DE102019121922B3

DE102019121922B3 - External mixing gas series burner

Info

Publication number: DE102019121922B3
Application number: DE102019121922.1A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2019-08-14
Publication date: 2020-11-26
Anticipated expiration: 2039-08-15

Abstract

Beschrieben wird ein außenmischender Gasreihenbrenner 1 mit einem quaderförmigen Brennergehäuse 2, wobei das Brennergehäuse 2 einen Brennergehäuseboden 3, zwei langgestreckte Brennergehäusewände 4.1, 4.2, zwei Brennergehäuseseitenteile und einen Brennergehäusedeckel 6 aufweist. Das Brennergehäuse 2 begrenzt einen Brennergehäuseinnenraum 7. Der Brennergehäusedeckel 6 weist eine Mehrzahl an Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 und eine Mehrzahl an Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 auf, wobei die Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 jeweils von einem Ende eines Brenngasrohres 10 einer Mehrzahl von Brenngasrohren 10 gebildet sind und jeweils eine Sauerstoffaustrittsöffnung 9 benachbart zu einer Brenngasaustrittsöffnung 10.1 angeordnet ist. Die Brenngasrohre 10 stehen mit ihren durch ihre zweiten, den jeweiligen Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 gegenüberliegenden Enden gebildeten Brenngaseintrittsöffnungen 10.2 in fluider Verbindung mit einem im Brennergehäuseinnenraum 7 angeordneten Brenngasverteilungsraum 11, wobei die Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 in fluider Verbindung mit einem im Brennergehäuseinnenraum 7 angeordneten Sauerstoffverteilungsraum 12 stehen. Dabei stehen Brenngasverteilungsraum 11 und Sauerstoffverteilungsraum 12 ebenso nicht miteinander in fluider Verbindung, wie auch Brenngasverteilungsraum 11 und Brennergehäuseinnenraum 7 nicht in fluider Verbindung miteinander stehen. Das Brennergehäuse 2 weist eine Sauerstoffanschlussöffnung 13 zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen Brennergehäuseinnenraum 7 und einer Sauerstoffzuleitung 21 auf. Das Brennergehäuse 2 weist zudem eine Brenngasleitungsdurchtrittsöffnung 14 auf. Daneben weist eine den Brenngasverteilungsraum 11 begrenzende Wandung 70 eine Brenngasanschlussöffnung 22 zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen dem Brenngasverteilungsraum 11 und einer Brenngaszuleitung 20 auf. In dem Brenngasverteilungsraum 11 ist ein in Brenngasströmungsrichtung BGSR zwischen einem Ende der Brenngaszuleitung 20 und den Brenngaseintrittsöffnungen 10.2 angeordnetes Prallelement 15 vorgesehen, wobei das Prallelement 15 sich im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der unteren Wandung 70 des Brenngasverteilungsraums 11 erstreckt und das Prallelement 15 über seine Ausdehnung verteilt Brenngasdurchlässe 16 aufweist. Zumindest eine langgestreckte Seitenwand 50 des Sauerstoffverteilungsraums 12 weist über die Ausdehnung der Seitenwand 50 verteilt Sauerstoffdurchlässe 17 zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen Brennergehäuseinnenraum 7 und Sauerstoffverteilungsraum 12 auf.An externally mixing gas series burner 1 with a cuboid burner housing 2 is described, the burner housing 2 having a burner housing base 3, two elongated burner housing walls 4.1, 4.2, two burner housing side parts and a burner housing cover 6. The burner housing 2 delimits a burner housing interior 7. The burner housing cover 6 has a plurality of fuel gas outlet openings 10.1 and a plurality of oxygen outlet openings 9, the fuel gas outlet openings 10.1 each being formed by one end of a fuel gas pipe 10 of a plurality of fuel gas pipes 10 and each having an adjacent oxygen outlet opening 9 a fuel gas outlet opening 10.1 is arranged. The fuel gas pipes 10 are in fluid communication with a fuel gas distribution space 11 arranged in the burner housing interior 7 with their fuel gas inlet openings 10.2 formed by their second ends opposite the respective combustion gas outlet openings 10.1, the oxygen outlet openings 9 being in fluid communication with an oxygen distribution chamber 12 arranged in the burner housing interior 7. The fuel gas distribution space 11 and oxygen distribution space 12 are also not in fluid communication with one another, and neither are the fuel gas distribution chamber 11 and the burner housing interior 7 in fluid communication with one another. The burner housing 2 has an oxygen connection opening 13 for producing a fluid connection between the burner housing interior 7 and an oxygen supply line 21. The burner housing 2 also has a fuel gas line passage opening 14. In addition, a wall 70 delimiting the fuel gas distribution space 11 has a fuel gas connection opening 22 for producing a fluid connection between the fuel gas distribution space 11 and a fuel gas feed line 20. In the fuel gas distribution space 11, a baffle element 15 is provided in the fuel gas flow direction BGSR between one end of the fuel gas feed line 20 and the fuel gas inlet openings 10.2, the baffle element 15 extending essentially over the entire extent of the lower wall 70 of the fuel gas distribution space 11 and the baffle element 15 over its extension has distributed fuel gas passages 16. At least one elongated side wall 50 of the oxygen distribution space 12 has oxygen passages 17 distributed over the extension of the side wall 50 for producing a fluid connection between the burner housing interior 7 and the oxygen distribution space 12.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf einen außenmischenden Gasreihenbrenner.The invention relates to an externally mixing gas series burner.

