DE10032190C2

DE10032190C2 - Gasbrenner mit einem Brennkörper aus porösem Material

Info

Publication number: DE10032190C2
Application number: DE2000132190
Authority: DE
Inventors: Peter Boiger; Marcus Bienzle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-07-01
Filing date: 2000-07-01
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2020-07-02
Also published as: DE10032190A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner mit einem Brennkör per aus porösem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Aus der DE 197 18 885 A1 ist ein Gasbrenner mit einem Brenn körper aus porösem Material bekannt, bei dem der Brennkörper in mindestens zwei Teil-Brennkörpern mit unterschiedlichen Strömungswiderständen untergliedert ist. Der dem Wärmetau scher abgewandte Teil-Brennkörper besitzt einen größeren Strömungswiderstand als der Teil-Brennkörper, der dem Wärme tauscher zugewandt ist. Der aus porösem Material bestehende Brennkörper besitzt eine geometrische Struktur, die als Vollkörper vorliegt.

Aus der WO 84/01992 ist bereits ein Porenbrenner bekannt, bei dem das Brenngas-Luft-Gemisch über eine Gemischverteil platte in einen Hohlraum eingeleitet wird. Der Hohlraum wird dabei von einem an der Stirnseite verschlossenen zylindri schen Porenkörper umschlossen.

Aus der DE 197 29 718 A1 ist ein Porenbrenner bekannt, der innerhalb des Porenkörpers einen Hohlraum zwischen zwei Brennzonen aufweist. Der Hohlraum erstreckt sich dabei über die gesamte Breite des Brennkörpers und grenzt nicht an die Gemischverteilplatte an.

Bei dem Porenbrenner der DE 43 22 109 C2 ist innerhalb des Brennkörpers eine Kühleinrichtung angeordnet, die nahtlos von dem porösen Brennkörper umschlossen ist.

Bei einem katalytischen Brenner gemäß DE 197 26 645 A1 ist in Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs vor dem Ka talysator ein wärmeisolierender Spalt ausgebildet.

Schließlich sind aus den Druckschriften DE-OS 24 06 250 und GB 894 643 poröse Brennerplatten bekannt, in denen sich Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs Hohlräume strecken.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unerwünschte Überhitzungen in Brennkörpern hoher Leistungsdichte zu ver meiden. Die unerwünschten Überhitzungszonen können zu natür lichen vorzeitigen Zerstörungen des porösen Materials füh ren, wodurch eine erhöhte Stickoxidbildung sowie unzulässige Geräuschemissionen entstehen können.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Gasbrenner mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass unerwünschte Überhitzungen innerhalb des Brennkörpers vermieden werden. Eine sich im Laufe der Betriebszeit erhöhende Stickoxidbildung sowie unzulässige Geräuschemissionen werden dadurch vermieden.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Gasbrenners sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Gasbrenners gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Gasbrenners gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gasbrenners 10 mit einem Brennkörper 12 aus porösem Material und einer Gemischverteilplatte 14. Der Brennkörper 12 besteht beispielsweise aus einem Gestrick oder einem keramischen Porenkörper. Die Gemischverteilplatte 14 ist in Strömungsrichtung eines mit Pfeilen 16 dargestellten Brenngas-Luft-Gemischs dem Brennkörper 20 vorgeschaltet und besitzt Durchtrittsöffnungen 18 zum Durchströmen des Brenngas-Luft-Gemischs.

Der Brennkörper 12 ist dabei unmittelbar auf der Gemischverteilplatte 14 angeordnet. Der Strömungsquerschnitt der Gemischverteilplatte 14 und die Strömungsbedingungen im Brennkörper 12 sind so aufeinander abgestimmt, dass innerhalb des Brennkörpers 12 eine Verbrennung des Brenngas- Luft-Gemischs 16 stattfindet. Das verbrannte Brenngas-Luft- Gemisch tritt als mit Pfeilen 20 dargestelltes Abgas aus dem Brennkörper 12 aus.

Innerhalb des Brennkörpers 12 ist zentrisch ein Hohlraum 22 ausgebildet, der sich mindesten zwei Drittel in Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs in den Brennkörper 12 hinein erstreckt. Der Hohlraum 22 grenzt dabei unmittelbar an die Gemischverteilplatte 22 an, wobei im Bereich des Hohlraumes 22 die Gemischverteilplatte 14 keine Durchtrittsöffnungen 18 aufweist. Diese Maßnahme ist notwendig, damit innerhalb des Hohlraums 22 kein unkontrollierte Verbrennung des Brenngas-Luft-Gemischs 16 erfolgt.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Hohlraum 22 eine gestufte Hohlraumgeometrie 24, wobei in Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs 16 die einzelnen Hohlräume der gestuften Hohlraumgeometrie 24 in ihrem Querschnitt bezogen auf eine Senkrechte zur Strömungrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs 16 abnehmen. Diese gestufte Hohlraumgeometrie 24 führt zu einer gewollten Verbrennungsreaktion in dem Bereich des Hohlraumabschnitts 26, in dem die Bedingungen für eine Flammenentstehung vorliegt. Dies ist in der Regel der Hohlraumabschnitt mit dem geringeren Hohlraumvolumen.

Durch die Ausbildung des Hohlraums 22 innerhalb des Brennkörpers 12 wird eine unerwünschte Überhitzung des Brennkörpers 12 und damit eine Materialzerstörung vermieden. Eine Materialzerstörung innerhalb des Brennkörpers 12 würde eine erhöhte Stickoxidbildung bedeuten und außerdem eine unerwünschte Geräuschemission mit sich bringen. Ein wichtiger Aspekt ist dabei, dass durch die Hohlraumgeometrie extreme, nicht homogene Verbrennungsreaktionen vermieden werden, wodurch eine erhebliche Verringerung der Verbrennungsgeräusche erzielt wird.

Claims

1. Gasbrenner mit einem Brennkörper aus porösem Material, der in einem Brennraum mit einem Einlass für ein Brenn gas oder Brenngas-Luft-Gemisch und einem Auslass für Ab gas angeordnet ist, wobei das Brenngas bzw. das Brenn gas-Luft-Gemisch über eine Gemischverteilplatte dem Brennkörper zuführbar und innerhalb des Brennkörpers verbrennbar ist, und wobei der Brennkörper mindestens einen zumindest annähernd zentrisch angeordneten Hohl raum enthält, der sich innerhalb des Brennkörpers in Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs erstreckt und sich unmittelbar an die Gemischverteilplatte an schließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gemischver teilplatte (14) im Bereich des Hohlraums (22) geschlos sen ist.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hohlraum (22) mindestens zwei Drittel in Strö mungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs in den Brenn körper (12) hinein erstreckt.

3. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass der Hohlraum (22) gestufte Hohlraumabschnitte (24) aufweist, die in Strömungsrichtung des Brenngas- Luft-Gemischs 16 in ihrem Querschnitt abnehmen.