DE10048630A1 - Geschlossenes Verbrennungssystem - Google Patents
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Abstract
Geschlossenes Verbrennungssystem bei dem im Eintrittsbereich eines Flächenbrenners axiale Strömungselemente (2) z. B. Drosselscheiben oder trichterartige Rohre, eingesetzt sind. Um selbsterregte Verbrennungsschwingungen zu vermeiden, ist vorgesehen, daß mindestens eine parallel zum Strömungselement (2) verlaufende und dieses umgehende Kurzschlußöffnung (1) vorgesehen ist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein geschlossenes Verbrennungssystem gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei derartigen Verbrennungssystemen als Teil von wandhängenden Brennwertgeräten
treten selbsterregte Verbrennungsschwingungen auf.
Eine selbsterregte Verbrennungsschwingung wird durch eine Resonanzschwingung d. h.
eine stehende Welle in den gas-/luftseitigen und abgasseitigen Strömungswegen
hervorgerufen. Stehende Wellen bewirken in den Strömungswegen ortsfeste alternierende
Druckbäuche oder -knoten. Entlang des Stromfadens wechseln sich positiver Druckbauch,
(Druckknoten) und negativer Druckbauch ab. Durch die stehende Welle kommt es zu einer
erheblichen Lärmentwicklung und unhygienischer Verbrennung.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Verbrennungssystem der
eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem die Ausbildung einer selbsterregten
Verbrennungsschwingung weitgehend unterbunden ist.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verbrennungssystem der eingangs erwähnten Art
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß positiver und negativer
Druckbauch miteinander über die Kurzschlußöffnung verbunden werden und sich daher
ausgleichen können, wodurch die stehende Welle zusammenbricht.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, daß ein sehr weitgehender
Ausgleich der Druckbäuche erfolgen kann und ein nur relativ geringer Strömungswiderstand
über den Ringspalt gegeben ist.
Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil einer in konstruktiver Hinsicht
sehr einfachen Lösung. Dabei können die Verprägungen am Flansch des
Strömungselementes oder am Brennerflansch angeordnet sein.
Eine weitere in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösung ergibt sich durch die Merkmale
des Anspruches 4, wobei diese Lösung auch für eine Nachrüstung von
Verbrennungssystemen geeignet ist. Dabei kann eine solche Nachrüstung sehr einfach
erfolgen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch den Eintrittsbereich eines Flächenbrenners in einem
erfindungsgemäßen Verbrennungssystem und
Fig. 2 eine Ansicht eines Strömungselementes.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten in beiden Figuren gleiche Einzelteile.
Bei der dargestellten Lösung ist ein ringförmiger Brennerflansch 9 in einer Gas-Luft-
Gemischzuleitung 11 angeordnet. In diesem Brennerflansch 9 ist ein Strömungselement 2
gehalten, wobei es sich bei der dargestellten Ausführungsform um ein Trichterrohr handelt,
das den Einströmquerschnitt in einen Gemischraum 8 eines zylindrischen Flächenbrenners
12 mit seiner Mündung 14 verengt.
Der Gemischraum 8 ist dabei durch ein zylindrisches Verteilblech 5 begrenzt, das im Bereich
seiner Mantelfläche mit Ausströmöffnungen versehen ist und mittels eines dichten Bodens 7
stirnseitig dicht abgeschlossen ist. Dabei ist das Verteilblech 5 mit Spiel vom mit
Ausströmöffnungen versehenen Brennermantel 4 umgeben, der stirnseitig durch einen
Boden 6 dicht abgeschlossen ist.
Wie insbesondere aus der Fig. 2 zu ersehen ist, weist der flanschartige Rand 13 des
Strömungselementes 2 über deren Umfang verteilt angeordnete Abstandhalter in Form von
Verprägungen 3 auf, mit denen das Strömungselement 2 an dem Brennerflansch 9 anliegt.
Dabei ist das Strömungselement 2 mit einem Schweißpunkt 10 in seiner Lage im
Brennerflansch 9 gesichert.
Dadurch bildet sich eine Kurzschlußöffnung 1 in Form eines Ringspaltes 1 zwischen dem
Strömungselement 2 und dem Brennerflansch 9 aus. Diese Kurzschlußöffnung 1 ermöglicht
eine Verbindung zwischen Anström- und der Abströmseite des Strömungselementes 2, das
auch als Drossel ausgebildet sein könnte.
Bildet sich eine selbsterregte Verbrennungsschwingung im Brenner aus, so kommt es zur
Ausbildung von Druckbäuchen und Druckknoten. Da sich positive und negative
Druckbäuche über die Kurzschlußöffnung 1 ausgleichen können, bricht eine sich
ausbildende selbsterregte Verbrennungsschwingung aufgrund des Ausgleichs der negativen
und positiven Druckbäuche zusammen.
Claims (4)
1. Geschlossenes Verbrennungssystem bei dem im Eintrittsbereich eines
Flächenbrenners axiale Strömungselemente (2), z. B. Drosselscheiben oder
trichterartige Rohre, eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine parallel zum Strömungselement (2) verlaufende und dieses umgehende
Kurzschlußöffnung (1) vorgesehen ist.
2. Verbrennungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kurzschlußöffnung (1) durch einen das Strömungselement (2) umgebende
Ringspalt gebildet ist.
3. Verbrennungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Strömungselement (2) mit einem Flansch (13) versehen ist, der an über
dessen Umfang verteilt angeordnete Abstandhalter, die vorzugsweise durch
Verprägungen (3) gebildet sind, an einem Brennerflansch (9) abgestützt ist.
4. Verbrennungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kurzschlußöffnung (1) durch mindestens eine Bohrung gebildet ist, die einen
Flansch (13) des Strömungselementes (2) durchsetzt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VAILLANT GMBH, 42859 REMSCHEID, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |