DE102005004844A1 - Luft/Gas-Brenner-System - Google Patents

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DE102005004844A1
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Dennis Lewis
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Sit Bray Ltd
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Abstract

Brenner-Verteiler für einen Brenner oder eine Reihe von Brennern, welcher enthält, eine erste Kammer mit mindestens einem Auslass, der zu dem einen Brenner oder den mehreren Brennern führt, und ein Gaszufuhrmittel, das angeordnet ist, um Gas zum Mischen mit der Luft einzuführen. Luft wird in die erste Kammer von einer zweiten Kammer eingeführt, der unter Druck Luft über einen Einlass zugeführt wird, und wobei die erste und die zweite Kammer angeordnet sind, in einer Fluid-Kommunikation über mehrere Öffnungen zu stehen.

Description

  • Die Erfindung, auf welche diese Anmeldung Bezug nimmt, ist ein System zum Ermöglichen der gesteuerten und effizienten Einführung von Luft und Gas in einen Brenner für das zu verbrennende Luft- und Gas-Gemisch zur Bereitstellung einer Heizwirkung.
  • Bei herkömmlichen Mitteln fließt Gas durch einen röhrenförmigen Stahlverteiler zu einer gesteuerten Messing-Öffnung zum Steuern der Menge an Gas, die in einen Brenner injiziert wird. Gasdruckveränderungen wirken sich auf das Volumen an Primärluft aus, die in den Brenner eingeführt wird. Deshalb führt jeglicher Verlust an Gasdruck zu einer Verringerung an Luft, welche in den Brenner unter atmosphärischen Bedingungen eintritt. Typischerweise arbeiten atmosphärische Brenner bzw. lüfterlose Brenner bei 50-70 % Primärluftbedarf bzw. Primärluftbeimischung bei einer NOx-Emission von etwa 200-250 ppm.
  • Die Vorrichtung umfasst typischerweise einen Verteiler, in den Luft eingeführt wird, und in Bezug auf den Verteiler, sind ein Gaseinlass oder eine Reihe von Gaseinlässen bereitgestellt, um Gas in oder durch den Verteiler einzuführen. Mit dem Verteiler verbunden sind ein Brenner oder ein Reihe von Brennern, wobei diese in Bezug auf den Verteiler derart angeordnet sind, dass das Gas und die Luft in die Brenner als ein Gemisch an erwünschten Gas/Luft-Mengen zur Zündung und Verbrennung durch die Brenner eingeführt wird. Eine bevorzugte Form eines Brenners ist in der US 6,461,152 der Anmelderin beschrieben.
  • Typischerweise werden mehrere Brenner, von denen jeder ein offenes Ende aufweist, das mit dem Verteiler verbunden ist, an beabstandeten Stellen entlang des Verteilers bereitgestellt, der typischerweise in einer linearen Form vorliegt. Die Bereitstellung von Verteilern dieses Typs zum Bereitstellen eines Gas- und Luft-Gemisches, das anschließend auf den Brennern verbrannt wird, ist bekannt.
