DD292065B5

DD292065B5 - ATMOSPHERIC PRE-MIXING BURNER

Info

Publication number: DD292065B5
Application number: DD33786690A
Authority: DD
Inventors: Frank Dipl-Ing Grofe
Original assignee: Gamat Schwank Waermegeraetewer
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1993-09-23
Also published as: DD292065A5

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet r!er ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Vormischgasbrenncr, insbesondere zur Verwendung in gasbeheizten Geräten, wie Gasraumheizer und dergleichen.The invention relates to an atmospheric premix gas burner, in particular for use in gas-fired appliances, such as gas space heaters and the like.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Bei der Verbrennung eines Brenngas-Luftgemisches kommt es bekanntlich zur Bildung von Schadstoffen, wie NO_x, S0„, CO und C,H_y. Eine Reihe von technischen Lösungen zur Senkung der NO_x-Emission ist bekannt und findet bei Gasbrennern größerer Leistung Anwendung. So wird bei einer Reihe von Patenten (z.B. DE 3509 506, DE 3634358, DE 3801 046) durch Anordnung von NO_x-Bildung reduzierenden Elementen im Flammenbereich eine Senkung der Verbrennungstemperatur erreicht, die zur Senkung der NO_x-Emission führt. Des weiteren wurden Versuche mit feinmaschigem Metallgewebe als NO_x-Emission reduzierendes Element vorgenommen, bei denen das Metallgewebe in einem bestimmten Abstand über der Flammenaustrittsfläche angeordnet wurde. Der Verbrennungsprozeß wird dadurch derart gestört, daß sich erhöhte CO-Werte ergeben.When burning a fuel gas-air mixture, it is known to form pollutants, such as NO _x , S0 ", CO and C, H _y . A number of technical solutions to reduce NO _x emissions are known and used in gas burners of greater power. Thus, in a number of patents (eg DE 3509 506, DE 3634358, DE 3801 046) by arranging NO _x formation reducing elements in the flame region, a reduction in the combustion temperature is achieved, which leads to the reduction of NO _x emissions. Furthermore, experiments were carried out with fine mesh metal fabric as a NO _x emission reducing element, in which the metal fabric was arranged at a certain distance above the flame outlet surface. The combustion process is disturbed in such a way that results in increased CO values.

Weitere Patente beruhen darauf, daß die NO_x-Emission durch Erhöhung der Primärluftzahl sinkt. Die dabei auftretenden Flammenstabilitätsprobleme werden durch sogenannte Halteflammen (DE 3 906795) oder durch konstruktive Gestaltung der Brenner (DE 3709445) gelöst.Other patents are based on the fact that the NO _x emission decreases by increasing the primary air number. The occurring flame stability problems are solved by so-called holding flames (DE 3 906795) or by constructive design of the burner (DE 3709445).

Wie ein Aufsatz in der Zeitschrift „Wärmetechnik" Nr. 8/1989 belegt, wurden jedoch bei Gasgeräten mit geringen Leistungen, wieHowever, as evidenced by an article in the journal "Wärmetechnik" no. 8/1989, low-power gas appliances, such as

z. B. Gasraumheizern, bislang keine Fortschritte gemacht.z. B. gas room heaters, so far made no progress.

Die bekannten technischen Lösungen sind zwar grundsätzlich auch auf diese Gasgeräte übertragbar, fanden aber aufgrund zu hoher Kosten bislang keine Anwendung. Atmosphärische Vormischgasbrenner aus zwei tiefgezogenen Halbschalen, welche mindestens ein Mischrohr und Verteilungsraum bilden, und einer eingefalzten Flammenaustrittsfläche sind seit langem bekannt und kommen bei Gasraumheizern aufgrund ihrer geringen Material- und Herstellungskosten noch immer zahlreich zum Einsatz.Although the known technical solutions are fundamentally also transferable to these gas appliances, they have hitherto not been used because of the high costs involved. Atmospheric premix gas burners consisting of two deep-drawn half shells, which form at least one mixing tube and distribution space, and a sunk flame exit surface have long been known and are still used extensively in gas room heaters due to their low material and manufacturing costs.

