the mixture outlet openings 5. FIG. 3 shows an embodiment in which two coolant guides 6 run directly adjacent to a burner chamber 1, whereas, according to FIG. 1, two coolant guides 6 are adjacent to two burner chambers 1. Fig. 4 shows a variant that teaches that the sheets 3 and 4 do not necessarily have to be profiled in opposite directions. Rather, it may be beneficial to the cooling effect of the coolant guides 6 if the sheet 3 forming the upper part of the burner chambers 1 is only flatly curved or flat in the area of these burner chambers 1 because the coolant guide 6 thereby comes closer to the mixture outlet openings 5. 5 and 6 finally show a top view of various options for designing the coolant guide 6. According to FIG. 5, coolant guides 6 through which flow flows in the same direction run essentially parallel to the axis of the burner chamber 1 on both sides, but such a coolant guide 6 according to FIG run in a loop around one of the two end faces of the burner chamber 1, the mixing tube 2 serving to supply the gas-air mixture opening into the opposite end face of this burner chamber 1. While the burner chambers can have any shape within the scope of the invention, a circular profile is desirable for the coolant guides. The type of coolant guide in relation to the burner chamber allows this coolant guide to be dimensioned with a comparatively large flow cross-section, which advantageously largely prevents blockage of these guides. From a manufacturing point of view, the greatest advantage of the solution according to the invention is that the burner chambers and the coolant guides essentially consist of the same Semi-finished parts and can be manufactured in the same operations. 1. Gas burner with at least one, fed with a gas-air mixture burner chamber, the wall of which is formed by at least one cavity-enclosing parts, which include at least one of the guiding of a coolant further cavity, characterized in that the two as Parts of the plate (3, 4) formed in the coolant guide (6) are designed as a tubular guide which runs adjacent to at least one burner chamber (1) and preferably has a circular cross section and is embossed in at least one of the plates (3, 4). 2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelführung (6) der Brennerkammer (1) mit einer Distanz benachbart verläuft.2. Gas burner according to claim 1, characterized in that the coolant guide (6) of the burner chamber (1) runs adjacent at a distance. 3* Gasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden hohlraumeinschließenden Bleche (3, 4) im Bereich zwischen der Kühlmittelführung (6) und der Brennerkammer (1) zumindest eine Ausnehmung (8) für den Durchtritt von Sekundär-Verbrennungsluft aufweist.3 * gas burner according to claim 2, characterized in that the two cavity-enclosing plates (3, 4) in the area between the coolant guide (6) and the burner chamber (1) has at least one recess (8) for the passage of secondary combustion air. 4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 · 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlmittelführung (6) mit einer Schleife um eine der Stirnseiten der Brennerkammer (1) verläuft, wobei das der Zufuhr des Gas-Luft-Gemisches dienende Mischrohr (2) oder dergleichen in die gegenüberliegende Stirnseite der Brennerkammer (1) mündet (Figur 6).4. Gas burner according to one of claims 1 · 3, characterized in that the coolant guide (6) runs with a loop around one of the end faces of the burner chamber (1), the mixing tube (2) serving to supply the gas-air mixture or The like opens into the opposite end of the burner chamber (1) (Figure 6). 5. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden zumindest eine Brennerkammer (1) bildenden Blechen (3 und 4) das obere Blech (3) im Bereich der Gemischaustrittsöffnungen (5) nur flach gewölbt oder eben und nur das untere Blech (4) hohlraumbildend geformt ist (Figur 4). Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 35. Gas burner according to one of claims 1 to 4, characterized in that of the two at least one burner chamber (1) forming plates (3 and 4), the upper plate (3) in the area of the mixture outlet openings (5) only flat or even curved only the lower plate (4) is formed to form a cavity (FIG. 4). Including 2 sheets of drawings 3
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GB1246335A (en) * 1968-12-05 1971-09-15 Elmer Eric Strand High temperature gas-fired radiant heater
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