  • Eine Patentschrift, nämlich die US 6,461,152 , beschreibt ein System für hypostöchiometrische Brenner, bei dem ein Verteiler bereitgestellt ist, der zur Atmosphäre offen ist, um derart zu ermöglichen, dass Luft in den Verteiler eintritt, und bei dem eine Reihe von Gaseinlässen in Bezug auf den Verteiler bereitgestellt sind, derart dass Gas ebenfalls dorthinein eintritt. Weiter wird Luft mit einem Volumen von etwa 1-30% an zusätzlicher Luft über eine Lüftereinheit eingeführt, welche die zusätzliche Luft in einer verdichteten Weise in den Verteiler zusätzlich zu der Luft einführt, welche in den Verteiler aus der Atmosphäre eintreten kann. Dann wird dem Gas und der Luft ermöglicht, den Verteiler in Richtung auf die Brenner zu verlassen, wobei sie durch ein Venturi-Rohr durchgehen, bei dem es sich um ein wohlbekanntes Element in Brenner-Aufbauten handelt. Das Mischen des Gases und der Luft findet in dem Venturi-Rohr vor dem Eintritt in den Brenner statt. Während beansprucht wird, dass dies eine effiziente Weise einer Bereitstellung eines Luft- und Gas-Gemisches bereitstellt, so hat sich herausgestellt, dass es in der Hinsicht unpraktisch ist, als dass ein erfolgreicher Betrieb erfordert, dass der Druck des Gases auf einem relativ hohem Niveau liegt und weiter eine gleichförmige Flussrate aufweist, um derart sicherzustellen, dass das erforderliche Gas- und Luft-Gemischverhältnis jedes Mal vorliegt. In einigen Bereichen, derart wie beispielsweise bestimmten Staaten in den USA, hat sich jedoch herausgestellt, dass der Gaszufuhrdruck relativ niedrig ist, was zu Problemen beim Betrieb führen kann und weiter bewirkt, dass relativ große Schwankungen in dem Gasdruck über die Zeit vorliegen können, was weiter zu Problemen beim Betrieb führen kann. Diese Probleme können wiederum bedeuten, dass der Verbrennungswirkungsgrad bzw. die Brenneffizienz gering ist und die Emissionen zu hoch sein können, derart dass die Emissionsgrenz-Erfordernisse überschritten werden können, was deshalb bedeutet, dass die Brenner nicht verwendet werden können.
  • Das weltweite Bewusstsein über schädliche Emissionen hat insbesondere in den Ländern der Europäischen Gemeinschaft und den USA zu einer Rechtsgebung zum Steuern und Verringern der Emissionen von Gasgeräten geführt. Vor-Mischbrenner (Pre-mix burners) bieten die Vorteile von niedrigem Co bzw. CO (Kohlenmonoxid) und NOx (Stickoxid).
  • Die Marktausrichtung verlangt jedoch nach kompakteren Heizeinheiten mit geringeren Herstellungskosten mit einem erhöhten Ausstoß, die dennoch eine geringere Co bzw. CO- und NOx-Emission aufweisen. Diese Faktoren führen bei den Entwerfern der Geräte zu Konflikten.
  • Ein weiteres auftretendes Problem ist, dass das Gas- und Luft-Gemisch nicht in effizienter Weise jedem der Brenner zugeführt wird, derart dass beispielsweise ein Brenner ein höheres Verhältnis an Gas in dem Gas- und Luft-Gemisch als andere Brenner erhalten kann, die mit dem Verteiler an verschiedenen Stellen in Bezug auf den Verteiler verbunden sind. Was typischerweise tatsächlich geschieht, ist dass der Brenner, der an dem fernsten Ende des Verteilers von dem zusätzlichen Lufteinlass ist, einen größeren Prozentsatz an Luft in dem Gas- und Luft-Gemisch in Vergleich zu den anderen Brennern erhält. In ähnlicher Weise kann dieses Problem bei anderen Brenner-Anordnungen auftreten, bei denen variierende Mengen des Gemisches mit differierenden Anteilen an Gas und Luft zu verschiedenen Bereichen von einer oder mehreren Brenner-Platten zugeführt werden, was zu inkonsistenten Temperaturverteilungen während einer Verwendung führt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Brenner-Verteiler-Systems, das eine gleichförmige Zufuhr des Gas- und Luft-Gemisches ermöglicht, insbesondere für eine super-stöchiometrische Verbrennung und ebenso die Bereitstellung eines vorhersehbareren Betriebs hiervon, derart dass die erforderlichen Emissionspegel eingehalten werden können.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Brenner-Verteiler für einen Brenner oder eine Reihe von Brennern bereitgestellt, wobei der Verteiler enthält, eine erste Kammer mit mindestens einem Auslass, der zu dem einen Brenner oder den mehreren Brennern führt, und in welche Luft von einer zweiten Kammer eingeführt wird, einen Einlass für die Zufuhr von Luft unter Druck in die zweite Kammer und ein Gaszufuhrmittel, das angeordnet ist, um Gas zum Mischen mit der Luft einzuführen, wobei die erste und zweite Kammer angeordnet sind, um in einer Fluid-Kommunikation über mehrere Öffnungen zu stehen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform führt das Gaszufuhrmittel Gas stromabwärts der zweiten Kammer ein. Typischerweise erfolgt in der Nähe des Auslasses oder der Auslässe von dem Verteiler ein Mischen der Luft und des Gases, derart dass ein Gas- und Luft-Gemisch dem Brenner zugeführt wird.
