Brenner zum Verbrennen von Gasgemischen und Verfahren zu dessen Betrieb
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner zum Verbrennen von Gasgemischen mit kleiner Zündge schwindigkeit und hoher Zündtemperatur, insbesondere von einer Erdgas-Luftmischung, sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb.
Bei Brennern für Industrieöfen, welche beispielsweise mit Erd- oder Kokereigas betrieben werden, besteht die Gefahr, dass die Raumtemperatur des Ofens, z. B. eines Trockenofens oder eines Anlassofens, unter der Zündtemperatur der Gasmischung liegt. Der Brenner wird in solchen Fällen erlöschen und das Gasgemisch kann demzufolge unverbrannt ausströmen, was unter Umständen schwerwiegende Folgen haben kann.
Zweck der Erfindung ist es somit einen Brenner zu schaffen, welcher stabile Brenneigenschaften aufweist und somit den erwähnten Nachteil beseitigt.
Der erfindungsgemässe Brenner ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine keramische bzw. keramisch ausgekleidete Brcnnkammsr mit einer darin angeerdneten erhitzbaren Zündfläche sowie mit einem daran angeschlossenen Brenngasrohr aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als derjenige der Brennkammer.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb des Brenners ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Gasgemisch mit einer Geschwindigkeit unter der Zündgeschwindigkeit einströmen lässt und die Brenngase mit einer wesentlich über der Zündgeschwindigkeit lie genden Geschwindigkeit ausströmen lässt.
Die auf über Zündtemperatur erhitzbare Zündfläche wird vorzugsweise durch Rückstrahlung der Brenngase und Katalytwirkung erhitzt, und dadurch ergibt sich die Dauerzündung der in die Brennkammer eintretenden Gasmischung.
Die auf über Zündtemperatur erhitzbare Zündfläche kann von der der Brennkammer zugewendeten Fläche einer Lochplatte, eines sich diffusorartig erweiternden Teils oder eines katalytisch wirkenden Drahtnetzes gebildet werden.
Zweckmässigerweise wird im Bereich der Brennkammer ein Glühzünder angeordnet, der vor Dauerzündung des Brenners die in die Brennkammer eintretende Gasmischung initial zündet. Dieser Glühzünder kann ein elektrisch erhitzter Zünder sein mit einem Bimetallkontakt, der nach erfolgter Initialzündung des Gasgemisches den Zündstrom des Glühzünders unterbricht, und bei Ausfall der Zufuhr von Gasgemisch den Glühzünder wieder unter Strom setzt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Brenners anhand der Zeichnung erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 einen Brenner im Querschnitt
Fig. 2 zwei Ausführungsformen der Zündfläche
Fig. 3 einen Längsschnitt dunch einen Glühzünder
Fig. 4 einen Teilschnitt durch den Brenner mit eingebautem Glühzünder.
Gemäss Fig. 1 besteht der Brenner aus einem zweiteiligen Metallhohlkörper 1, der keramisch ausgekleidet ist und eine Brennkammer 4 bildet. An derjenigen Stelle der Brennkammer 4 wo das Gasgemisch einströmt, ist eine Lochplatte 2 eingesetzt, deren quer zur Gasströmungsrichtung liegende Fläche 2 auf eine oberhalb der Zündtemperatur liegende Temperatur erhitzt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Brennkammer 4 ist kleiner als die Zündgeschwindigkeit. Das gegenüber der Brennkammer 4 einen kleineren Durchmesser aufweisende Brenngasrohr 5 hat eine hohe Austrittsgeschwindigkeit der Abgase zur Folge. Die Zündgeschwindigkeit des Gasgemisches wird um das 20- bis 30-fache übertroffen, was durch eine straffe Flamme entsteht.
Gemäss Fig. 2 kann die auf über Zündtemperatur erhitzbare Fläche auch von einem sich diffusorartig erweiternden Teil 6 oder von einem in die Brennkammer eingesetzten Drahtnetz gebildet werden, das wie ein Katalysator wirkt.
Im Bereich der Brennkammer 4 ist ein Glühzünder 8 angesetzt, der bei kaltem Brenner das Gasgemisch initial zündet.
Eine weitere Ausführungsform des Glühzünders ist in Fig. 3 und 4 abgebildet.
Der hier gezeigte Glühzünder wird elektrisch erhitzt und besteht aus einem Heizdraht 10 und einem Bimetallkontakt 9, welcher bei kaltem Brenner geschlossen ist. Nach Zündung des Gasgemisches öffnet der Kontakt infolge Erwärmung des Bimetall Falls der Zündstrom unterbrochen wird, sowie bei Ausfall der Brenngaszufuhr, wird der Glühzünder infolge Abkühlung des Bimetalls wieder eingeschaltet.
PATENTANSPRUCH 1
Brenner zum Verbrennen von Gasgemischen mit kleiner Zündgeschwindigkeit und hoher Zündtemperatur, insbesondere von einer Erdgas-Luftmischung dadurch gekennzeichnet, dass er eine keramische bzw.
keramisch ausgekleidete Brennkammer (4) mit einer darin angeordneten erhitzbaren Zündfläche (2) sowie mit einem daran angeschlossenen Brenngasrohr (5) aufweist, dessen Durchmesser kleiner ist als derjenige der Brennkammer (4).
UNTERANSPRÜCHE
1. Brenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erhitzbare Fläche (2) von der der Brennkammer (4) zugewendeten Fläche einer Lochplatte gebildet wird.
2. Brenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündfläche (2) von einem in die Brennkammer (4) eingesetzten, sich diffusorartig erweiternden Teil (6) gebildet wird.
3. Brenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erhitzbare Zündfläche (2) von einem in die Brennkammer (4) eingesetzten Drahtnetz (7) gebildet wird.
4. Brenner nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Brennkammer (4) ein Glühzünder (8) angeordnet ist, der vor. Dauerzündung des Brenners die in die Brennkammer eintretende Gasmischung initial zündet.
5. Brenner nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Glühzünder (8) elektrisch erhitzbar ist und einen Bimetall-Kontakt (9) aufweist, der nach erfolgter Initialzündung Ides Gasgemisches den Zündstrom des Glühzünders unterbricht und bei Ausfall der Zufuhr von Gasgemisch den Glühzünder wieder unter Strom setzt.
PATENTANSPRUCH II
Verfahren zum Betrieb des Brenners nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man idas Gasgemisch mit einer Geschwindigkeit unter der Zündgeschwindigkeit einströmen lässt und die Brenngase mit einer wesentlich über der Zündgeschwindigkeit lie; genden Geschwindigkeit ausströmen lässt