DE102012104741A1

DE102012104741A1 - Process for the complete and reduced-noise combustion of a fuel-air mixture and burner for this purpose

Info

Publication number: DE102012104741A1
Application number: DE102012104741A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-12-05
Also published as: EP2856027A2; WO2013178465A2; WO2013178465A3; EP2856027B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollständigen und geräuschreduzierten Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemischs, mit einem Brenner (11), der stromauf einer Brennerseite in einem Gehäuse (14) eine Zuführleitung (18) für das Brennstoff-Luft-Gemisch aufweist und stromab an einer Austrittsseite des Gehäuses (14) eine Gewebemembran (16) aufnimmt, und stromauf der Gewebemembran (16) eine Flammenrückschlagsperre (17) aufweist, wobei die Gewebemembran (16) Durchgangslöcher (32) aufweist, die in einer Lochrasterung zueinander angeordnet sind, welche in einer Erstreckungsebene der Gewebemembran (16) in zumindest einer X- oder einer Y-Richtung regelmäßige Abstände zueinander aufweisen, und wobei die Flammenrückschlagsperre (17) Durchgangsbohrungen (33) aufweist, die in einer Lochrasterung zueinander angeordnet sind, welche in einer Erstreckungsebene in zumindest einer X- oder in einer Y-Richtung regelmäßige Abstände zueinander aufweisen, wobei die Flammenrückschlagsperre (17) stromauf der Gewebemembran (16) mit Abstand positioniert und ein freier Durchströmungsraum (26) gebildet wird und zur Bildung einer Flammenmatrix (27) aus Einzelflammen (28) und Halteflammen (29) stromab der Gewebemembran (16) die Lochrasterung der Gewebemembran (16) und die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre (17) derart zueinander positioniert werden, dass die Lochrasterung der Gewebemembran (16) und die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre (17) durch eine Verdrehung und/oder Verschiebung der Flammenrückschlagsperre (17) und/oder der Gewebemembran (16) in eine fluchtende Position oder in eine verdrehte Anordnung zueinander übergeführt werden.The invention relates to a method for the complete and noise-reduced combustion of a fuel-air mixture, with a burner (11) upstream of a burner side in a housing (14) has a supply line (18) for the fuel-air mixture and downstream an exit side of the housing (14) receives a tissue membrane (16), and upstream of the tissue membrane (16) has a flame arrester (17), wherein the tissue membrane (16) through holes (32) which are arranged in a grid to each other, which in an extension plane of the tissue membrane (16) in at least one X- or Y-direction regular distances from each other, and wherein the flame arrester (17) has through holes (33) which are arranged in a Lochrasterung to each other, which in an extension plane in at least one X or in a Y-direction regular distances from each other, wherein the flame arrester (17) is positioned at a distance upstream of the tissue membrane (16) and a free flow-through space (26) is formed, and to form a flame matrix (27) of individual flames (28) and holding flames (29) downstream of the tissue membrane (16) 16) and the perforated grid of the flame arrester (17) are positioned relative to each other such that the perforation of the tissue membrane (16) and the perforation of the flame arrester (17) by rotation and / or displacement of the flame arrester (17) and / or the tissue membrane (16 ) are transferred to an aligned position or in a twisted arrangement to each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vollständigen und geräuschreduzierten Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemisches sowie einen Brenner mit einer Oberflächenverbrennung.The invention relates to a method for complete and noise-reduced combustion of a fuel-air mixture and a burner with a surface combustion.

Aus der EP 0 628 146 B1 ist ein Verbrennungsverfahren mittels einer Gewebemembran bekannt, welche aus einer gesinterten porösen Membranfaserplatte besteht. Diese Gewebemembran weist ein regelmäßiges Lochmuster an Querlöchern auf, die eine Durchlassöffnung der Membran von 5 bis 35 % der gesamten Oberfläche der Membran einnehmen. Eine solche Membran wird an einer Austrittseite eines Gehäuses des Brenners angeordnet, wobei die trichterförmig ausgebildeten Querstanzlöcher mit deren Trichterseite auf einer Brennerseite angeordnet sind. Ebenfalls stromauf an der Brennerseite ist eine Gemischverteilungsebene mit Abstand zur Gewebemembran angeordnet, welche Durchgangsbohrungen aufweist. Das über eine Zuführleitung in das Gehäuse zugeführte Brennstoff-Luft-Gemisch durchströmt die Durchgangsbohrungen der Gemischverteilungsebene und strömt über die Querlöcher der Gewebemembran zur Austrittseite unter Bildung eines Flammenfeldes aus. Durch die regelmäßige Anordnung der Querlöcher in der Gewebemembran soll zwar der Vorteil eines gleichmäßigen Austritts des Brennstoff-Luft-Gemisches über der gesamten Gewebemembran bei nur geringem Druckabfall erzielt werden, jedoch ist die Gefahr des Auftretens von Resonanzen im Gasstrom gegeben, woraus unangenehme Pfeifgeräusche resultieren. Deshalb wird gemäß den 8 und 9 vorgeschlagen, zwischen der Gemischverteilungsebene und der Gewebemembran ein Drahtnetz einzubringen, um das Auftreten von diesen Pfeifgeräuschen zu reduzieren. Alternativ wird vorgeschlagen, anstelle eines Drahtnetzes eine akustische Schalldämpfschicht aus einer porösen Masse von Fasern, wie beispielsweise Mineralfasern, einzusetzen. Solche eingesetzten Schalldämpfschichten weisen jedoch den Nachteil auf, dass sich brennerseitig im Flammenfeld ein Flammenfuß nur bedingt oder gar nicht hält. Dies führt zu einer heißeren Flamme und somit zu einer schlechteren Emission.From the EP 0 628 146 B1 For example, a combustion process by means of a tissue membrane is known, which consists of a sintered porous membrane fiber plate. This tissue membrane has a regular hole pattern on transverse holes occupying a passage opening of the membrane of 5 to 35% of the entire surface of the membrane. Such a membrane is arranged on an outlet side of a housing of the burner, wherein the funnel-shaped transverse stub holes are arranged with the funnel side on a burner side. Also upstream of the burner side, a mixture distribution plane is arranged at a distance from the tissue membrane, which has through holes. The fuel-air mixture fed into the housing via a supply line flows through the through-bores of the mixture distribution plane and flows out via the transverse holes of the tissue membrane to the exit side to form a flame field. Although the regular arrangement of the transverse holes in the tissue membrane to the advantage of uniform emergence of the fuel-air mixture over the entire tissue membrane is achieved with only a slight pressure drop, but the risk of the occurrence of resonances in the gas stream is given, resulting in unpleasant whistling. Therefore, according to the 8th and 9 proposed to introduce a wire mesh between the mixture distribution plane and the tissue membrane to reduce the occurrence of these whistling noises. Alternatively, it is proposed instead of a wire mesh to use an acoustic silencing layer of a porous mass of fibers, such as mineral fibers. However, such used Schalldämpfschichten have the disadvantage that on the burner side in the flame field a flame foot only partially or not holds. This leads to a hotter flame and thus to a poorer emission.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemisches sowie einen Brenner vorzuschlagen, wodurch eine vollständige Brennung bei einer hohen Oberflächenbelastung und einer Geräuschreduktion sowie einer reduzierten Emission ermöglicht ist.The invention has for its object to provide a method for combustion of a fuel-air mixture and a burner, whereby a complete combustion at a high surface load and a noise reduction and a reduced emission is possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Flammenrückschlagsperre stromauf der Gewebemembran mit Abstand unter Bildung eines freien Durchgangsraumes oder Durchströmungsraumes für das Brennstoff-Luft-Gemisch positioniert. Zur Bildung einer Flammenmatrix aus Einzelflammen und einer Halteflamme an einer Austrittsseite der Gewebemembran werden die Lochrasterung der Gewebemembran und die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre derart zueinander positioniert, dass diese durch eine Verdrehung und/oder Verschieben der Flammenrückschlagsperre und/oder der Gewebemembran zueinander in eine fluchtende Position oder in eine verdrehte Anordnung zueinander übergeführt werden. Sofern die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre und die Lochrasterung der Gewebemembran bereits in einer fluchtenden Position angeordnet sind, versteht sich, dass die Verdrehung gleich 0° ist oder die Verschiebung einen Weg von null umfasst. Durch die fluchtende Anordnung von zumindest einem Teil der Durchgangsbohrungen der Flammenrückschlagsperre zu den Durchgangslöchern der Gewebemembran wird eine stabile und stehende Einzelflamme ausgebildet, wobei gleichzeitig dazwischen liegend eine Halteflamme ausgebildet wird. Dies ermöglicht eine gute Strömungskühlung der Gewebemembran und gleichzeitig eine Kühlung der Flammenwurzel der Einzelflammen. Dadurch kann eine erhöhte Oberflächenbelastung als dies bisher der Fall war, erzielt werden, das heißt, dass eine Leistungssteigerung gegenüber bisherigen Brennerleistungen von beispielsweise von 4 bis 6 MW/m² nunmehr von 16 bis 20 MW/m² erzielt werden kann. Eine solche Anordnung ermöglicht des Weiteren aufgrund des freien Durchgangsraumes zwischen der Gemischverteilungsebene und der Gewebemembran eine geräuschreduzierte Verbrennung. Durch die im Stand der Technik eingebrachte Schalldämmschicht wird zwar der Schall zwischen der Gemischverteilungsebene und der Schalldämpfungsschicht reduziert, jedoch aufgrund der diffusen Zuströmung des Brennstoff-Luft-Gemischs zur Gewebemembran und der daraus resultierenden Durchströmung durch die Gewebemembran wiederum Pfeifgeräusch generiert. Durch die fluchtende Anordnung der Lochrasterungen der Gewebemembran und der Flammenrückschlagsperre können an den Durchgangslöchern, denen die Durchgangsbohrungen fluchtend zugeordnet sind, stabile Einzelflammen ausgebildet werden, wodurch Resonanzen reduziert werden. This object is achieved by a method according to the features of claim 1. In the method of the present invention, the flashback barrier is positioned upstream of the tissue membrane at a distance to form a free passage space or flow space for the fuel-air mixture. To form a flame matrix of individual flames and a holding flame on an exit side of the tissue membrane, the perforated grid of the tissue membrane and the perforated grid of the flame arrester are positioned relative to each other by rotating and / or displacing the flashback arrestor and / or the tissue membrane towards each other into an aligned position be converted into a twisted arrangement to each other. As long as the flame arrestor grid of holes and the tissue membrane diaphragm grid are already in an aligned position, it will be understood that the skew is 0 ° or the displacement is zero. By the flush arrangement of at least a portion of the through holes of the flame arrester to the through holes of the fabric membrane, a stable and standing single flame is formed, wherein at the same time a holding flame is formed therebetween. This allows a good flow cooling of the tissue membrane and at the same time a cooling of the flame root of the individual flames. As a result, an increased surface load than previously was the case can be achieved, that is, an increase in performance over previous burner outputs, for example, from 4 to 6 MW / m ² now 16 to 20 MW / m ² can be achieved. Such an arrangement further allows noise-reduced combustion due to the free passage space between the mixture distribution plane and the tissue membrane. Although the noise between the mixture distribution plane and the sound-damping layer is reduced by the sound-damping layer introduced in the prior art, whistling noise is again generated due to the diffuse inflow of the fuel-air mixture to the tissue membrane and the resulting flow through the tissue membrane. Due to the aligned arrangement of the perforations of the tissue membrane and the flame arrester, stable individual flames can be formed at the through-holes, which are assigned to the through-holes in alignment, whereby resonances are reduced.