  • Typischerweise ist die Gestalt des Auslasses ausgewählt, um das Gas- und Luft-Gemisch zu steuern, das dem Brenner zugeführt wird. In einer Ausführungsform kann der Brenner in direkter Weise mit dem Verteiler verbunden sein oder jeder kann über ein Rohr verbunden sein, welches den Brenner mit dem Verteiler verbindet und entlang welchem der Durchgang des Gas- und Luft-Gemisches zu dem Brenner erfolgt.
  • In einer Ausführungsform wird die Luft in die zweite Kammer des Verteilers über eine Lüftereinheit eingeführt, wobei der Luft-Einlass an einem Ende des Verteilers angeordnet ist. Der Verteiler ist nicht zu der Atmosphäre offen und deshalb wird die ganze oder im Wesentlichen die ganze Luft, die in dem Verteiler verwendet wird, unter Druck von der Lüftereinheit zugeführt. Folglich ist die Lüftereinheit bereitgestellt, um erforderliche Luft zuzuführen, typischerweise 120-135% der erforderlichen Luft. Dies stellt deshalb sicher, dass eine effiziente Luftzufuhr bereitgestellt ist und der Verteiler ist nicht erforderlich, um Luft aus der Atmosphäre oder durch ein anderes Mittel herbeizuführen bzw. zu induzieren. Als ein Ergebnis sind niedrigere NOx-Emissionen, mit der Fähigkeit die Belastung auf den Brenner zu erhöhen, erreichbar, was folglich zu geringeren Verbrennungskosten führt.
  • Typischerweise sind die erste und zweite Verteiler-Kammer durch eine Platte getrennt, die entlang der Länge des Verteilers verläuft und eine der Wände der ersten und zweiten Kammer definiert. Die Platte weist Öffnungen auf, die darin bereitgestellt sind, um den Durchgang von Luft von der zweiten Kammer in die erste Kammer zu ermöglichen. Die Platte kann perforiert sein und die Größe, Gestalt und Muster der Öffnungen auf der Platte können ausgewählt sein, um bestimmten Verteiler-Entwurfserfordernissen zu genügen. Die Bereitstellung der Platte mit den Öffnungen stellt sicher, dass Luft in gleichförmigerer Weise entlang der Länge des Verteilers zugeführt wird, derart dass jeder der Brenner an seiner Stelle die erforderliche Menge an Luft erhält, die sich mit dem Gas mischt, das an jener Stelle eingeführt ist. Typischerweise ist ein Gaszufuhrmittel für jeden der Brenner bereitgestellt, die mit dem Verteiler verbunden sind.
  • In einer Ausführungsform kann einem der Brenner ein Luft/Gas-Gemisch zugeführt werden, das reicher an Gas ist, als das der bzw. die anderen Brenner, um so sicherzustellen, dass jener Brenner einfacher zünden wird, wenn versucht wird, die Brenner zu zünden.
  • Zur Unterstützung eines homogenen Luft/Gas-Gemisches kann mehr als ein radialer Auslass verwendet werden und weiter ermöglicht die Anordnung, die hier beschrieben wird, dass Gas tangential zu dem Luftfluss injiziert wird.
  • Typischerweise dient das hierin beschriebene System zur Verwendung mit Vormischbrennern, denen Luft bei etwa 120% bis 135% der erforderlichen Luft zum Betrieb zugeführt wird, das heißt einschließlich überschüssiger Luft, um eine super-stöchiometrische Verbrennung zu ermöglichen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Brenner-Verteiler-System bereitgestellt, wobei das Verteiler-System aufweist, einen Verteiler, der mit einem Brenner oder einer Reihe von Brennern verbunden ist, wobei der Verteiler aufweist, ein Gaszufuhrmittel zum Einführen von Gas zu einem Brenner über einen Auslass in dem Verteiler, eine erste Kammer, in die Luft von einer zweiten Kammer eingeführt wird, wobei im Wesentlichen die ganze Luft, die dem einen Brenner oder den mehreren Brennern zugeführt wird von außerhalb des Verteilers unter Druck in die zweite Kammer über mindestens einen Luft-Einlass eingeführt wird.
