CH669029A5

CH669029A5 - Brennervorrichtung mit sauerstoff- und brenngaszufuehrung.

Info

Publication number: CH669029A5
Application number: CH4371/85A
Authority: CH
Inventors: Philippe Delaplace; Hans Theo Steine
Original assignee: Castolin Sa
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1985-10-10
Publication date: 1989-02-15
Also published as: DE3634665A1; US4794953A

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Bei den bekannten Brennervorrichtungen besteht eine erhebliche Gefahr, dass ein Rückschlag der Brennerflamme bis in den Brennkörper zurück stattfindet, wodurch eine starke Beschädigung der Vorrichtung zustande kommen kann und eine beträchtliche Gefährdung des Bedienungspersonals entsteht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennervorrichtung zu schaffen, bei der einerseits die Gefahr eines Flammenrückschlags bis in den Brennkörper stark herabgesetzt ist und andererseits auch die Auswirkungen eines allfälligen Flammenrückschlags wesentlich geringer sind.

Dies wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale bewirkt. Die Ansprüche 2 bis 5 geben besondere Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung an.

Die erfindungsgemässen Massnahmen ermöglichen es insbesondere, im Brennerkörper eine relativ hohe Gasgeschwindigkeit über die ganze Länge der Gaskanäle gleichmässig aufrechtzuerhalten, wodurch die Gefahr des Auftretens eines Flammenrückschlags, insbesondere bei Verwendung einer Injektormischvorrichtung in der Misch- und Führungsvor-richtung des Brenners, wesentlich verringert wird. Ferner erlaubt die erfindungsgemässe Vorrichtung das Vorhandensein eines sehr geringen Gasvolumens im Brennkörper selbst, wodurch ein allfälliger Flammrückschlag nur dieses kleine Gasvolumen betrifft und daher bedeutend weniger gefährlich ist. Zudem gestattet die Anordnung der Regelventile stromaufwärts gegenüber den Schaltventilen ein Abschalten der Gaszufuhr am Brenner auch nach einer Beschädigung der Schaltventile im Falle eines Flammenrückschlags.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen :

Fig. 1. eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Brennervorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 1 ;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 2,

und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 2.

Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Brennervorrichtung umfasst einen Brennerkörper 1, der mit einer nicht vollständig dargestellten, auswechselbaren Misch- und Führungsvorrichtung, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, gekuppelt ist. Der Brennerkörper weist zwei getrennte Gaskanäle 3,3' bzw. 4,4' für Sauerstoff bzw. für ein Brenngas wie Azetylen auf, die durch parallel zueinander verlaufende Bohrungen gebildet werden. Diese Gaskanäle weisen jeweils eine Eintrittsöffnung 5 bzw. 6 und eine Austrittsöffnung 7 bzw. 8 auf, wobei die Eintrittsöffnungen zum Anschluss an eine Sauerstoff- bzw. Brenngasquelle ausgebildet sind, z.B., wie in den Figuren 1 und 2 ersichtlich, mit einem entsprechenden Anschlussgewinde tragenden Zwischenstück 9 verbindbar sind, während die Austrittsöffnungen 7, 8 mit entsprechenden Öffnungen der Misch- und Führungsvorrichtung 2 verbindbar sind.

Zwischen den Teilen der Gaskanäle, 3 und 3' einerseits sowie 4 und 4' andererseits, sind jeweils ein Regel- und ein Schaltventil angeordnet, welche über quer zu den genannten Gaskanälen verlaufende Anschluss- bzw. Verbindungskanäle mit den entsprechenden Gaskanalteilen verbunden sind. So führt der eingangsseitige Sauerstoffkanal 3 zunächst zu einem Sauerstoff-Regelventil 10 von üblicher Bauart, das in Fig. 4 im Schnitt sichtbar ist. Von diesem Regelventil führt ein Verbindungskanal 11 zu einem Schaltventil 12 und von diesem ein Anschlusskanal 13 zumaustrittsseitigenTeil3' des Sauerstoffkanals. In ähnlicher Weise führt der eintritts-seitige Teil 4 des Brenngaskanals über einen Anschlusskanal 14 zu einem Regelventil 15, dessen Ausgang über einen Verbindungskanal 16 mit dem Eingang eines Schaltventils 17 verbunden ist, wobei der Ausgang dieses Schaltventils mit dem austrittsseitigen Teil 4' des Brenngaskanals in Verbindung steht.

Die Schaltventile sind, wie insbesondere in den Figuren 3 und 4 gezeigt, als Membranventile ausgebildet, wobei jeweils

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

ein auf eine Membran 18 einwirkendes Schaltorgan 19 senkrecht zur Membran verschiebbar angeordnet ist und unter dem Einfluss einer Feder 20 in einer Ruhelage gehalten wird. Das Schaltorgan ragt mit einem kugelförmigen Teil aus der Seitenfläche des Brennerkörpers 1 heraus und wirkt mit einem Betätigungsorgan 21 zusammen, wie aus der Schnittdarstellung der Figuren 3 und 4 ersichtlich. Das Betätigungsorgan 21 ist in einem Deckelteil 22 drehbar angeordnet und weist Ausnehmungen auf, in die jeweils der herausragende Teil des entsprechenden Schaltorgans eintritt. Beim Verdrehen des Betätigungsorgans 21 mit Hilfe eines hebeiförmigen Fortsatzes desselben wird das Schaltorgan nach innen gedrückt und dadurch das Schaltventil in die geschlossene Stellung gebracht.