Alternativ können zur Geräuschreduzierung die Lochrasterung der Gewebemembran und die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre durch eine Verdrehung der Flammenrückschlagsperre oder der Gewebemembran oder beiden in einer verdrehten Anordnung zueinander positioniert werden. Die verdrehte Anordnung umfasst zumindest eine fluchtende Durchgangsbohrung der Flammenrückschlagsperre zu einem Durchgangsloch der Gewebemembran, wobei die weiteren Durchgangsbohrungen und Durchgangslöcher eine versetzte Position zueinander aufweisen. Durch die verdrehte Anordnung der Lochrasterungen kann zumindest ein sogenanntes Flammennest geschaffen werden, das heißt, dass die Einzelflammen innerhalb einer Flammenmatrix des Flammennestes nicht alle parallel zueinander ausgerichtet sind und sich rechtwinklig von der Oberfläche der Gewebemembran aus in einen Brennerraum erstrecken, sondern dass zumindest eine zentrale Hauptflamme als Einzelflamme senkrecht in den Brennerraum gerichtet ist und diese umgebend mehrere Einzelflammen vorgesehen sind, die sich unter einem Ablenkungswinkel zur Hauptflamme von dieser weg neigen. Mit zunehmendem Abstand nach außen erfolgt eine größere Neigung der Einzelflammen aufgrund einer größeren Störung des Strömungsweges, der durch einen vergrößerten Versatz zwischen der Durchgangsbohrung und dem der Durchgangsbohrung zugeordneten Durchgangsloch erzielt wird. Dadurch kann eine Verstimmung zur Reduzierung der auftretenden Resonanzen gegeben sein, wodurch die Geräuschreduzierung bei der Oberflächenverbrennung erzielt wird. Des Weiteren kann alternativ zu einer Verdrehung auch eine Verschiebung erfolgen.Alternatively, to reduce noise, the tissue screen pitch pattern and flame arrestor grid pattern can be positioned by twisting the flame arrestor or tissue membrane, or both, in a twisted relationship to each other. The twisted assembly includes at least one aligned through hole of the flame arrester to a through hole of the fabric membrane, wherein the further through holes and through holes have a staggered position to each other. By the twisted Arrangement of the perforated grid can be created at least a so-called flame nest, that is, that the individual flames within a flame matrix of the flame nest are not all aligned parallel to each other and extend at right angles from the surface of the tissue membrane in a burner chamber, but that at least one central main flame as a single flame directed vertically into the burner space and these are provided surrounding a plurality of individual flames, which incline at a deflection angle to the main flame of this away. With increasing distance to the outside, a larger inclination of the individual flames due to a larger disturbance of the flow path, which is achieved by an enlarged offset between the through hole and the through hole associated through hole. This can be a detuning to reduce the resonances occurring, whereby the noise reduction is achieved in the surface combustion. Furthermore, as an alternative to a rotation, a shift can also take place.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass ausgehend von einer fluchtenden Anordnung der Lochrasterung der Durchgangslöcher der Gewebemembran zur weiteren Geräuschreduzierung bei auftretenden Resonanzen die Lochrasterung der Gewebemembran und die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre zueinander zumindest geringfügig verdreht werden. Dadurch können ein oder mehrere Flammennester in Abhängigkeit der Verdrehung beziehungsweise des Drehwinkels ausgebildet werden. Solche Flammennester weisen eine zentrale Hauptflamme und mit zunehmendem Abstand in radialer Richtung nach außen dazu abgeschwächte und in der Richtung nach außen geneigte Hauptflammen auf, die an den aneinander grenzenden Bereichen der Flammennester Störungsbereiche bilden. Dadurch kann eine weitere Geräuschreduzierung und Verringerung von Resonanzen in der Gewebemembran durch eine Verstimmung beziehungsweise Beeinflussung der Resonanzfrequenz der Flammenmatrix oder der Gewebemembran erzielt werden. Diese Verdrehung kann auch ausgehend von der verdrehten Anordnung in eine fluchtende Anordnung erfolgen.An advantageous embodiment of the method provides that, starting from an aligned arrangement of the hole pattern of the through holes of the tissue membrane for further noise reduction resonances occurring in the perforation grid of the tissue membrane and the Lochrasterung the flame arrester are mutually at least slightly rotated. As a result, one or more flame nests can be formed as a function of the rotation or the angle of rotation. Such flame nests have a central main flame and, with increasing distance in the radial outward direction, attenuated and outwardly inclined main flames which form perturbation regions at the adjoining regions of the flame nests. As a result, further noise reduction and reduction of resonances in the tissue membrane can be achieved by detuning or influencing the resonance frequency of the flame matrix or the tissue membrane. This rotation can also take place starting from the twisted arrangement in an aligned arrangement.

Bevorzugt ist eine Längsmittelachse der Gewebemembran an eine Längsmittelachse der Rückschlagsperre derart deckungsgleich ausgerichtet, dass die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre und die Lochrasterung der Gewebemembran miteinander fluchten und die Verdrehung der Gewebemembran oder der Flammenrückschlagsperre oder von beiden um deren Längsmittelachse erfolgt. Dadurch kann eine kontrollierte Verdrehung zur gezielten Bildung von zumindest einem Flammennest erzielt werden. Preferably, a longitudinal central axis of the tissue membrane is aligned congruently with a longitudinal central axis of the non-return barrier such that the perforated grid of the flame arrester and the grid of holes of the tissue membrane are aligned with each other and the rotation of the tissue membrane or the flame arrester or both about the longitudinal central axis. As a result, a controlled rotation for the targeted formation of at least one flame nest can be achieved.