  • Bei einer Ausführungsform kann etwas Gas in der ersten Kammer vorhanden sein, um zu ermöglichen, dass ein Mischen erfolgt, wenn das Gas und die Luft die Auslass-Öffnungen in dem Verteiler zu dem Brenner hin verlassen. Die Bereitstellung der Öffnungen stellt eine Steuerung für das Gas und die Luft bereit, wenn das Gemisch in den Brenner eintritt und bietet ebenfalls ein Mittel zum Unterstützen einer rechtzeitigen, glatten Zündung.
  • Typischerweise kann das System bei einem niedrigen Gasdruck, derart wie unter 7,5 mbar, arbeiten und ist nicht von einem hohen Gasdruck, über 7,5 mbar, abhängig, um eine atmosphärische Belüftung bzw. Luftbeimischung zu induzieren bzw. einzuführen.
  • Gemäß eines dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Vormischen von Luft und Gas vor einer Verbrennung bereitgestellt, welches die Schritte umfasst, Bereitstellen eines Verteilers mit zwei oder mehr Kammern, Einführen von Luft in eine Kammer unter Druck von außerhalb des Verteilers, Einführen von Luft in eine weitere Kammer von der einen Kammer über mehrere Öffnungen, Einführen von Gas in den Luftstrom stromabwärts der einen Kammer über ein Gaszufuhrmittel, Durchgehen der Luft und des Gases durch einen Auslass oder mehrere Auslässe in dem Verteiler.
  • Typischerweise geht das Gas und die Luft durch die Auslässe in dem Verteiler zu einem Brenner oder Brennern, die direkt mit dem Verteiler verbunden sind.
  • Spezifische Ausführungsformen der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, worin:
  • 1a bis 1g eine erste Ausführungsform der Erfindung in verschiedenen Ansichten erläutern;
  • 2 eine detailliertere Ansicht des Gasverteilers mit einer entfernten Vorderplatte erläutert; und
  • 3 das Luft-/Gas-System gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform erläutert.
  • 4 zeigt eine Grundrißprojektion eines Verteilers gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • 5 zeigt einen Querschnitt des Verteilers von 4, der durch die Ebene B-B erfolgt ist.
  • 6 zeigt einen Querschnitt des Verteilers von 4, der durch die Ebene A-A erfolgt ist.
  • 7 zeigt eine teilweise als Schnitt vorliegende, perspektivische Ansicht des Verteilers von 4.
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verteilers von 4, wobei der Brenner entfernt ist.
  • 9 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verteilers von 4, wobei der Brenner angebracht ist.
  • Die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen stellen jeweils einen Verteiler bereit, der zwei oder mehr Kammern aufweist, die derart angeordnet sind, um ein Steuern des Druckluftflusses zu ermöglichen, um die erforderliche Verteilung des Luft/Gas-Gemisches zur Zuführung an einen oder mehrere Brenner zu erreichen.
  • Zunächst erfolgt eine Bezugnahme auf die 1a bis 1g, worin verschiedene Ansichten des erfindungsgemäßen Gas-/Luft-Verteilers erläutert sind. In dieser Ausführungsform ist der Verteiler 2 linear und länglich in seiner Gestalt und weist eine Reihe von Luft-/Gas-Zuführ-Auslass-Öffnungen 4 auf, und obgleich dies nicht gezeigt ist, ist bei jeder Auslass-Öffnung 4 ein Brenner bereitgestellt, derart dass die Luft und das Gas jeden Auslass 4 wie bei 1a angegeben in der allgemeinen Richtung von Pfeil 6 verlassen, um in die Brenner einzutreten. Der Verteiler weist eine Vorderplatte 8 auf, in der die Auslass-Öffnungen 4 ausgebildet sind und wobei die Enden der Gas-Zufuhr-Mittel in der Form von Kanälen bzw. Rohren 10 durch die Auslass-Öffnungen 4 vorragen, die als Gasinjektionsmittel 10 wirken. Es sollte jedoch klar sein, dass die Injektionsmittel nicht notwendigerweise durch die Öffnungen 4 vorstehen und statt dessen mit Öffnungen zur Injektion von Gas bereitgestellt sein können, die im Wesentlichen bündig mit den Auslass-Öffnungen 4 sind, oder andernfalls von den Auslass-Öffnungen 4 zurückgezogen bzw. zurückliegend vorliegen können.