Bei der vorliegenden Anordnung ist die mit dem Schaltorgan des Sauerstoff-Schaltventils zusammenwirkende Ausnehmung des Betätigungsorgans 21 in der Bewegungsrichtung des Betätigungsorgans vorzugsweise so bemessen, dass die Ränder der Ausnehmung jeweils erst auf den kugelförmigen Teil des Schaltorgans einwirken, wenn das Schaltorgan des Brenngasschaltventils bereits betätigt wurde.

Damit wird erreicht, dass der Brenngasfluss jeweils bereits unterbrochen ist, bevor der Sauerstofffluss abgeschaltet wird, und umgekehrt der Sauerstofffluss bereits einsetzt, bevor der Brenngasfluss eingeschaltet wird. Die beschriebene Anordnung ermöglicht dabei eine diesem Zweck voll entsprechende Dimensionierung.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, sind bei der vorliegenden Anordnung die Regelventile stromaufwärts s gegenüber den entsprechenden Schaltventilen angeordnet. Dies ermöglicht, bei einem allfälligen Flammenrückschlag der schliesslich zur Beschädigung der Schaltventile durch Verbrennung der Membran führt, die Gaszufuhr, vor allem die Brenngaszufuhr, am Brenner selbst zu unterbinden, io Die äusserst kompakte Bauweise, die sich aus der einander gegenüberliegenden Anordnung der Regel- und entsprechenden Schaltventile ergibt, führt zu sehr kurzen Leitungswesen für das Gas, wodurch der Querschnitt der Kanäle verringert werden kann, ohne dass zu grosse Reibungs- und is Druckverluste in Kauf genommen werden müssen, und eine relativ hohe und auch gleichmässige Gasgeschwindigkeit erzielbar ist. Dies verringert die Gefahr des Auftretens eines Flammenrückschlags auch bei niedrigem Brenngasdruck, wobei es besonders vorteilhaft ist, eine Injektormischvor-20 richtung im Rahmen der angekuppelten Misch- und Führungsvorrichtung zu verwenden. Das geringe Volumen der Gaskanäle verringert, wie erwähnt, auch die Auswirkungen eines allfälligen Flammenrückschlags ins Brenngehäuse, so dass mit der vorliegenden Brennervorrichtung die grösstmög-25 liehe Sicherheit im Betrieb erzielt wird.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

669029 PATENTANSPRÜCHE

1. Brennervorrichtung mit einem Brennkörper, der getrennte Gaskanäle für Sauerstoff und ein Brenngas aufweist, wobei diese Gaskanäle jeweils zwischen einer zum Anschluss an eine entsprechende Gasquelle ausgebildeten Eintrittsöffnung und einer zum Anschluss an eine auswechselbar mit dem Brennkörper kuppelbare Misch- und Führungsvorrichtung ausgebildete Austrittsöffnung verlaufen, und wobei in jedem der Gaskanäle ein Regelventil zur Regelung der entsprechenden Gasdurchflussmengen sowie ein Schaltventil zur Ein- und Abschaltung des jeweiligen Gasflusses angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Regelventile an einer Seite des Brennerkörpers nebeneinander angeordnet sind und an einer gegenüberliegenden Seite des Brennkörpers, gegenüber jedem der Regelventile, ein entsprechendes Schaltventil angeordnet ist,

wobei der Ausgang jedes Regelventils mit dem Eingang des entsprechenden Schaltventils verbunden ist und die Eingänge der Regelventile und die Ausgänge der Schaltventile jeweils mit den Eintrittsöffnungen bzw. Austrittsöffnungen der entsprechenden Gaskanäle in Verbindung stehen.

2. Brennervorrichtung nach Anspruch 1 mit einer gemeinsamen Betätigungsvorrichtung für das Sauerstoff- und das Brenngas-Schaltventil, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass beim Abschalten das Schaltventil für das Brenngas völlig geschlossen ist, bevor das Schliessen des Schaltventils für den Sauerstoff beginnt.

3. Brennervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile jeweils ein durch Federkraft in einer Ruhelage gehaltenes, verschiebbares Schaltorgan aufweisen, welches teilweise aus einer Seitenfläche des Brennkörpers herausragt, und die Betätigungsvorrichtung ein auf der genannten Seitenfläche bewegbar angeordnetes Betätigungsorgan aufweist, welches mit Ausnehmungen versehen ist, die jeweils mit dem herausragenden Teil der Schaltorgane zusammenwirken und deren Abmessung so gewählt sind, dass die gewünschte Aufeinanderfolge der Schaltvorgänge erzielt wird.

4. Brennervorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile als Membranventile ausgebildet sind.

5. Brennervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaskanäle durch parallel zueinander verlaufende Bohrungen im Brennerkörper gebildet werden und dass Anschluss- und Verbindungskanäle mit den Regel Ventilen und den Schaltventilen jeweils durch orthogonal zu den Gaskanälen verlaufende Bohrungen im Brennerkörper gebildet werden.