Zur Geräuschreduzierung wird durch eine zunehmende Verdrehung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre zueinander die Anzahl der Flammennester vergrößert und eine Fläche des jeweiligen Flammennestes verkleinert. Dadurch können die in der Gewebemembran entstehenden Austrittsgeräusche weiter reduziert werden, wobei die Flammenmatrix annähernd aufrecht erhalten bleibt. To reduce noise, the number of flame nests is increased by an increasing rotation of the tissue membrane to the flame arrester to each other and reduced an area of the respective flame nest. As a result, the emerging in the tissue membrane outlet noise can be further reduced, the flame matrix is maintained approximately upright.

Zur vollständigen und geräuschreduzierten Verbrennung werden bevorzugt die Gewebemembran und die Flammenrückschlagsperre zueinander mit einem Verdrehwinkel von weniger als 15°, insbesondere weniger als 10°, eingestellt. Solche geringe Verdrehungen zueinander genügen, um eine Geräuschreduzierung zu erzielen. For complete and noise-reduced combustion, the tissue membrane and the flame arrester are preferably adjusted to one another with a twist angle of less than 15 °, in particular less than 10 °. Such small rotations suffice to achieve a noise reduction.

Bei einer Verdrehung der deckungsgleich angeordneten Lochrasterung der Gewebemembran und der Flammenrückschlagsperre mit einem Verdrehwinkel von 1° zueinander, insbesondere bei einer Fläche der Lochrasterung in der Gewebemembran von 200 × 200 mm mit einem Lochabstand von 4 bis 10 mm, wird ein einzelnes Flammennest gebildet. Dadurch kann eine erste Änderung einer Resonanzfrequenz der Gewebemembran erzielt werden.In a rotation of the congruent arranged Lochrasterung the tissue membrane and the flame arrester with a twist angle of 1 ° to each other, especially in a surface of the hole grid in the tissue membrane of 200 × 200 mm with a hole spacing of 4 to 10 mm, a single flame nest is formed. Thereby, a first change of a resonance frequency of the tissue membrane can be achieved.

Bei einer weiteren Verdrehung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre um einen Verdrehwinkel von beispielsweise 4° können insbesondere bei dieser vorbeschriebenen Lochrasterung der Gewebemembran und der Flammenrückschlagsperre sieben ganze und vier halbe Flammennester gebildet werden. Dadurch wird offensichtlich, dass eine weitere Änderung der Resonanzfrequenz des Brenners erzielt wird.In a further rotation of the tissue membrane to the flame arrester by a twist angle of, for example, 4 °, seven whole and four half flame nests can be formed in particular in this above-described Lochrasterung the tissue membrane and the flame arrester. This makes it apparent that a further change in the resonant frequency of the burner is achieved.

Ein weiterer Parameter zur Verbesserung der Geräuschreduktion wird durch die Einstellung oder die Vorbestimmung des Abstandes zwischen der Gewebemembran und der Flammenrückschlagsperre erzielt, welche vorzugsweise in einem Abstand zwischen 1 und 10 mm, insbesondere 5 bis 7 mm, angeordnet werden. Dieser Abstand ist bevorzugt variabel einstellbar und kann in Abhängigkeit der Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemisches als auch der Auswahl des Brennstoff- Luft-Gemisches sowie in Abhängigkeit der Anzahl und/oder Größe der Durchgangslöcher beziehungsweise Durchgangsbohrung in der Gewebemembran und/oder der Flammenrückschlagsperre ausgewählt werden.Another parameter for improving the noise reduction is achieved by the setting or the predetermination of the distance between the tissue membrane and the flame arrester, which are preferably arranged at a distance between 1 and 10 mm, in particular 5 to 7 mm. This distance is preferably variably adjustable and can be selected as a function of the supply of the fuel-air mixture and the selection of the fuel-air mixture and in dependence on the number and / or size of the through holes or through-bore in the tissue membrane and / or the flashback become.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird des Weiteren durch einen Brenner mit einer Oberflächenverbrennung gelöst, bei welchem die Lochrasterung der Gewebemembran und die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre fluchtend zueinander ausgerichtet angeordnet sind, wobei zwischen der Flammenrückschlagsperre und der Gewebemembran ein freier Durchgangsraum vorgesehen ist. Nach dem Hindurchströmen des Brennstoff-Luft-Gemisches durch die Flammenrückschlagsperre können sich Freistrahle des Brennstoff-Luft-Gemisches bilden, die zur Gewebemembran gelangen und über die Durchgangslöcher in der Gewebemembran austreten und eine Einzelflamme bilden. Durch die Porosität der Gewebemembran bildet sich zwischen den einzelnen Einzelflammen eine Halteflamme. Eine solche aus der Halteflamme mit gegenüber der Halteflamme hervortretenden Hauptflammen oder Einzelflammen gebildete Flammenmatrix weist den Vorteil auf, dass eine Kühlung der Einzelflamme an der Wurzel beziehungsweise an der Oberfläche der Gewebemembran erzielt wird, wodurch wiederum eine wesentlich höhere Oberflächenbelastung einhergeht. Dadurch wird die Verbrennung verbessert und die CO- und NO_x-Emission reduziert. Gleichzeitig kann durch den einen Durchströmungsraum eine beruhigte Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemisches zwischen der Flammenrückschlagsperre und der Gewebemembran erfolgen, wodurch auch eine Geräuschreduzierung erzielbar ist. The object underlying the invention is further achieved by a burner with a surface combustion, wherein the perforated grid of the tissue membrane and the perforated grid of the flame arrester are aligned aligned with each other, wherein between the flame arrester and the tissue membrane a free passage space is provided. After flowing through the fuel-air mixture through the flame arrester, free-jet of the fuel-air mixture can form, which reach the tissue membrane and exit via the through holes in the tissue membrane and form a single flame. The porosity of the tissue membrane forms a holding flame between the individual individual flames. Such a flame matrix formed from the holding flame with main flames or individual flames protruding from the holding flame has the advantage that cooling of the individual flame is achieved at the root or at the surface of the tissue membrane, which in turn results in a significantly higher surface load. This improves combustion and reduces CO and NO _x emissions. At the same time can be done by the one flow space a calmed supply of the fuel-air mixture between the flame arrester and the fabric membrane, whereby a noise reduction is achieved.

Alternativ kann zur fluchtenden Anordnung der Lochrasterungen der Durchgangsbohrung der Flammenrückschlagsperre und der Lochrasterung der Durchgangslöcher der Gewebemembran zur Geräuschreduzierung eine verdrehte Anordnung der Gewebemembran und/oder der Flammenrückschlagsperre innerhalb deren Erstreckungsebene im Gehäuse des Brenners um einen Verdrehwinkel vorgesehen sein. Unter der verdrehten Anordnung wird beispielsweise eine geringe Verdrehung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre oder umgekehrt verstanden, so dass zumindest die fluchtende Anordnung der Lochrasterungen wenigstens geringfügig verlassen ist. In Abhängigkeit der Ausführungsform des Brenners kann auch durch eine solche Positionierung eine Geräuschreduzierung erzielt werden, wobei die vorbeschriebenen Vorteile der wesentlich höheren Oberflächenbelastung beibehalten bleiben.Alternatively, for the alignment of the perforations of the through hole of the flame arrester and the perforation of the perforations of the fabric membrane for noise reduction, a twisted arrangement of the fabric membrane and / or the flame arrester may be provided within the plane of extension of the burner by a twist angle. Under the twisted arrangement, for example, a slight twist of the tissue membrane is understood to flame retardation or vice versa, so that at least the aligned arrangement of Lochrasterungen is at least left slightly. Depending on the embodiment of the burner, a noise reduction can also be achieved by such a positioning, wherein the above-described advantages of the substantially higher surface load remain maintained.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Brenners sieht vor, dass der Lochabstand der Durchgangslöcher der Flammenrückschlagsperre halb so groß ist wie der Lochabstand der Durchgangsbohrungen der Gewebemembran. Dies hat zur Folge, dass bei der deckungsgleichen Anordnung der Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre und der Lochrasterung der Gewebemembran jede zweite Durchgangsbohrung der Flammenrückschlagsperre mit den Durchgangslöchern der Gewebemembran fluchtet und die dazwischen liegenden Durchgangsbohrungen der Flammenrückschlagsperre Freistrahle ausbilden, die an der Rückseite der Gewebemembran, also stromauf der Brennerseite, auftreffen, wodurch die Gewebemembran gekühlt und die Halteflamme unterstützt wird. Dadurch kann eine geordnete, hoch belastbare Flammenmatrix erzielt werden. Gleichzeitig geht dadurch eine Geräuschreduzierung einher. A preferred embodiment of the burner provides that the hole spacing of the through holes of the flame arrestor is half as large as the hole spacing of the through holes of the tissue membrane. This has the consequence that in the congruent arrangement of the perforated grid of the flame arrester and the perforated grid of the tissue membrane every other through hole of the flame arrester is aligned with the through holes of the tissue membrane and the intermediate through holes of the flame arrester form free jet, which at the back of the tissue membrane, ie upstream Burner side, whereby the tissue membrane is cooled and the holding flame is supported. As a result, an ordered, highly loadable flame matrix can be achieved. At the same time this is accompanied by a noise reduction.