  • Der Verteiler weist ebenfalls auf, eine Oberplatte 12, Endplatten 14 und 16, eine Basis-Platte 18 und ein Rückwand 20, um derart ein längliches Gehäuse mit einem Luft 28 – und Gas 36 – Einlass zu bilden, der an einem Ende angeordnet ist.
  • 1e erläutert einen Querschnitt entlang der Linie A-A und zeigt das Innere des Verteilers. 1g zeigt einen Teil des Inneren des Verteilers bei entfernter Vorderplatte 8.
  • Das Innere des Verteilers umfasst, eine erste Kammer 22, eine zweite Kammer 24 und eine dritte Kammer 26. Die erste, zweite und dritte Kammer verlaufen jeweils entlang der Länge des Verteilers. Die erste und zweite Kammer 22, 24 sind bereitgestellt, um Luft zu empfangen, die in die zweite Kammer 24 über den Einlass 28 eingeführt wird, durch den die Luft unter Druck durch eine Lüftereinheit eingeblasen wird, was nicht gezeigt wird. Die Luft geht dann entlang der Kammer 24 durch, und während dies erfolgt, trifft sie auf die Platte 30, welche die erste und zweite Kammer trennt. An dieser Stelle sollte eine Bezugnahme auf 2 erfolgen, welche die Ansicht von 1g detaillierter erläutert und zeigt, wie die Platte 30 eine Reihe von Öffnungen aufweist, die entlang der Länge davon bereitgestellt sind, wobei die Öffnungen bereitgestellt sind, um der Luft einen Durchgang von der zweiten Kammer 24 in die erste Kammer 22 zu ermöglichen.
  • Die Öffnungen 32 sind in einem Muster bereitgestellt, das an bestimmte Verwendungserfordernisse angepasst ist, und in diesem Fall sind mehrere Cluster bzw. Anhäufungsstellen von Öffnungen 34 beabstandet bereitgestellt, wie in 2 detaillierter gezeigt. Luft geht durch diese Öffnungen in die zweite Kammer 24 durch und es wird festgestellt, dass durch Ändern der Gestalt, Größe und Anzahl von den Öffnungen 32 ein gleichförmiger Luftstrom in die Kammer 22 entlang der gesamten Länge des Verteilers erreicht werden kann. Dies ermöglicht eine im Wesentlichen gleiche Verteilung von Luft auf jede der Auslass-Öffnungen 4, die entlang der Länge des Verteilers 2 angeordnet sind.
  • Die dritte Kammer 26 ist zum Empfangen einer Gaszufuhr bei Druck über den Gaszufuhreinlass 36 verbunden. Die Kammer 26 ist von der Kammer 24 derart isoliert, dass die Kammer 26 im Wesentlichen keine Luft enthält und die Kammer 24 im Wesentlichen kein Gas enthält. Das Gas geht durch die Injektionsmittel 10 und obgleich in dieser Ausführungsform gezeigt wird, dass die Injektionsmittel durch die Kammer 22 gehen, ist es möglich, dass in bestimmten Anordnungen die Injektionsmittel an der Wand der Kammer 22 enden können. Das Gasinjektionsmittel 10 geht durch die Auslassöffnungen 4 in der Vorderplatte 8. Eine bestimmte Menge an Gas kann in die Kammer 22 gehen, die hauptsächlich mit Luft gefüllt ist, dies hat sich jedoch nicht als ein Problem erwiesen. Die Luft geht durch die Auslassöffnungen 4 durch, um den Raum, der zwischen der Außenwand der Vorderplatte 8 und den Gasinjektoren 10 verbleibt.
  • Die bestimmte Gestalt der Öffnungen 4 hinsichtlich der Bereitstellung der Gasinjektionsmittel kann entworfen sein, um ein optimales Gemisch des Gases und der Luft bereitzustellen. Das Gas und die Luft geht dann, wie durch Pfeil 6 in 1a gezeigt, von dem Verteiler weg, entweder direkt in die Brenner oder über die Leitungen bzw. Rohre, welche bzw. welcher die Öffnungen 4 mit dem Brenner verbinden bzw. verbindet. In jedem Fall, erfolgt das Mischen des Gases und der Luft in effizienter und gleichförmiger Weise entlang der Länge des Verteilers.
