DE10038095A1

DE10038095A1 - Anordnung zur Flammenüberwachung von Poren- und Gestrickbrennern

Info

Publication number: DE10038095A1
Application number: DE2000138095
Authority: DE
Inventors: Peter Boiger; Juergen Stoschek; Juergen Waidner; Marcus Bienzle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2020-08-05
Also published as: DE10038095C2

Abstract

Es wird eine Anordnung zur Flammenüberwachung von Poren- und Gestrickbrennern vorgeschlagen mit einem einen Porenkörper (11) aufweisenden strahlenden Festkörperbrenner (10) und mit einem Durchgangsöffnungen (14, 20) zur Zuführung eines Brenngas-Luft-Gemischs aufweisenden Träger (12). Dem Porenkörper (11) ist in Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemischs ein Hohlraum (18, 22) vorgeschaltet, in dem eine Flamme brennbar ist. Im Hohlraum (18, 22) ist eine Ionisationssonde (24) angeordnet, die mit der brennenden Flamme in Wirkbeziehung steht.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Flammenüberwachung von Poren- und Gestrickbrennern nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Stand der Technik

Es ist bekannt, zur Flammenüberwachung von atmosphärischen Gasbrennern sogenannte Ionisationssonden einzusetzen, bei denen das Prinzip ausgenützt wird, daß die Gasmoleküle durch die hohe Temperatur in der Flamme zu elektrischen Ladungsträgern (Ionen) werden. Legt man nun an zwei in die Flamme ragenden Elektroden der Ionisationssonde eine Spannung an, so fließt zwischen den beiden Elektroden über das brennende Brenngas-Luft-Gemisch ein Strom, solange die Verbrennung anhält.

Probleme bereitet die Flammenüberwachung bei strahlenden Festkörperbrennern mit einem Brennkörper aus porösem Material, den sogenannten Poren- oder Gestrickbrennern, bei denen innerhalb des Porenkörpers die Verbrennung stattfindet, die den Porenkörper als Ganzes auf die entsprechende Strahlungstemperatur bringt. Dabei kann die Flammenfront in Abhängigkeit vom Modulationsbereich, des Lambdawertes der Verbrennung, der Betriebstemperatur des Porenkörpers und anderer Kriterien innerhalb des Porenkörpers wandern. Dadurch liegt keine exakte Lage der Flammenfront vor, die eine definierte Zuordnung der Ionisationselektrode zuläßt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Flammenüberwachung von Poren- und Gestrickbrennern mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß ein sicheres Überwachungssystem für eine strahlende Verbrennung in Festkörpern gewährleistet wird. Die erfindungsgemäße Flammüberwachung ist frei von Einflüssen, die bei strahlenden Festkörperbrennern im Porenkörper eine undefinierte Flammenfront erzeugen. Es wird somit eine störungsfreie Flammenüberwachung und Durchzündung des Poren- und Gestrickbrenners gewährleistet.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Besonders vorteilhaft ist es, in einer Trägerplatte für den Porenkörper einen Hohlraum auszubilden, in dem eine ausreichend große Referenzflamme für die Sonde zur Flammendetektion brennen kann.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer schematischen Schnittdarstellung durch einen Porenbrenner gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 den Porenbrenner nach Fig. 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 3 den Porenbrenner nach Fig. 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen strahlenden Festkörperbrenner mit einem Brennerkörper 10 aus einem porösem Material, der auf einem Träger 12 mit Durchgangsöffnungen 14 und weiteren Durchgangsöffnungen 20 für ein Brenngas-Luft-Gemisch 16 angeordnet ist.

Der Brennkörper 10 wird von einem Porenkörper 11 beispielsweise aus einem keramischen Körper oder aus einem hochtemperaturfesten Gestrick gebildet. Das Brenngas-Luft- Gemisch durchströmt den Porenkörper 11 und wird in einer Ebene aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit des Brenngas- Luft-Gemisches gezündet, so daß eine Flammenfront innerhalb des Porenkörpers 11 entsteht. Die sich im Porenkörper 11 ausbildende Flammenfront heizt den Porenkörper 11 derart auf, daß dieser als strahlender Festkörperbrenner wirkt.

Der Träger 12 für den Porenkörper 11 wirkt gleichzeitig als Rückschlagsicherung gegen ein Durchschlagen der Flammenfront. Der Träger 12 ist dabei beispielsweise aus einer Keramikplatte mit einzelnen Kanälen, die die Durchgangsöffnungen 14 und die weiteren Durchgangsöffnungen 20 bilden, ausgeführt. Im Träger 12 ist ein Hohlraum 18 ausgebildet, zu dem die weiteren Durchgangsöffnungen 20 führen.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 schließt sich an den Hohlraum 18 eine Kammer 22 an, die den Hohlraum in Richtung des Porenkörpers 11 erweitert. Im Hohlraum 18 ist eine Ionisationssonde 24 angeordnet, die mit ihren nicht näher dargestellten Elektroden in die Kammer 22 ragt.

Das gleichzeitig über die weiteren Durchgangsöffnungen 20 in den Hohlraum 18 und die Kammer 22 einströmende Brenngas- Luft-Gemisch findet dort keine Porenstruktur vor und zündet an den Austrittsstellen der weiteren Durchgangsöffnungen 20 eine nicht näher dargestellte Flamme, die als Referenzflamme wirkt. Die Referenzflamme steht mit den Elektroden der Ionisationssonde in Verbindung, so daß ein über die Ionisationssonde fließender elektrischer Strom zugleich Auskunft über eine vorhandene Flammenfront im Porenkörper 11 gibt.

Aus den Fig. 2 und 3 gehen zwei weitere Ausführungsbeispiele hervor, wobei für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen benutzt werden. Bei beiden Ausführungsbeispielen beschränkt sich der Hohlraum 18 zur Aufnahme der Ionisationssonde 24 auf den Träger 12. Der Hohlraum 18 erstreckt sich somit nicht in den Porenkörper 11 hinein. Diese beiden Ausführungsformen fordern keine Manipulation am Porenkörper 11, was dessen Herstellung wesentlich vereinfacht. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die Ionisationssonde 24 horizontal angeordnet, so daß sich eine größere Austrittsfläche für die weiteren Durchgangsöffnungen 20 und damit eine intensivere Flammenbildung im Hohlraum 18 ergibt.

Claims

1. Anordnung zur Flammenüberwachung von Poren- und Gestrickbrenner mit einem Porenkörper, in dem sich eine Flammenfront ausbildet, und mit einem Träger, durch den ein Brenngas-Luft-Gemisch in den angrenzenden Porenkörper geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlraum (18, 22) vorgesehen ist, in dem eine Flamme brennbar ist, und daß die im Hohlraum (18, 22) brennende Flamme in Wirkbeziehung mit einer Sonde (24) zur Flammendetektion steht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (18, 22) in Strömungsrichtung des Brenngas- Luft-Gemischs vor dem Eintritt des Brenngas-Luft-Gemischs in den Porenkörper (11) ausgebildet ist

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (18) innerhalb des Trägers (12) ausgebildet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (22) innerhalb des Porenkörpers (11) angrenzend an den Träger (12) ausgebildet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (18, 22) im Träger (12) und angrenzend im Porenkörper (11) ausgebildet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngas-Luft-Gemisch über einen separaten Gemischstrom der Sonde (24) zur Flammendetektion zuführbar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (24) zur Flammendetektion eine Ionisationssonde ist.