Der Lochdurchmesser der Durchgangslöcher in der Gewebemembran und der Lochdurchmesser der Durchgangsbohrungen in der Flammenrückschlagsperre sind bevorzugt gleich groß oder liegen in einem Bereich von +/–20 % zueinander. Dadurch kann ein besonders gutes Durchtrittsverhalten des Brennstoff-Luft-Gemisches von der Flammenrückschlagsperre durch die Gewebemembran zur Bildung von großen Einzelflammen ermöglicht sein. Besonders bevorzugt sind die Lochdurchmesser der Flammenrückschlagsperre größer als die der Gewebemembran.The hole diameter of the through holes in the fabric membrane and the hole diameter of the through holes in the flame arrestor are preferably equal to or in a range of +/- 20% to each other. As a result, a particularly good passage behavior of the fuel-air mixture from the flame arrestor through the tissue membrane can be made possible for the formation of large individual flames. Particularly preferably, the hole diameters of the flame arrester are larger than those of the tissue membrane.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Matrix der Durchgangsbohrung in der Flammenrückschlagsperre und/oder die Matrix der Durchgangslöcher der Gewebemembran als zweidimensionale Bravais-Gitter ausgebildet. Diese zweidimensionalen Bravais-Gitter können als schiefwinkliges Gitter sowie als quadratisches, rechteckiges, hexagonales sowie zentriert rechteckiges Gitter ausgebildet sein, wobei Letzteres als einziges nicht primitiv ist. According to a preferred embodiment, the matrix of the through-hole in the flame arrester and / or the matrix of the through-holes of the fabric membrane are formed as two-dimensional Bravais grids. These two-dimensional Bravais lattices may be formed as skewed lattices as well as square, rectangular, hexagonal and centered rectangular lattices, the latter being the only one not primitive.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Brenners sieht vor, dass die Durchgangslöcher der Gewebemembran einen Lochabstand von 2 bis 10 mm und einen Lochdurchmesser des Durchgangsloches von 1 bis 3 mm aufweisen und die Durchgangsbohrungen der Flammenrückschlagsperre einen Lochabstand von 1,5 bis 5 mm sowie einen Lochdurchmesser von 0,8 bis 3,6 mm aufweisen. Diese Lochrasterungen ermöglichen eine besonders hohe Oberflächenbelastung bei einer hohen Geräuschreduzierung. A preferred embodiment of the burner provides that the through holes of the fabric membrane have a hole spacing of 2 to 10 mm and a hole diameter of the through hole of 1 to 3 mm and the through holes of the flame arrester have a hole spacing of 1.5 to 5 mm and a hole diameter of 0 , 8 to 3.6 mm. These perforations enable a particularly high surface load with a high noise reduction.

Der Brenner kann zwischen der Gewebemembran und der Flammenrückschlagsperre eine Verdrehvorrichtung aufweisen oder die Gewebemembran und/oder die Rückschlagsperre sind durch eine Verdrehvorrichtung aufgenommen, wodurch ein Verdrehwinkel der Lochrasterung der Gewebemembran und der Flammenrückschlagsperre einstellbar ist. Dies ermöglicht eine einfache Einstellung des Brenners vor Ort, so dass in Abhängigkeit von weiteren Parametern eine Optimierung in der Geräuschreduzierung erzielbar ist. Die Verdrehvorrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass die Gewebemembran und die Flammenrückschlagsperre bezüglich deren Längsmittelachsen deckungsgleich angeordnet sind und die Gewebemembran und/oder die Flammenrückschlagsperre um deren jeweilige Längsmittelachse verdrehbar sind. Dadurch kann eine gezielte Verstimmung der Resonanzfrequenzen und die Bildung von Flammennestern erzielt werden. Solche Verdrehvorrichtungen können bevorzugt bei Flachbrennern mit einer runden, quadratischen, rechteckigen oder mehreckförmigen Gewebemembran und/oder Flammenrückschlagsperre vorgesehen sein. The burner may have a twisting device between the fabric membrane and the flame arrester, or the fabric membrane and / or the flashback are received by a twisting device, whereby a twist angle of the perforated grid of the fabric membrane and the flame arrester is adjustable. This allows a simple adjustment of the burner on site, so that in dependence on other parameters, an optimization in the noise reduction can be achieved. The twisting device is designed such that the tissue membrane and the flame arrester are arranged congruent with respect to their longitudinal central axes and the tissue membrane and / or the flame arrester are rotatable about the respective longitudinal central axis. As a result, a targeted detuning of the resonance frequencies and the formation of flame nests can be achieved. Such twisting devices may be preferred in flat burners with a round, square, rectangular or polygonal tissue membrane and / or flame arrester.

Alternativ kann bei einem Flachbrenner mit einer quadratischen, rechteckigen oder mehreckigen Grundfläche der Gewebemembran oder der Flammenrückschlagsperre vorgesehen sein, dass eine verdrehte Anordnung der Gewebemembran oder Flammenrückschlagsperre oder beiden zueinander durch deren Randbeschnitt außerhalb der Lochrasterung erfolgt, so dass dadurch eine verdrehte Anordnung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre gegeben ist. Ein solcher Randbeschnitt kann ebenfalls vor Ort vorgenommen werden, um die weiteren Parameter der Brennerausgestaltung und/oder des Brennerluftgemisches bei der Geräuschreduzierung zu berücksichtigen.Alternatively, in the case of a flat burner having a square, rectangular or polygonal base, the tissue membrane or flashback barrier may be provided to provide a twisted arrangement of the tissue membrane or flashback barrier or both to each other by their edge trim outside of the grid of holes, thereby providing a twisted arrangement of the tissue membrane for flashback given is. Such edge trimming can also be done on site to take into account the other parameters of the burner design and / or the burner air mixture in the noise reduction.

Alternativ können bei einem Flachbrenner mit einer runden Grundfläche der Gewebemembran und/oder Flammenrückschlagsperre die Gewebemembran und/oder die Flammenrückschlagsperre oder beide zueinander verdreht im Gehäuse des Brenners befestigbar sein. Dies stellt ausgehend von einer zunächst fluchtenden Anordnung der Lochrasterungen eine einfache Einstellung dar.Alternatively, in a flat burner having a circular base of the tissue membrane and / or flame arrester, the tissue membrane and / or the flame arrester or both may be fastened to each other twisted in the housing of the burner. This represents, starting from an initially aligned arrangement of the hole patterns a simple setting.

Eine weitere alternative Ausgestaltung des Brenners sieht vor, dass bei einem Leistenbrenner mit einer streifenförmigen Gewebemembran und einer streifenförmigen Flammenrückschlagsperre durch eine eindimensionale Verschiebung der Lochrasterung entlang der Längsachse des Gehäuseleistenbrenners eine Geräuschreduzierung einstellbar ist. Durch eine solche Verschiebung, die auch zweidimensional sein kann, wird in Analogie eine Geräuschreduzierung zur verdrehten Anordnung ermöglicht.A further alternative embodiment of the burner provides that in a strip burner with a strip-shaped tissue membrane and a strip-shaped flame arrester by a one-dimensional displacement of the hole grid along the longitudinal axis of the housing strip burner noise reduction is adjustable. By such a shift, which may also be two-dimensional, a noise reduction to the twisted arrangement is made possible analogously.

Die fluchtende oder verdrehte Anordnung der Lochrasterung der Gewebemembran und der Flammenrückschlagsperre zueinander kann sowohl bei Flachbrennern, Zylinderbrennern als auch Leistenbrennern vorgesehen sein.The aligned or twisted arrangement of the perforated grid of the tissue membrane and the flame arrester to each other can be provided both in flat burners, cylinder burners and ingot burners.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and further advantageous embodiments and developments thereof are described in more detail below with reference to the examples shown in the drawings and explained. The features to be taken from the description and the drawings can be applied individually according to the invention individually or in combination in any combination. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Brennerkopf mit einem dazugehörigen Brennergebläse eines Brenners, 1 a schematic sectional view through a burner head with an associated burner fan of a burner,

2 eine schematische Draufsicht auf eine Gewebemembran des Brenners gemäß 1, 2 a schematic plan view of a tissue membrane of the burner according to 1 .