  • Klar ist, dass durch die Bereitstellung eines Verteiler-Systems, wie gezeigt, das von der umgebenden Atmosphäre abgeschlossen ist, der Lüfter die Menge an Luft steuern kann, die für eine Verbrennung bereitgestellt wird. Folglich können einer oder mehrere Brenner in direkter Weise an den Verteiler angebracht werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht Luft von der umgebenden Umwelt anzuziehen. Zusätzlich können Brenner derart ausgerichtet werden, wie es durch die Bereitstellung von Leitungen (nicht gezeigt) erforderlich ist, welche die Brenner an den Verteiler verbinden.
  • 3 erläutert den Verteiler mit daran verbundenen Brennern und erläutert über die Pfeile 38 die Luftzufuhrrichtung und die Pfeile 40, welche die Gaszufuhr zeigen, und das erfolgende Mischen der Luft/des Gases.
  • Nun wenden wir uns den 4 bis 9 zu, die eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform betreffen, wobei eine Brenner-Verteiler-Anordung erläutert ist, die sich hinsichtlich der Anordnung der Gasinjektoren und der Ausrichtung des Brenners von der ersten Ausführungsform unterscheidet.
  • Der Aufbau von 4 ist insofern ähnlich zu der ersten Ausführungsform, als dass er einen Einlass 104 enthält, durch den das Gas unter Druck in die Kammer 106 eintritt, die entlang der Länge des Aufbaus verläuft. In beabstandeten Intervallen entlang der Kammer 106 sind Öffnungen in der Form von Injektor-Kanälen 108 bereitgestellt, die nach vorne vorragen, wie in 2 und 3 gezeigt. Ebenfalls ist ein Einlass 114 bereitgestellt, der den Zugang von Luft unter Druck in die Kammer 116 ermöglicht, die entlang der Länge des Aufbaus verläuft. Eine Platte 120 verbindet diese Kammer 116 mit der Kammer 118, wobei sie eine Reihe von Öffnungen aufweist, was ermöglicht, dass Luft von der Kammer 116 in die Kammer 118 geht.
  • In dieser Ausführungsform enden die Injektoren 108 kurz vor der Vorderplatte 122 und die Auslassöffnungen 124 sind von den Injektoren 108 versetzt, um ein Mischen in der Kammer 118 zu fördern. Die Luft in der Kammer 118 und Gas von den Injektoren 108 vermischen sich und gehen durch die Platte 122 in das Gehäuse 130 über die Reihe von Öffnungen 124 in beabstandeten Intervallen entlang der Länge davon. In diesem Beispiel werden die Öffnungen 124 gezeigt, wobei sie eine relativ große Größe und einen großen Abstand bzw. eine große Neigung (pitch) aufweisen. Es sollte jedoch klar sein, dass in anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen eine größere Anzahl an kleineren Löchern mit kleinerem Abstand bzw. kleinerer Neigung bereitgestellt werden kann, um den Durchgang des Gas-Luft-Gemisches zu ermöglichen. Das Gas und die Luft werden deshalb in das Gehäuse 130 eingeführt, das entlang der Länge des Aufbaus verläuft.
  • Das Gehäuse 130 enthält eine Seitenwand 128, die als ein Flammenstreifen ausgebildet ist, und worin eine Reihe von Öffnungen in einer bestimmten Konfiguration bereitgestellt sind und die entworfen sind, um bestimmte Brennerfordernisse zu erfüllen. Der Flammenstreifen kann aus irgendeinem geeigneten Material, derart wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl, Keramikgewebe, Sintermetall geformt sein. 4 zeigt einen Abschnitt 131 des Flammenstreifens, wobei der Rest des Flammenstreifens zur Erleichterung der Bezugnahme weggelassen wird. Das Luft- und Gas-Gemisch geht dann durch den Flammenstreifen und wird gezündet, um zu ermöglichen, dass Flammen aus dem Flammenstreifen erzeugt werden.
