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Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vermeidung selbsterregter Verbrennungsschwingungen bei im Wesentlichen zylindrischen Brennkammern.Description [0001] The invention relates to a device for avoiding self-excited combustion oscillations in substantially cylindrical combustion chambers.
[0002] Bei vollvormischenden Verbrennungssystemen können selbsterregte Verbrennungsschwingungen auftreten, die mit unangenehmen Geräuschen verbunden sind. Die Frequenzen ergeben sich aus der Geometrie der Verbrennungsvorrichtung. Da die selbsterregten Verbrennungsschwingungen durch die Stoffströme, deren Temperatur als auch die Geometrie des Systems bedingt sind, lässt sich das System beispielsweise dadurch verstimmen und somit das unangenehme Geräusch beseitigen, indem die Verbrennungsparameter verändert werden. Da Gasbrenner zumeist mit einem bestimmten Luftüberschuss betrieben werden, ist es möglich, dass Brenngas-Luft-Verhältnis durch die Zugabe oder Verminderung des Luftanteils zu verändern und hierdurch eine akustische Verstimmung zu erreichen. Dies setzt einen automatischen oder manuellen Eingriff in die Gemischregelung voraus. Es sind auch Maßnahmen bekannt, bei denen durch den Einsatz von Drosseln stehende Wellen gebrochen werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass das System über einen erhöhten Strömungswiderstand verfügt und somit die benötigte elektrische Leistung für das Verbrennungsgebläse erhöht wird.In vollvormischenden combustion systems self-excited combustion vibrations can occur, which are associated with unpleasant noise. The frequencies result from the geometry of the combustion device. For example, since the self-excited combustion vibrations are due to the flows, their temperature, and the geometry of the system, the system can be detuned, thus eliminating the unpleasant noise by changing the combustion parameters. Since gas burners are usually operated with a certain excess air, it is possible to change the fuel gas to air ratio by the addition or reduction of the air content and thereby achieve an acoustic detuning. This requires automatic or manual intervention in the mixture control. There are also known measures in which standing by the use of chokes waves are broken. However, this has the disadvantage that the system has an increased flow resistance and thus the required electrical power for the combustion fan is increased.
[0003] Aus der DE 35 17 859 A1 ist ein Heizkessel bekannt, bei dem in einem zylindrischen Feuerraum auf einer Stirnseite ein Gebläsebrenner angeordnet ist. In dem Feuerraum ist gegenüber dem Brenner eine topfartige Brennkammer angeordnet, die zur Heizgasumlenkung dient. Zur Schalldämmung und/oder Resonanzverschiebung dient beispielsweise schallabsorbierendes Material oder ein rauchgasseitig offener Resonatortopf, der zur Flamme hin geschlossen ist. Ein topfartiger Fortsatz wird zur Schalldämmung und / oder Resonanzverschiebung genutzt, indem zu diesem Zweck die Öffnung des topfartigen Fortsatzes durch Schall absorbierendes Material verschlossen ist. Anstelle von Schall absorbierendem Material kann die Öffnung des topfartigen Fortsatzes durch eine Lochblende verschlossen sein. Allen diesen Vorrichtungen zur Vermeidung selbsterregter Verbrennungsschwingungen ist gemein, dass sie zwischen dem Gebläsebrenner und dem Abgas- oder Rauchgasstutzen angeordnet sind.From DE 35 17 859 A1 discloses a boiler is known in which a blower burner is arranged in a cylindrical combustion chamber on one end face. In the furnace, a pot-shaped combustion chamber is arranged opposite the burner, which serves for Heizgasumlenkung. For sound insulation and / or resonance displacement, for example, serves sound-absorbing material or a smoke gas side open resonator, which is closed to the flame. A pot-like extension is used for sound insulation and / or resonance displacement by the opening of the pot-like extension is closed by sound-absorbing material for this purpose. Instead of sound-absorbing material, the opening of the pot-like extension may be closed by a pinhole. All these devices to avoid self-excited combustion oscillations have in common that they are arranged between the fan burner and the exhaust or flue gas nozzle.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Vermeidung selbsterregter Verbrennungsschwingungen bei zylindrischen Brennkammern zu erreichen, welche sich durch einfachen Aufbau und die Vermeidung erhöhter Strömungswiderstände auszeichnet.The invention is therefore based on the object to achieve a device for preventing self-excited combustion oscillations in cylindrical combustion chambers, which is characterized by simple construction and the avoidance of increased flow resistance.
[0005] Diese Aufgabe wird gemäß den Ansprüchen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 dadurch gelöst, dass in der zylindrischen Brennkammer ein zylindrisches Rohr gegenüber dem Brenner im Totwassergebiet der Abgase angeordnet wird. Hierbei sind die Brennkammer und das zylindrische Rohr zumindest annähernd um die gleiche Symmetrieachse angeordnet.This object is achieved according to the claims of the independent device claim 1, characterized in that in the cylindrical combustion chamber, a cylindrical tube relative to the burner in the dead water region of the exhaust gases is arranged. Here, the combustion chamber and the cylindrical tube are at least approximately arranged around the same axis of symmetry.
[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Vorrichtungsansprüche. So ist es als besonders vorteilhaft anzusehen, wenn das zylindrische Rohr einen Durchmesser von 40% bis 60% des Durchmessers der Brennkammer sowie eine Höhe von 30% bis 50% der Höhe der Brennkammer besitzt. Bezogen auf den Brenner ist es vorteilhaft, wenn das zylindrische Rohr einen Durchmesser von 100% bis 160% des Durchmessers des Brenners sowie eine Höhe von 90% bis 200% der Höhe des Brenners besitzt. Optional können Abstandshalter zwischen dem Rohr und der Brennkammer für eine feste Positionierung des Rohres sorgen. Befinden sich am unteren Ende des zylindrischen Rohres Aussparungen, so kann Kondensat durch diese hindurchfließen.Advantageous embodiments result from the features of the dependent device claims. Thus, it is considered to be particularly advantageous if the cylindrical tube has a diameter of 40% to 60% of the diameter of the combustion chamber and a height of 30% to 50% of the height of the combustion chamber. With respect to the burner, it is advantageous if the cylindrical tube has a diameter of 100% to 160% of the diameter of the burner and a height of 90% to 200% of the height of the burner. Optionally, spacers between the tube and the combustion chamber can provide for a firm positioning of the tube. If there are recesses at the lower end of the cylindrical tube, condensate can flow through them.
[0007] Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert. Hierbei zeigen [0008] Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Heizgerät mit zylindrischer Brennkammer sowie [0009] Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch dieselbe Vorrichtung.The invention will now be explained in detail with reference to FIGS. 1 shows a cross section through a heater with a cylindrical combustion chamber, and FIG. 2 shows a horizontal section through the same device. [0009] FIG.
[0010] Figur 1 zeigt eine zylindrische Brennkammer 2, welche sich in einem Wassermantel 9 befindet. Die Brennkammer 2 verfügt über eine Symmetrieachse 4. Am oberen Ende der zylind- 1/4Figure 1 shows a cylindrical combustion chamber 2, which is located in a water jacket 9. The combustion chamber 2 has an axis of symmetry 4. At the upper end of the cylindre 1/4