3 eine schematisch vergrößerte Seitenansicht einer Gewebemembran und dieser zugeordneten Flammenrückschlagsperre, 3 a schematic enlarged side view of a tissue membrane and this associated flame arrester,

4 eine schematische Ansicht von oben auf 3 mit einer Matrix von zueinander angeordneten Durchgangslöchern der Gewebemembran zu Durchgangsbohrungen der Flammenrückschlagsperre, 4 a schematic view from above 3 with a matrix of mutually arranged through holes of the tissue membrane to through-holes of the flame arrester,

5 eine schematische Ansicht von oben auf 3 von einer alternativen Ausführungsform zu 4, 5 a schematic view from above 3 from an alternative embodiment 4 .

6 eine schematische Ansicht auf eine Gewebemembran zumindest mit einer verdreht dazu angeordneten Flammenrückschlagsperre, 6 a schematic view of a tissue membrane at least with a twisted thereto arranged flame arrester,

7 eine schematische Seitenansicht zu 6, 7 a schematic side view to 6 .

8 eine alternative Anordnung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre gemäß 6, 8th an alternative arrangement of the tissue membrane for flame arrester according to 6 .

9 eine schematische Seitenansicht der 8, 9 a schematic side view of 8th .

10 eine weitere Ansicht von oben auf eine verdrehte Anordnung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre und 10 another view from above of a twisted arrangement of the tissue membrane to the flashback barrier and

11a und b schematische Ansichten einer streifenförmigen Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre. 11a and b schematic views of a strip-shaped fabric membrane for flame arrestor.

In 1 ist schematisch ein Brenner 11 mit einem Brennerkopf 12 dargestellt. Dieser umfasst ein Gehäuse 14, welches auf dessen Austrittsseite eine Gewebemembran 16 aufnimmt. In dem Gehäuse 14 ist mit Abstand zur Gewebemembran 16 eine Flammenrückschlagsperre 17 angeordnet. Über eine Zuführleitung 18, welche in das Gehäuse 14 mündet, wird dem Brennerkopf 12 ein Brennstoff-Luft-Gemisch über eine Brennstoffleitung 21 zugeführt. Diese führt über ein Magnetventil 22 eine bestimmte Menge an Brennstoff einem Gebläse 25 mit einem Ventilatorrad 24 zu. Gleichzeitig erfolgt über eine Luftzuführleitung 23 die Zuführung von Luft. Das durch das Gebläse 19 erzeugte Brennstoff-Luft-Gemisch wird über die Zuführleitung 18 dem Brennerkopf 12 zugeführt, so dass dieses durch die Flammenrückschlagsperre 17 und einem zwischen der Flammenrückschlagsperre 17 und der Gewebemembran 16 gebildeten Durchströmungsraum 26 hindurch strömt und nach dem Austreten aus der Gewebemembran 16 eine Flammenmatrix 27 brennerseitig bildet. Diese Flammenmatrix 27 umfasst Einzelflammen 28 sowie dazwischen angeordnete Halteflammen 29, wobei die Einzelflammen 28 gegenüber der Halteflamme 29 hervortreten. Die Flammenmatrix 27 weist beispielsweise in einen Feuerraum eines Kessels. Hierbei kann der Brenner gemäß EN 676 „Gasgebläsebrenner“ an Gasgeräten betrieben werden, ebenso ist ein Betrieb gemäß EN 746-2 an Thermoprozessanlagen möglich im Bereich Industrie und Gewerbe.In 1 is schematically a burner 11 with a burner head 12 shown. This includes a housing 14 , which on its exit side a tissue membrane 16 receives. In the case 14 is at a distance from the tissue membrane 16 a flame arrester 17 arranged. Via a supply line 18 which are in the housing 14 opens, becomes the burner head 12 a fuel-air mixture via a fuel line 21 fed. This leads via a solenoid valve 22 a certain amount of fuel a blower 25 with a fan wheel 24 to. At the same time via an air supply line 23 the supply of air. That by the blower 19 generated fuel-air mixture is via the supply line 18 the burner head 12 supplied, so this through the flame arrester 17 and one between the flame arrester 17 and the tissue membrane 16 formed flow space 26 passes through and after exiting the tissue membrane 16 a flame matrix 27 burner side forms. This flame matrix 27 includes single flames 28 as well as intermediate holding flames 29 , where the individual flames 28 opposite the holding flame 29 emerge. The flame matrix 27 points, for example, into a combustion chamber of a boiler. Here, the burner according to EN 676 "Gas fan burners" are operated on gas appliances, as well as an operation according to EN 746-2 in thermoprocessing plants possible in industry and commerce.

In 2 ist eine schematische Ansicht auf die Gewebemembran 16 des Brennerkopfs 12 gemäß 1 dargestellt. Diese Gewebemembran 16 weist am Rand Löcher 31 auf, die als Befestigungslöcher am Brennerkopf 12 beziehungsweise Gehäuse 14 dienen. Die Gewebemembran 16 weist darüber hinaus eine Vielzahl von Durchgangslöchern 32 auf, die eine Lochrasterung umfassen und ein Durchströmen des Brennstoff-Luft-Gemisches ermöglichen. Der Aufbau einer solchen Membran geht aus der DE 10 2010 051 415.2 hervor, auf welche vollumfänglich Bezug genommen wird und Gegenstand dieser Anmeldung ist. Dieses Brennergewebe beziehungsweise diese Gewebemembran 16 ermöglichen ein Verbrennungsverfahren, welches in der DE 10 2010 051 414.4 beschrieben ist, auf welches ebenfalls vollumfänglich Bezug genommen wird und Gegenstand dieser Anmeldung ist. In 2 is a schematic view of the tissue membrane 16 of the burner head 12 according to 1 shown. This tissue membrane 16 has holes at the edge 31 on, acting as mounting holes on the burner head 12 or housing 14 serve. The tissue membrane 16 also has a plurality of through holes 32 on, which include a perforated grid and allow flow through the fuel-air mixture. The structure of such a membrane goes out of the DE 10 2010 051 415.2 which is fully incorporated by reference and is the subject of this application. This burner tissue or this tissue membrane 16 allow a combustion process, which in the DE 10 2010 051 414.4 which is also incorporated by reference in its entirety and is the subject of this application.

Die Gewebemembran 16 umfasst eine Lochrasterung, bei welcher die einzelnen Durchgangslöcher auf einer Fläche von beispielsweise 200 × 200 mm mit beispielsweise einem Lochabstand zwischen 4 bis 10 mm zueinander beabstandet sind. Die Lochdurchmesser der Durchgangslöcher 32 betragen beispielsweise 0,5 bis 3 mm. In 3 ist eine schematisch vergrößerte Ansicht der Gewebemembran 16 und der dieser zugeordneten Flammenrückschlagsperre 17 im Brennerkopf 12 gemäß 1 dargestellt. 4 zeigt eine Draufsicht auf 3. The tissue membrane 16 comprises a perforated grid in which the individual through-holes are spaced apart on a surface of, for example, 200 × 200 mm with, for example, a hole spacing of between 4 and 10 mm. The hole diameter of the through holes 32 be for example 0.5 to 3 mm. In 3 is a schematic enlarged view of the tissue membrane 16 and the associated flame arrester 17 in the burner head 12 according to 1 shown. 4 shows a plan view 3 ,

Die Flammenrückschlagsperre 17 umfasst eine Lochrasterung mit Durchgangsbohrungen 33, welche bevorzugt den halben Abstand der Durchgangslöcher der Gewebemembran 16 aufweisen, so dass diese einen Abstand von 1,5 bis 5 mm umfassen. Bevorzugt ist derselbe Lochdurchmesser der Durchgangsbohrung 39 wie bei den Durchgangslöchern 2 vorgesehen oder mit einer Abweichung in einem Bereich von +/–20 %. The flame arrester lock 17 includes a perforated grid with through holes 33 , which preferably occupy half the distance between the through holes of the tissue membrane 16 so that they have a distance of 1.5 to 5 mm. Preferably, the same hole diameter of the through hole 39 as with the through holes 2 or with a deviation in a range of +/- 20%.