Kostengünstige technische Lösungen zur Senkung der NGyEmission derartiger Brenner sind bislang jedoch nicht bekannt.Cost-effective technical solutions to reduce the NGyEmission of such burners are not yet known.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen atmosphärischen Vormischbrenner für Gasraumheizer oder ähnliche Gasgeräte zu entwickeln, welcher bei geringen Materialkosten und rationeller Fertigung eine wesentliche Verringerung der NO_x-Emission bewirkt.The invention has for its object to develop an atmospheric premix burner for gas space heaters or similar gas appliances, which causes a significant reduction of NO _x emissions at low material costs and rational production.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Atmosphärische Vormischbrenner besitzen oftmals eine Flammenaustrittsfläche, die aus einem Verteilungsblech und einem feinmaschigen Siebgewsbo besteht und durch Falzen mit zw'^>:-^gezogenen Blechteilen, welche mindestens ein Mischrohr und einen Verteilungsraum bilden, verbunden ist. Das Vertei ungsblech sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Brenngasgemisches auf der gesamten Brennerlänge. Das Siebgewebe besteht aus hitzebeständigern Stahl und ist durch ein entsprechendes Öffnungsverhältnis für die richtige Austrittsgeschwindigkeit des Brenngases und somit für ein stabiles Brennverhalten der Brennerflammen verantwortlich.^ Is drawn sheet-metal parts which form at least one mixing tube, and a distribution chamber ^connected: - atmospheric premix often have a flame outlet surface, which consists of a distribution plate and a fine-mesh Siebgewsbo and by folding with zw ^'>. The distribution plate ensures a uniform distribution of the fuel gas mixture over the entire burner length. The screen mesh is made of heat-resistant steel and is responsible for the correct exit velocity of the fuel gas and thus for a stable burning behavior of the burner flames by means of a corresponding opening ratio.

Eine Verringerung der NO_x-Emission derartiger Brenner wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Siebgewebe, welches die Flammenaustrittsfläche bildet, derart ausgebildet ist, daß es gleichzeitig als NO_x-Emission reduzierendes Element wirkt. Zu diesem Zweck ist aus dem Siebgewebe ein senkrechter Sieg ausgefaltet, welcher sich vollständig innerhalb der BrennerflammenA reduction in the NO _x emission of such burner is inventively achieved in that the screen fabric which forms the flame outlet surface is formed such that it simultaneously acts as a NO _x emission reducing element. For this purpose, a vertical victory is unfolded from the mesh, which is completely within the burner flames

befindet und von diesen bis hin zu seiner Oberkante zum Glühen gebracht wird. Die Brenngase durchströmen die waagerechte Flammenaustrittsfläche, und die sich daran anschließende Flamme umspült den senkrechten Steg des Siebgewebes, durchdringt diesen jedoch nicht. Eine ungestörte Sekundärluftzuführung ist gewährleistet, tier senkrechte Steg behindert nicht den vollständigen Ausbrand der Brenngase. Somit kommt es nicht zum Anstieg der CO-Emission. Der glühende Steg sorgt für eine intensive Wärmeabstrahlung aus c'em Zentrum der Brennerflamme und kühlt diese somit. Damit wird eine Senkung der NO_x-Emissionum 30% erreicht. Des weiteren trägt das glühende Siebgewebe zu einer Erhöhung der Flammenstabilität bei. Eine Erhöhung dos Primärluftverhältnisses ist möglich, wodurch die NO_x-Emission um weitere 10% gesenkt werden kann. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß Flammenaustrittsfläche und NO_x-Emission reduzierendes Element aus ein und demselben metallischen Siebgewebe bestehen und kein zusätzlicher Montageaufwand für das NO_x-Emission reduzierende Element und eventuelle Befestigungselemente erforderlich ist, wodurch diese Konstruktion bei Gasgeräten mit geringer Leistung, wie z. B. Gasraumheizern, zu einer wirtschaftlichen Lösung zur Reduzierung der NO_x-Emission beitragen kann.and is made to glow by these up to its upper edge. The fuel gases flow through the horizontal flame outlet surface, and the flame adjacent thereto flows around the vertical web of the screen fabric, but does not penetrate it. An undisturbed secondary air supply is ensured, animal vertical bar does not hinder the complete burnout of the fuel gases. Thus, it does not increase the CO emission. The glowing bridge ensures intensive heat radiation from the center of the burner flame and thus cools it. This achieves a 30% reduction in NO _x emissions. Furthermore, the glowing screen fabric contributes to an increase in flame stability. An increase in the primary air ratio is possible, which can reduce NO _x emissions by another 10%. The essence of the invention is that flame exit surface and NO _x emission reducing element consist of the same metallic screen fabric and no additional installation effort for the NO _x emission reducing element and any fasteners is required, making this construction in gas appliances with low power, such as As gas room heaters, can contribute to an economic solution to reduce NO _x emissions.

