AT405089B

AT405089B - HEATING DEVICE WITH AN ATMOSPHERIC BURNER

Info

Publication number: AT405089B
Application number: AT99296A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1999-05-25
Also published as: ATA99296A; DE19724814A1

Description

AT 405 089 BAT 405 089 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.The invention relates to a heating device according to the preamble of the independent claim.

Bei solchen atmosphärischen Brennern ist meist eine aus Blech hergestellte Brennerplatte vorgesehen, die mit Ausströmöffnungen versehen ist. Dabei ergibt sich das Problem, daß es aufgrund der Erwärmung des Gemisches im Gemischraum zum Rückschlag der Rammen kommen kann.In such atmospheric burners, a burner plate made of sheet metal is usually provided, which is provided with outflow openings. The problem arises here that the rams may kick back due to the heating of the mixture in the mixture space.

Aus der WO 93/25 847 A1 ist ein katalytischer Brenner bekanntgeworden, während eine Gemischraumkühlung aus der GB 2 272 336 A bekanntgeworden ist. Die Kühlung einer Brennerplatte zeigt die DE 3 710 244 A1 und eine netzartige konvex gekrümmte Brennerplatte ist aus der DE 195 33 588 bekanntgeworden. Die letzte Entgegenhaltung befaßt sich im übrigen auch mit einer katalytischen Beschichtung des Brenners und mit einer Gemischraumkühlung.A catalytic burner has become known from WO 93/25 847 A1, while mixture space cooling has become known from GB 2 272 336 A. DE 3 710 244 A1 shows the cooling of a burner plate and a mesh-like convexly curved burner plate has become known from DE 195 33 588. The last document also deals with a catalytic coating of the burner and with a mixture cooling.

Ziel der Erfindung ist es, die eingangs geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der die Gefahr eines Rammenrückschlages weitgehend vermieden ist und bei der ein hoher Anteil der Wärmeübertragung durch Auskopplung von Strahlungswärme möglich ist.The aim of the invention is to avoid the disadvantages described at the outset and to propose a heating device of the type mentioned at the outset in which the risk of a ram kickback is largely avoided and in which a high proportion of the heat transfer is possible by decoupling radiant heat.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention, this is achieved in a heating device of the type mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen kann erreicht werden, daß die Ausströmgeschwindigkeit kleiner oder gleich der Flammengeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches ist, wodurch eine weitgehende Auskopplung der Strahlungswärme und Rammenkühlung möglich wird, ohne daß es zu einer Beeinflussung der Luftansaugung oder des Grades der Homogenisierung kommt.Through the proposed measures it can be achieved that the outflow velocity is less than or equal to the flame velocity of the gas-air mixture, whereby a large decoupling of the radiant heat and ram cooling is possible without affecting the air intake or the degree of homogenization.

Durch die Ausbildung der Brennerplatte als Netz mit entsprechend kleiner Maschenweite wird ein Rammenrückschlag sicher vermieden, wozu auch der Umstand beiträgt, daß sich das Gemisch im Gemischraum aufgrund der Kühlung kaum erwärmen kann. Ferner wird eine entsprechend große Oberfläche der Brennerplatte sichergestellt und damit auch eine entsprechend große mit einem Katalysator beschichtete Fläche, an der das Gemisch katalytisch umgesetzt werden kann. Weiterhin steht eine relativ große Kühlfläche zur Kühlung des Gemischs im Gemischraum zur Verfügung, wobei dieses den bis nahe an die Brennerplatte heranreichenden Bereich gekühlt wird.The design of the burner plate as a net with a correspondingly small mesh size reliably prevents a ram kickback, which is also due to the fact that the mixture in the mixture space can scarcely heat up due to the cooling. Furthermore, a correspondingly large surface area of the burner plate is ensured and thus also a correspondingly large surface area coated with a catalyst, on which the mixture can be converted catalytically. Furthermore, a relatively large cooling surface is available for cooling the mixture in the mixture space, which is cooled to the area that comes close to the burner plate.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:

Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Ansichten eines Brenners nach der Erfindung,1 and 2 two different views of a burner according to the invention,

Fig. 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Heizeinrichtungen,3 and 4 different embodiments of heating devices according to the invention,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung und Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante einer Heizeinrichtung.5 shows a plan view of a heating device according to the invention and FIG. 6 shows a further embodiment variant of a heating device.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Rguren gleiche Einzelheiten.The same reference numerals mean the same details in all Rguren.

Bei dem Brenner 26 nach der Rg. 1 und 2 sind in ein Gasverteilrohr 1 Gasdüsen 2 eingesetzt, die auf Einströmöffnungen von Mischrohren 5 ausgerichtet sind, in die Gas 3 einströmt und dabei Luft mitreißt. An diese Mischrohre 5 schließen sich Injektoren 4 an, die in Diffusoren 6 übergehen. Diese münden in einen Gemischraum 7, an dessen oberen Rändern seiner Seitenwände 25 eine durch ein Netz gebildete, im Querschnitt konvexe gekrümmte Brennerplatte 8 gehalten ist, dessen Maschenweite 9 kleiner als der Löschabstand des energiereichsten Gases des Gemisches ist.In the burner 26 according to Rg. 1 and 2, gas nozzles 2 are inserted into a gas distribution pipe 1, which are aligned with inflow openings of mixing pipes 5, into which gas 3 flows and thereby entrains air. Injectors 4 connect to these mixing tubes 5, which pass into diffusers 6. These open into a mixture chamber 7, on the upper edges of its side walls 25 a burner plate 8, which is formed by a network and is convex in cross section, is held, the mesh size 9 of which is smaller than the extinguishing distance of the most energetic gas of the mixture.