Gemäß der dargestellten Ausführungsform sind die Lochrasterungen der Gewebemembran 16 und der Flammenrückschlagsperre 17 fluchtend zueinander angeordnet, das heißt, dass eine maximale Deckung der Durchgangslöcher 32 und Durchgangsbohrung 33 gegeben ist. Dies hat zur Folge, dass jede zweite Durchgangsbohrung 33 entlang den Linien L1, L2, L3 usw. sowie jede zweite Durchgangsbohrung 33 entlang der Zeilen Z1, Z2, Z3 usw. einen geradlinigen Durchgang zwischen der Durchgangsbohrung 33 und dem Durchgangsloch 32 bilden. Dadurch wird beispielsweise ein rechtwinklig-zentriertes, zweidimensionales Bravais-Gitter gebildet. Die dazwischen liegende Durchgangsbohrung 33 – also jede zweite Durchgangsbohrung 33 – wird von einem Flächenabschnitt der Gewebemembran 16 überdeckt. Dadurch wird ein die Gewebemembran 16 anblasender Freistrahl 35 für die Halteflamme 29 gebildet. Benachbart dazu ist ein die Einzelflamme 28 bildender durchgehender Freistrahl 34 gebildet. Dadurch wird eine Flammenmatrix 27, wie in 3 schematisch dargestellt ist, ausgebildet, wobei durch die fluchtend angeordneten Durchgangsbohrungen 33 und Durchgangslöcher 32 wegen der durchgehenden Freistrahlen 34 die Einzelflamme 28 gebildet und durch die verdeckten Durchgangsbohrungen 33 wegen der anblasenden Freistrahlen 35 die Halteflamme 29 unterstützt wird. Dies wird insbesondere durch die Porosität der Gewebemembran 16 erzielt und bewirkt eine Kühlung der Flammenwurzel der Einzelflamme 28 sowie eine Kühlung der Brenneroberfläche der Gewebemembran 16. Dadurch wird eine hohe Oberflächenbelastung ermöglicht. Gleichzeitig kann durch diese geordnete Flammenmatrix 27 eine Geräuschreduzierung und Reduzierung der CO- und NO_x-Emission erzielt werden.According to the illustrated embodiment, the perforations are the tissue membrane 16 and the flashback barrier 17 arranged in alignment with each other, that is, a maximum coverage of the through holes 32 and through hole 33 given is. This has the consequence that every second through hole 33 along the lines L1, L2, L3, etc. as well as every other through hole 33 along the lines Z1, Z2, Z3, etc. a straight passage between the through hole 33 and the through hole 32 form. As a result, for example, a rectangular-centered, two-dimensional Bravais grid is formed. The intermediate through hole 33 - So every second through hole 33 Is from a surface portion of the tissue membrane 16 covered. This becomes a tissue membrane 16 blowing free jet 35 for the holding flame 29 educated. Adjacent to this is the single flame 28 forming continuous free jet 34 educated. This will create a flame matrix 27 , as in 3 is shown schematically, formed by the aligned through holes 33 and through holes 32 because of the continuous free rays 34 the single flame 28 formed and through the hidden through holes 33 because of the blowing free blasting 35 the holding flame 29 is supported. This is especially due to the porosity of the tissue membrane 16 achieved and causes a cooling of the flame root of the single flame 28 and cooling the burner surface of the tissue membrane 16 , This allows a high surface load. At the same time, this ordered flame matrix can be used 27 a noise reduction and reduction of CO and NO _x emissions can be achieved.

Ein weiterer Parameter zur Einstellung dieser Flammenmatrix 27 kann der Abstand zwischen der Gewebemembran 16 und der Flammenrückschlagsperre 17 sein. Bevorzugt ist ein Abstand bei der vorbeschriebenen Lochrasterung von 2 bis 10 mm, insbesondere 5 bis 7 mm, gegeben. Another parameter for setting this flame matrix 27 can the distance between the tissue membrane 16 and the flashback barrier 17 be. Preferably, a distance in the above-described Lochrasterung from 2 to 10 mm, in particular 5 to 7 mm, given.

Zwischen der Gewebemembran 16 und der Flammenrückschlagsperre 17 ist der freie Durchströmungsraum 26 ausgebildet, das heißt, dass keine weiteren Materialien oder die Strömung behindernde Gegenstände oder Objekte daran vorgesehen sind, so dass die durch die Durchgangsbohrung 33 der Flammenrückschlagsperre 17 gebildeten Strömungen ungestört auf das Gewebematerial 16 auftreffen oder durch die fluchtenden Durchgangslöcher 23 hindurch treten können.Between the tissue membrane 16 and the flashback barrier 17 is the free flow space 26 formed, that is, no further materials or the flow obstructing objects or objects are provided thereto, so that through the through hole 33 the flame arrester lock 17 flows formed undisturbed on the fabric material 16 or through the aligned through holes 23 can pass through.

Alternativ können die Lochrasterung der Gewebemembran 16 und die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre 17 identisch ausgebildet sein. In diesem Fall sind bei einer fluchtenden Anordnung die Durchgangslöcher 32 und Durchgangsbohrungen 33 fluchtend zueinander angeordnet. Alternatively, the grid of holes of the tissue membrane 16 and the hole grid of the flame arrester 17 be formed identical. In this case, the through holes are in an aligned arrangement 32 and through holes 33 arranged in alignment with each other.

In 5 ist eine alternative Ausführungsform einer Matrix von den Durchgangslöchern 32 der Gewebemembran 16 und den Durchgangsbohrungen 33 der Flammenrückschlagsperre 17 dargestellt. Diese Matrix ist als zweidimensionales hexagonales Bravais-Gitter ausgebildet. In jede benachbarte Richtung ist jedes zweites Durchgangsloch 32 der Gewebemembran 36 deckungsgleich mit der Durchgangsbohrung 32 der Flammenrückschlagsperre 17. Bei dieser Anordnung ist der Abstand der Zeilen Z1, Z2, Z3 im Verhältnis zu den Linien L1, L2, L3 doppelt so groß. Im Übrigen gelten die vorgenannten Alternativen zu 4. In 5 is an alternative embodiment of a matrix of the through holes 32 the tissue membrane 16 and the through holes 33 the flame arrester lock 17 shown. This matrix is designed as a two-dimensional hexagonal Bravais lattice. In every adjacent direction is every second through hole 32 the tissue membrane 36 congruent with the through hole 32 the flame arrester lock 17 , at this arrangement, the distance between the lines Z1, Z2, Z3 is twice as large in relation to the lines L1, L2, L3. Incidentally, the aforementioned alternatives apply to 4 ,

In 6 ist eine Anordnung der Gewebemembran 16 und der Flammenrückschlagsperre 17 gezeigt, sofern eine weitergehende Geräuschreduzierung erforderlich wird. Dafür ist vorgesehen, dass eine Verdrehung der Lochrasterung der Gewebemembran 16 und der Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre 17 aus der fluchtenden Ausrichtung oder eine verdrehte Positionierung zueinander erfolgt. Diese verdrehte Anordnung oder Positionierung ist dahingehend zu verstehen, dass die Flammenrückschlagsperre 17 und die Gewebemembran 16 zunächst den gleichen Abstand beibehalten und auch parallel ausgerichtet bleiben. Die Verdrehung erfolgt um eine senkrecht zur Erstreckungsebene der Gewebemembran oder der Flammenrückschlagsperre ausgerichtete Achse, insbesondere Längsmittelachse, oder dadurch, dass eine Verschiebung in X- und/oder Y-Richtung der Erstreckungsebene der Gewebemembran 16 und/oder der Flammenrückschlagsperre 17 erfolgt. In 6 is an arrangement of the tissue membrane 16 and the flashback barrier 17 shown, if a further noise reduction is required. For this purpose, it is provided that a rotation of the perforated grid of the tissue membrane 16 and the grid of the flame arrester 17 from the alignment alignment or a twisted positioning is done to each other. This twisted arrangement or positioning is to be understood as meaning that the flame arrester 17 and the tissue membrane 16 initially maintain the same distance and stay aligned in parallel. The rotation takes place about an axis aligned perpendicular to the plane of extent of the tissue membrane or the flame arrester, in particular the longitudinal central axis, or in that a displacement in the X and / or Y direction of the plane of extension of the tissue membrane 16 and / or the flame arrester 17 he follows.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist die Gewebemembran 16 um deren Längsmittelachse 38, welche deckungsgleich mit der Längsmittelachse 39 der Flammenrückschlagsperre 17 ist, um beispielsweise 1° verdreht worden. Durch die Verdrehung der Lochrasterungen zueinander ergibt sich das dargestellte Lochbild in der Draufsicht, wobei die oben liegende Membran 16 zur Verdeutlichung des Effektes transparent dargestellt ist. Im Zentrum nahe der Längsmittelachsen 36, 37 ist eine fluchtende Anordnung der Durchgangsbohrungen 33 zu den Durchgangslöchern 32 gegeben, jedoch wird bei einem weiteren radial nach außen Wandern der Versatz zwischen den Durchgangsbohrungen 33 zu den Durchgangslöchern 32 größer. Eine solche dargestellte Anordnung der Durchgangsbohrungen 33 zu den Durchgangslöchern 32 wird als Flammennest 40 bezeichnet, bei dem im Kern zumindest eine miteinander fluchtende Durchgangsbohrung 33 und Durchgangsloch 32 sowie nach außen hin versetzt zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen 33 und Durchgangslöcher 32 vorgesehen sind. Daraus resultiert eine Flammenmatrix 27 gemäß 7. In the embodiment according to 6 is the tissue membrane 16 around its longitudinal central axis 38 , which congruent with the longitudinal central axis 39 the flame arrester lock 17 is rotated by, for example, 1 °. Due to the rotation of the grid holes to each other, the hole pattern shown results in the plan view, wherein the membrane above 16 to illustrate the effect is shown transparently. In the center near the longitudinal central axes 36 . 37 is an aligned arrangement of the through holes 33 to the through holes 32 given, however, in a further radially outwardly wandering the offset between the through holes 33 to the through holes 32 greater. Such an illustrated arrangement of the through holes 33 to the through holes 32 is called a flame nest 40 denotes, in the core at least one aligned through hole 33 and through hole 32 and offset outwardly to each other through holes 33 and through holes 32 are provided. This results in a flame matrix 27 according to 7 ,