  • Die Anordnung dieser Ausführungsform fördert ein Mischen der Luft/des Gases vor einem Durchgang durch die Auslässe 124 und ist folglich insbesondere für eine Anordnung geeignet, bei der ein einzelner Brenner entlang der Länge des Verteilers bereitgestellt ist, da sie eine gleichmäßige Verteilung eines im Wesentlichen homogenen Gemisches über die Länge des Flammenstreifens 128 bereitstellt. Es sei angemerkt, dass diese Anordnung einen Flammenstreifen 128 bereitstellt, der im Wesentlichen lateral zu dem Fluss ist, der in das Gehäuse 130 durch die. Auslässe 124 eintritt, im Vergleich zu der Längsanordnung der Brenner in der vorhergehenden Ausführungsform. Dies bedeutet, dass der Brenner in dieser Ausführungsform entlang der Länge des Verteilers verläuft, während die vorhergehenden Brenner sich von dem Verteiler weg erstrecken.
  • Diese zweite Ausführungsform ist vorteilhaft, da ein Verteiler und ein Brenner als ein vollständiges Modul bereitgestellt werden können und derart eine beliebige Anzahl an Brennern für eine gegebene Anwendung bereitgestellt werden können, ohne dass der Bedarf besteht, eine vordefinierte Anzahl an Brennern wie bei der Anordnung der ersten Ausführungsform bereitzustellen.
  • Die 7 bis 9 erläutern die separaten Komponenten der zweiten Ausführungsform. 7 erläutert die Rückseite des Aufbaus und zeigt die Kammer 118 mit der Platte 120 mit Öffnungen (nicht gezeigt) und die Injektoren 108 von der Gaskammer, die dorthinein gehen. Es ist jedoch klar, dass die Injektoren 108 nicht erforderlich sein können, und dass in bestimmten Ausführungsformen dem Gas einfach ermöglicht werden kann, die Kammer 106 zu verlassen, um sich mit der Luft in der Kammer 118 vor dem Durchgang durch die Öffnungen 124 der Platte 122 zu mischen, wie in 8 gezeigt. Das Luft- und Gasgemisch geht deshalb durch diese Öffnungen 124 und in das Gehäuse 130, was durch die hierzu zugefügte Komponente definiert bzw. festgelegt ist, wie in 9 gezeigt, wobei wie angegeben der Flammenstreifen 128 den Durchgang des Luft- und Gasgemisches dort durch ermöglicht, um gezündet 132 zu werden.
  • Die Verteiler- und Brenner-Aufbauten, wie sie hierin beschrieben sind, stellen ein effizientes Gas-Luft-Gemisch bereit, das einen Überschuss an Luft (etwa 120-135%) für die superstöchiometrische Verbrennung und geringere NOx-Emissionen ermöglicht.

Claims (28)

  1. Brenner-Verteiler für einen Brenner oder eine Reihe von Brennern, wobei die Verteilervorrichtung enthält, eine erste Kammer mit mindestens einem Auslass, der zu dem einen Brenner oder den mehreren Brennern führt, und in welche Luft von einer zweiten Kammer eingeführt wird, einen Einlass für die Zufuhr von Luft unter Druck in die zweite Kammer, ein Gaszufuhrmittel, das angeordnet ist, um Gas zum Mischen mit der Luft einzuführen, wobei die erste und zweite Kammer angeordnet sind, um in einer Fluid-Kommunikation über mehrere Öffnungen zu stehen.
  2. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin die erste und zweite Kammer durch eine Platte getrennt sind, wobei darin die Öffnungen bereitgestellt sind, um den Luftstrom von der zweiten Kammer in die erste Kammer zu steuern.
  3. Brenner-Verteiler nach Anspruch 2, worin die Platte perforiert ist.
  4. Brenner-Verteiler nach Anspruch 2, worin die Platte eine Wand von jeder der ersten und zweiten Kammer bildet.
  5. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin das Gaszufuhrmittel Gas in die erste Kammer derart zuführt, dass ein Mischen der Luft und des Gases in der ersten Kammer erfolgt und das Luft/Gas-Gemisch dem einen oder den mehreren Brennern zugeführt wird.