Dabei ist das Netz mit einem Katalysator beschichtet, so daß ein Teil des Gemisches an dem Netz katalytisch umgesetzt wird.The network is coated with a catalyst so that part of the mixture on the network is converted catalytically.

Der Gemischraum 7 ist von einem Kühlrohr 10 durchsetzt, das, wie aus der Rg. 2 zu ersehen ist, einen ovalen Querschnitt aufweist und von einem Kühlmedium durchströmt ist. Dabei ist die längere Achse des Querschnittes des Kühlrohres 10 im wesentlichen vertikal ausgerichtet.The mixture chamber 7 is penetrated by a cooling tube 10 which, as can be seen from Rg. 2, has an oval cross section and a cooling medium flows through it. The longer axis of the cross section of the cooling tube 10 is oriented essentially vertically.

Das in die Mischrohre 5 samt der mitgerissenen Luft einströmende Gas 3 gelangt über das Mischrohr 5 in den Gemischraum 7 und verteilt sich dort. Dabei wird die von den Flammen 24 in den Gemischraum 7 eingestrahlte Wärme durch das Kühlrohr 10 weitgehend abgeführt, so daß sich das Gemisch im Gemischraum 7 nur wenig erwärmen kann. Das Gemisch wird dabei beim Ausströmen durch das Netz, das mit einer katalytischen Beschichtung versehen ist, katalytisch umgesetzt. Das nicht umgesetzte Gemisch durchsetzt das Netz, bzw. die Brennerplatte 8 und verbrennt mit Rammen 24, wobei die Brenngase 16 aufsteigen.The gas 3 flowing into the mixing tubes 5 together with the entrained air reaches the mixing chamber 7 via the mixing tube 5 and is distributed there. The heat radiated by the flames 24 into the mixture chamber 7 is largely dissipated through the cooling tube 10, so that the mixture in the mixture chamber 7 can heat up only slightly. The mixture is catalytically converted as it flows out through the network, which is provided with a catalytic coating. The unreacted mixture passes through the network or the burner plate 8 and burns with rams 24, the fuel gases 16 rising.

Bei einer Heizeinrichtung nach der Fig. 3 sind mehrere Brenner 26 in einem durch einen doppelwandigen Schacht 12 begrenzten Brennraum 11 angeordnet.In the case of a heating device according to FIG. 3, a plurality of burners 26 are arranged in a combustion chamber 11 delimited by a double-walled shaft 12.

In diesem Schacht 12 ist ein Primär-Wärmetauscher 18 gehalten, der mit dem Innenraum 27 des Schachtes 12 hydraulisch verbunden ist.In this shaft 12, a primary heat exchanger 18 is held, which is hydraulically connected to the interior 27 of the shaft 12.

Weiter sind zwischen den einzelnen Brennern 26, die einen Boden 14 des Schachtes 12 durchsetzen, Kühlwände 15 angeordnet, die mit dem Inneren 27 des Schachtes 12 hydraulisch verbunden sind.Furthermore, between the individual burners 26 which penetrate a bottom 14 of the shaft 12, cooling walls 15 are arranged, which are hydraulically connected to the interior 27 of the shaft 12.

Oberhalb des Primär-Wärmetauschers 18 ist eine Abgassammelhaube 28 mit einer Strömungssicherung 19 angeordnet. 2An exhaust gas hood 28 with a flow safety device 19 is arranged above the primary heat exchanger 18. 2nd

Claims

AT 405 089 B The embodiment according to FIG. 4 of a heating device differs from that according to FIG. 3 only in that cooling tubes 13 are arranged one above the other and a cooling medium flows through them. In addition, a single-walled shaft 12 'is provided and the burners 26 are partially surrounded by flow gaps 20 arranged in the bottom 14 of the shaft 12'. 5 essentially shows a hydraulic diagram of a heating device according to the invention. Sections of the interior 27 of the shaft 12 are separated by partitions 17. This results in a series connection of parts of the shaft 12 with the cooling walls 15. The cooling tubes 10 passing through the mixture spaces 7 are hydraulically connected in parallel to sections of the shaft 12, or the cooling tubes 10. An ignition electrode 21 and a monitoring electrode 22 are also indicated in FIG. 5. The heating device according to FIG. 6 differs from that according to FIG. 3 only in that the cooling walls 15 are hydraulically connected to the double-walled bottom 14 ', so that a parallel flow through the areas of the bottom 14' and the cooling walls 15th results. The cooling walls 15 are provided with flanges 23, via which they are connected to the bottom 14 '. 1. Heating device with an atmospheric burner (26) having a mixture space (7) covered by a mesh-like, convexly curved burner plate (8), into which at least one injector (4) opens, which is aligned with a gas nozzle (2), thereby characterized in that the burner plate (8) is formed by a known catalytically coated network, the mesh size of which is Weiner as the extinguishing distance of the most energy-rich gas of the mixture at the working temperature of the catalyst and in the mixing chamber (7) in a manner known per se a cooling tube ( 10) is arranged, which is oval in cross section, the longer axis of the cross section running in the direction of the injector (4).

2. Heating device with in a heat exchanger (18) having shaft (12) arranged burners (26) according to claim 1, characterized in that between two burners (26) through which a cooling medium flows through cooling walls (15) or cooling tubes (13) are. Add 5 sheets of drawings 3