Durch die in der Längsmittelachse 38, 39 angeordneten Durchgangslöcher 32, 33 ist die Freistrahlwirkung als Brennstoff-Luft-Gemisch ungestört, so dass ein Freistrahlvektor 41 ungehindert in Austrittsrichtung austreten kann und dem resultierenden Vektor 43 entspricht. Beim benachbarten radialen, nach außen versetzten Lochpaar der Durchgangsbohrung 33 zum Durchgangsloch 32 tritt aufgrund des Versatzes der Durchgangsbohrung 33 zum Durchgangsloch 32 ein Störvektor 42 auf, welcher den Freistrahlvektor 41 überlagert, so dass ein resultierender Vektor 43 entsteht und die Einzelflamme 28 gegenüber der Längsmittelachse 38, 39 in einem Winkel α₁ geneigt ist. Durch einen zunehmenden Versatz zwischen den Durchgangsbohrungen 33 und Durchgangslöchern 32 wird der Störvektor 42 größer, so dass der resultierende Vektor 43 in einem größeren Winkel α₁, α₂, α₃ zur Längsmittelachse 38, 39 ausgerichtet wird und gleichzeitig auch der Freistrahlvektor 41 reduziert ist. Somit ergibt sich ein Flammenbild 45 gemäß 7 für das Flammennest 40 gemäß 6. Aufgrund der verschiedenen Austrittsgeschwindigkeiten des Brennstoff-Luft-Gemisches gemäß den resultierenden Vektoren 43 werden unterschiedliche Austrittsfrequenzen erzeugt, die wiederum eine Verstimmung ermöglichen, so dass eine weitere Geräuschreduzierung bei hoher Oberflächenbelastung gegeben ist. Dadurch werden bei einer Vielzahl von Durchgangslöchern 32 mit gleichen oder sehr ähnlichen Austrittsgeräuschen gleiche oder ähnliche Frequenzen und resultierende Interferenzen reduziert.By in the longitudinal central axis 38 . 39 arranged through holes 32 . 33 is the free jet effect as a fuel-air mixture undisturbed, so that a free-jet vector 41 unhindered in the exit direction and the resulting vector 43 equivalent. In the adjacent radial, outwardly offset hole pair of the through hole 33 to the through hole 32 occurs due to the offset of the through hole 33 to the through hole 32 an interfering vector 42 on which the free jet vector 41 superimposed, leaving a resulting vector 43 arises and the single flame 28 opposite the longitudinal central axis 38 . 39 is inclined at an angle α ₁ . Due to an increasing offset between the through holes 33 and through holes 32 becomes the spurious vector 42 larger, leaving the resulting vector 43 at a larger angle α ₁ , α ₂ , α ₃ to the longitudinal central axis 38 . 39 is aligned and at the same time the free jet vector 41 is reduced. This results in a flame image 45 according to 7 for the flame nest 40 according to 6 , Due to the different exit velocities of the fuel-air mixture according to the resulting vectors 43 Different exit frequencies are generated, which in turn allow a detuning, so that a further noise reduction is given at high surface load. This will with a plurality of through holes 32 with same or very similar exit noise, reduce the same or similar frequencies and resulting interference.

Eine weitere Geräuschreduzierung kann dadurch erzielt werden, indem die Gewebemembran 16 zur Flammenrückschlagsperre 17 weiter verdreht wird, beispielsweise 4°, wie dies in 8 dargestellt ist. Bei einer Draufsicht auf die Gewebemembran 16 und die Flammenrückschlagsperre 17 wird ersichtlich, dass sich bei diesem Verdrehwinkel von 4° sieben Flammennester 40 und in den Eckbereichen vier halbe Flammennester gebildet haben. A further reduction in noise can be achieved by the tissue membrane 16 to the flashback barrier 17 is further rotated, for example 4 °, as in 8th is shown. In a plan view of the tissue membrane 16 and the flame arrester 17 It can be seen that at this angle of rotation of 4 ° seven flame nests 40 and have formed four half-flame nests in the corners.

In 9 ist eine Seitenansicht zu 8 dargestellt. Neben der Verstimmung durch die unterschiedlichen Austrittsgeschwindigkeiten der Einzelflammen 28 innerhalb eines Flammennestes 40 wird bei dieser Ausführungsform gemäß den 8 und 9 des Weiteren eine Störung in den angrenzenden Bereichen der Flammennester 40 erzielt, die wiederum zu einer weiteren Verstimmung und somit durch Frequenzänderung der Austrittsgeräusche zu einer Resonanzreduzierung führen. In 9 is a side view too 8th shown. In addition to the detuning by the different exit velocities of the individual flames 28 within a flame nest 40 is in this embodiment according to the 8th and 9 Furthermore, a disturbance in the adjacent areas of the flame nests 40 achieved, which in turn lead to a further detuning and thus by changing the frequency of the exit noise to a resonance reduction.

Bei einer weiteren Verdrehung der Gewebemembran 16 und der Flammenrückschlagsperre 17 zueinander, um beispielsweise 8°, ergibt sich die Ansicht gemäß 10, woraus ersichtlich ist, dass wenigstens eine Verdopplung oder eine Verdreifachung der Flammennester 40 gegenüber 8 erzielt wurde.In a further twist of the tissue membrane 16 and the flashback barrier 17 to each other, for example, 8 °, the view results 10 , from which it can be seen that at least a doubling or a tripling of the flame nests 40 across from 8th was achieved.

Bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen gemäß den 6 bis 10 kann die Gewebemembran 16 gegenüber der Rückschlagsperre 17 oder die Rückschlagsperre 17 gegenüber der Gewebemembran 16 oder beide im Verhältnis relativ zueinander verdreht werden.In the above-described embodiments according to the 6 to 10 can the tissue membrane 16 opposite the backstop 17 or the backstop 17 opposite the tissue membrane 16 or both are rotated relatively relative to each other.

In 11a ist eine schematische Ansicht auf eine streifenförmige Gewebemembran und in 11b eine Seitenansicht auf die streifenförmige Gewebemembran gemäß 11a und eine entsprechende Flammenrückschlagsperre dargestellt. Solche Gewebemembrane 16 und Flammenrückschlagsperren 17 sind beispielsweise bei einem Leistenbrenner eingesetzt, dessen Länge ein Vielfaches der Breite umfasst. Bei solchen Leistenbrennern wird eine nur einreihige Lochrasterung der Durchgangslöcher 32 und dementsprechende Durchgangsbohrungen 33 vorgesehen. Ein solcher Fall ist dargestellt. Bei einer fluchtenden Anordnung der Lochrasterungen in Analogie zu den 3 und 4 ergibt sich eine Anordnung gemäß 11b, die beispielsweise der Zeile Z1 in 4 entspricht, so dass darauf Bezug genommen wird. Sofern eine zwei- oder dreireihige Lochrasterung bei Gewebemembranen 16 und Flammenrückschlagsperren 17 vorgesehen ist, kann auf eine Anordnung gemäß den Zeilen Z1, Z2 und Z3 in 4 Bezug genommen werden. In 11a is a schematic view of a strip-shaped tissue membrane and in 11b a side view of the strip-shaped tissue membrane according to 11a and a corresponding flashback barrier is shown. Such tissue membranes 16 and flashback barriers 17 are used, for example, in a strip burner whose length comprises a multiple of the width. In such ingot burners is only a single-row perforated grid of the through holes 32 and corresponding through holes 33 intended. Such a case is shown. In a flush arrangement of the perforations in analogy to the 3 and 4 results in an arrangement according to 11b , for example, the line Z1 in 4 corresponds, so that reference is made. Provided a two- or three-row perforation grid for tissue membranes 16 and flashback barriers 17 is provided, can on an arrangement according to the lines Z1, Z2 and Z3 in 4 Be referred.