Ausführungsbeispielembodiment

Figur 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Quersctinitt und einer Draufsicht. Dieser atmosphärische Vormischgasbrenner besteht aus zwei tiefgezogenen Blechteilen (1) und einer eingefalzten Flammenaustrittsfläche (2) aus metallischem hitzebeständigen Siebgewebe. Aus diesem Siebgewebe ist ein senkrechter Steg (3) ausgefaltet, welcher entlang der Brennerlängsachse (4) verläuft und eine wellenförmige Struktur (5) aufweist. Die aus der Flammenaustrittsfläche (2) austretende Brennerflamme (7) umspült den als NO_x-Emission reduzierendes Element wirkenden Steg (3) vollständig, so daß dieser im oberen Bereich vollständig zu glühen beginnt und speziell an seinen Rändern keine kalten Stellen auftreten. Figur 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel in einem Querschnitt und einer Draufsicht. Dieser Brenner weist eine breitere Flammenaustrittsfläche (2) auf, aus der zwei entlang der Brennerlängsachse (4) zickzackförmig verlaufende Stege (3,6) ausgefaltet sind. Auch bei diesem Beispiel umspült die Brennerflamme (7) die beiden Stege vollständig.Figures 1 and 2 show an embodiment of the invention in a Quersctinitt and a plan view. This atmospheric premix gas burner consists of two deep-drawn sheet metal parts (1) and a folded flame outlet surface (2) of metallic heat-resistant screen mesh. For this screen fabric, a vertical web (3) is folded out, which extends along the burner longitudinal axis (4) and has a wave-shaped structure (5). The burner flame (7) emerging from the flame outlet surface (2) completely flows around the web (3) which acts as a NO _x emission-reducing element, so that it completely begins to glow in the upper region and no cold spots occur at its edges. Figures 3 and 4 show a further embodiment in a cross section and a plan view. This burner has a broader flame outlet surface (2), out of which two webs (3, 6) running in zigzag fashion along the burner longitudinal axis (4) are folded out. Also in this example, the burner flame (7) completely surrounds the two webs.

Claims

1. Atmospheric Vormischgasbrenner, consisting of two deep-drawn. Sheet metal parts, which form at least one mixing tube and a distribution space, a gefalzten flame exit surface of heat-resistant fine mesh metallic screen fabric and arranged above this in the flame area, the NO _x emission reducing element, characterized in that the flame exit surface and NO _x emission reducing element consist of the same screen fabric ,

2. Atmospheric Vormischgasbrenner according to claim 1, characterized in that the NO _x emission reducing element by at least one of the screen fabric of the flame outlet surface (2) unfolded, perpendicular to this standing, along the burner longitudinal axis (4) extending web (3), which has a certain height.

3. Atmospheric premixed gas burner according to claim 1 and 2, characterized in that from the screen fabric of the flame outlet surface (2) unfolded web (3) along the burner longitudinal axis (4) has a wavy (5) or zigzag (6) course.