  6. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin das Gaszufuhrmittel derart Gas in die Nähe des einen Auslasses oder der mehreren Auslässe von der ersten Kammer zuführt, dass sich das Gas mit der Luft bei Eintritt der Luft von der ersten Kammer mischt, um derart ein Luft/Gas-Gemisch an den einen oder die mehreren Brenner bereitzustellen.
  7. Brenner-Verteiler nach Anspruch 6, worin die erste Kammer primär Luft enthält.
  8. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, welcher enthält, eine dritte Kammer, die primär Gas enthält, als Teil des Gaszuführmittels.
  9. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin das Gaszufuhrmittel einen oder eine Reihe von Kanälen enthält, eine Öffnung aufweisend, durch welche Gas zugeführt wird.
  10. Brenner-Verteiler nach Anspruch 9, worin ein Kanal für jeden der Brenner bereitgestellt ist, welche mit dem Verteiler verbunden sind.
  11. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin das Gaszufuhrmittel Gas tangential zu dem Luftstrom injiziert.
  12. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin die Luft in die zweite Kammer über eine Lüftereinheit eingeführt wird.
  13. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin im Wesentlichen die ganze Luft, welche durch den Brenner geht, durch die Lüftereinheit zugeführt ist.
  14. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin der eine Auslass oder die mehreren Auslässe eine Hauptöffnung und eine oder mehrere Radial-Öffnungen enthalten.
  15. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin der Verteiler im Wesentlichen von der Atmosphäre abgeschlossen ist.
  16. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin der Verteiler ein längliches Element bildet und die erste und zweite Kammer sich entlang der Länge des Verteilers erstrecken.
  17. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin der Brenner einen Flammenstreifen umfasst, der sich im Wesentlichen entlang einer Seite des Verteilers erstreckt.
  18. Brenner-Verteiler nach Anspruch 1, worin der eine oder die mehreren Brenner einen Flammenstreifen umfassen, der sich von einer Seite des Verteilers erstreckt.
  19. Brenner-System, wobei das System aufweist, einen Verteiler mit dem ein Brenner oder eine Reihe von Brennern verbunden ist (sind), wobei der Verteiler aufweist, ein Gaszufuhrmittel zum Einführen von Gas zu jedem Brenner über einen oder mehrere Auslässe in dem Verteiler und mindestens eine Kammer, in die Luft eingeführt wird, über mindestens einen Luft-Einlass, wobei im Wesentlichen die ganze Luft, die dem einen Brenner oder den mehreren Brennern zugeführt wird, von außerhalb des Verteilers unter Druck in die Kammer eingeführt wird.
  20. Brenner-System nach Anspruch 19, welches eine erste Kammer enthält, in die Luft von einer zweiten Kammer eingeführt wird.
  21. Brenner-System nach Anspruch 20, worin Luft aus der zweiten Kammer über mehrere Öffnungen in die erste Kammer eingeführt wird.
  22. Brenner-System nach Anspruch 20, worin das Gaszufuhrmittel Gas stromabwärts der zweiten Kammer einführt.
  23. Brenner-System nach Anspruch 19, worin die Luft zu dem Verteiler unter Druck durch eine Lüftereinheit zugeführt wird.
  24. Brenner-System nach Anspruch 19, worin zwischen 120-135% der für eine Verbrennung erforderlichen Luft dem Verteiler zugeführt wird.
  25. Verfahren zum Vormischen von Luft und Gas vor einer Verbrennung, welches die Schritte umfasst: Bereitstellen eines Verteilers mit zwei oder mehr Kammern; Einführen von Luft in eine Kammer unter Druck von außerhalb des Verteilers; Einführen von Luft in eine weitere Kammer von der einen Kammer über mehrere Öffnungen; Einführen von Gas in den Luftstrom stromabwärts der einen Kammer über ein oder mehrere Gaszufuhrmittel; Durchgehen der Luft und des Gases durch einen Auslass oder mehrere Auslässe in dem Verteiler.
  26. Brenner-Verteiler-Vorrichtung im Wesentlichen wie hierin vorstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  27. Brenner-Verteiler-System im Wesentlichen wie hierin vorstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  28. Verfahren zum Vormischen von Luft und Gas im Wesentlichen wie hierin vorstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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