Bei einer solchen zwei- oder dreireihigen Lochrasterung kann zur Geräuschreduzierung eine verdrehte Anordnung in Analogie zu den 6, 8 und 10 vorgesehen sein, wobei hierfür die beispielsweise streifenförmige Gewebemembran 16 in kurze Abschnitte unterteilt ist, so dass die jeweiligen Abschnitte der Gewebemembran 16 in einer verdrehten Anordnung zu der Flammenrückschlagsperre 17 positionierbar sind.In such a two- or three-row perforated grid can be used to reduce noise a twisted arrangement in analogy to the 6 . 8th and 10 be provided, for this purpose, for example, the strip-shaped tissue membrane 16 is divided into short sections, so that the respective sections of the tissue membrane 16 in a twisted arrangement to the flame arrester 17 are positionable.

Eine solche Anordnung kann auch bei einer einreihigen Lochrasterung gemäß 10a vorgesehen sein. Alternativ kann eine Reduzierung der Geräusche auch durch einen zumindest geringfügigen Versatz der Lochrasterung der Gewebemembran 16 zur Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre 17 durch eine Längsverschiebung entlang der Längsachse des streifenförmigen Leistenbrenners beziehungsweise der Längsachse der Gewebemembran 16 und der Flammenrückschlagsperre 17 erfolgen. Such an arrangement can also in a single-row grid according to 10a be provided. Alternatively, a reduction of the noise can also be achieved by an at least slight offset of the perforation pattern of the tissue membrane 16 for perforating the flame arrester 17 by a longitudinal displacement along the longitudinal axis of the strip-shaped ingot burner or the longitudinal axis of the tissue membrane 16 and the flashback barrier 17 respectively.

Dadurch kann mittels der Verschiebung in einer Raumrichtung dieselbe Wirkung wie durch eine Verdrehung erfolgen, so dass unter der Verdrehung sowohl eine eindimensionale Verschiebung als auch eine zweidimensionale Verschiebung oder eine Rotation um eine Längsachse der Gewebemembran 16 und/oder Flammenrückschlagsperre 17 zu verstehen ist.Thereby, by means of the displacement in a spatial direction, the same effect as by a rotation can take place, so that under the rotation both a one-dimensional displacement and a two-dimensional displacement or a rotation about a longitudinal axis of the tissue membrane 16 and / or flame arrestor 17 to understand.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0628146 B1 [0002]
DE 102010051415 [0037]
DE 102010051414 [0037]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

EN 676 [0036]
EN 746-2 [0036]

Claims

Process for the complete and reduced-noise combustion of a fuel-air mixture, with a burner ( 11 ) located upstream of a burner side in a housing ( 14 ) a supply line ( 18 ) for the fuel-air mixture and downstream on an outlet side of the housing ( 14 ) a tissue membrane ( 16 ) and upstream of the tissue membrane ( 16 ) a flame arrester ( 17 ), wherein the tissue membrane ( 16 ) Through holes ( 32 ), which are arranged in a perforated grid to one another, which in an extension plane of the tissue membrane ( 16 ) have regular distances to each other in at least one X or Y direction, and wherein the flashback barrier ( 17 ) Through holes ( 33 ), which are arranged in a perforated grid to one another, which in a plane of extension in at least one X or in a Y-direction at regular distances from each other, characterized in that the flame arrester ( 17 ) upstream of the tissue membrane ( 16 ) positioned at a distance and a free flow space ( 26 ) and that to form a flame matrix ( 27 ) from individual flames ( 28 ) and holding flames ( 29 ) downstream of the tissue membrane ( 16 ) the perforation of the tissue membrane ( 16 ) and the grid of the flame arrester ( 17 ) are positioned relative to each other in such a way that the perforation pattern of the tissue membrane ( 16 ) and the grid of the flame arrester ( 17 ) by a rotation and / or displacement of the flame arrester ( 17 ) and / or the tissue membrane ( 16 ) are transferred to an aligned position or in a twisted arrangement to each other.

Method according to claim 1, characterized in that the perforation of the tissue membrane ( 16 ) and the grid of the flame arrester ( 17 ) from an aligned position into a twisted arrangement of the perforated grid of the tissue membrane ( 16 ) and the grid of the flame arrester ( 17 ) or vice versa.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that a longitudinal central axis ( 38 ) of the tissue membrane ( 16 ) and a longitudinal central axis ( 39 ) the flame arrester ( 17 ) are arranged congruently and that the tissue membrane ( 16 ) or the flame arrester or both about the longitudinal central axis ( 38 . 39 ) for forming at least one flame nest ( 40 ) are twisted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that with increasing rotation of the tissue membrane ( 16 ) to the flashback barrier ( 17 ) the number of flame nests ( 40 ) and around an area of the respective flame nest ( 40 ) is reduced.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tissue membrane ( 16 ) to the flashback barrier ( 17 ) with a twist angle of less than 15 °, in particular less than 10 °, is rotated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that during a rotation of the tissue membrane ( 16 ) to the flashback barrier starting from the congruent arrangement of the perforated grid of the tissue membrane ( 16 ) and flame arrestor ( 17 ) with a twist angle of 1 °, in particular with a hole grid on an area of 200 × 200 mm, a single flame nest ( 40 ) is formed and preferably in a rotation with a twist angle of 4 ° seven whole and four half flame nests ( 40 ) be formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a distance between the tissue membrane ( 16 ) and the flame arrester ( 17 ) between 1 and 10 mm, in particular 3 to 7 mm.

Burner with surface combustion, comprising a burner head ( 12 ) with a housing ( 14 ), which upstream of a burner side a supply line ( 18 ) to a fuel-air mixture and downstream of an outlet side of the housing ( 14 ) a tissue membrane ( 16 ), which is porous and permeable to the burner-air mixture and additionally through holes ( 32 ), which extend from the feed side to the burner side, wherein the through holes ( 32 ) are arranged in a perforated grid, which are arranged in an extension plane in at least one X and in a Y direction regularly spaced from each other, with a flame arrester ( 17 ) in the housing ( 14 ) upstream of the tissue membrane ( 16 ), which through-holes ( 33 ), wherein the through holes ( 33 ) are arranged in a perforated grid, which in a plane of extent in at least one X or in a Y-direction at regular distances from each other, characterized in that the flame arrester ( 17 ) with their through holes ( 33 ) and the tissue membrane ( 16 ) with their through holes ( 32 ) are aligned in alignment or twisted within their plane of extent and that between the tissue membrane ( 16 ) and the flame arrester ( 17 ) a free flow space ( 26 ) is provided for the fuel-air mixture.

Burner according to claim 8, characterized in that the hole spacing of the through holes ( 33 ) the flame arrester ( 17 ) is half as large as the hole spacing of the through holes ( 32 ) of the tissue membrane ( 16 ).

Burner according to claim 8 or 9, characterized in that the hole diameter of the through holes ( 32 ) of the tissue membrane ( 16 ) the hole diameter of the through holes ( 33 ) the flame arrester ( 17 ) or within a range of +/- 20%.

Burner according to one of claims 8 to 10, characterized in that a matrix of through-holes ( 33 ) the flame arrester ( 12 ) and the through holes ( 32 ) of the tissue membrane ( 16 ) is designed according to a two-dimensional Bravais grid.

Burner according to one of claims 8 to 11, characterized in that the through holes ( 32 ) of the tissue membrane ( 16 ) a hole spacing of 2 to 10 mm and a hole diameter of 1.5 to 3 mm and the through holes ( 33 ) the flame arrester ( 17 ) have a hole spacing of 1.5 to 5 mm and a hole diameter of 0.8 to 3.6 mm.

Burner according to one of claims 8 to 12, characterized in that between the tissue membrane ( 16 ) and the flame arrester ( 17 ) a twisting device is provided or the tissue membrane ( 16 ) and / or the flame arrester ( 17 ) are received by a twisting device, by which a twist angle of the perforation grid of the tissue membrane ( 16 ) for perforating the flame arrester ( 17 ) is adjustable.

Burner according to one of claims 8 to 13, characterized in that in a flat burner with a square, rectangular or polygonal tissue membrane ( 16 ) a twisted arrangement of the tissue membrane ( 16 ) or the flame arrester ( 17 ) or both to each other by their edge trim outside the Lochrasterung is provided, through which the Lochrasterung rotated by the predetermined number of degrees to the housing ( 14 ) is positionable.

Burner according to one of claims 8 to 13, characterized in that in a flat burner with a round tissue membrane ( 16 ) or round flame arrestor ( 17 ) or both by a mutually rotated orientation, a rotation of the perforated grid is mutually adjustable.

Burner according to one of claims 8 to 13, characterized in that in a strip burner with a strip-shaped tissue membrane ( 16 ) and a strip-shaped flame arrester ( 17 ) is adjustable by a displacement along the longitudinal axis of the housing of the strip burner noise reduction.