Stand der TechnikState of the art

Großflächige außenmischende Gasbrenner sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise als Schmelzbrenner oder als Brenner für eine sogenannte „Feuerpolitur“ in der Glasindustrie eingesetzt. Die bekannten Brenner besitzen an einer Brennerplatte dicht nebeneinander angeordnete Austrittsöffnungen für das Brenngas und für Sauerstoff oder Luft. Das Mischen von Brenngas und Luft bzw. Sauerstoff erfolgt dann an der Außenseite der Brennerplatte.Large-area, externally mixing gas burners are known from the prior art and are used, for example, as melting burners or as burners for a so-called “fire polishing” in the glass industry. The known burners have outlet openings for the fuel gas and for oxygen or air which are arranged close together on a burner plate. The mixing of fuel gas and air or oxygen then takes place on the outside of the burner plate.

Beispiele für solche Brenner sind in der DE 101 07 940 A1 , der EP 1 970 626 B1 , der US 2013/0309618 A1 , der US 2 911 035 A , der US 5 112 219 A und der EP 0 334 736 A1 offenbart. Bei sämtlichen, in diesen Dokumenten gezeigten Brennern handelt es sich um Rundbrenner, die ein im Wesentlichen zylinderförmiges Flammenbild erzeugen.Examples of such burners are in the DE 101 07 940 A1 , the EP 1 970 626 B1 , the US 2013/0309618 A1 , the U.S. 2 911 035 A , the U.S. 5,112,219 A and the EP 0 334 736 A1 disclosed. All of the burners shown in these documents are round burners that produce an essentially cylindrical flame pattern.

Insbesondere bei verschiedenen automatisierten Anwendungen werden Reihenbrenner verwendet, die ein relativ großflächiges, quaderförmiges Flammenbild erzeugen. Für die meisten Einsatzgebiete von Reihenbrennern ist ein möglichst homogenes Flammenbild erwünscht. Dadurch wird erreicht, dass das zu bearbeitende Stückgut über die gesamte gewünschte Ausdehnung hinweg gleichmäßig erhitzt wird und keine Temperaturgradienten innerhalb des Stückguts auftreten, welche zu inneren Spannungen und in Folge zu einem erhöhten Ausschuss führen können.In particular in various automated applications, row burners are used which produce a relatively large-area, rectangular flame pattern. The most homogeneous flame possible is desired for most of the areas in which row burners are used. This ensures that the piece goods to be processed are heated evenly over the entire desired extent and no temperature gradients occur within the piece goods, which can lead to internal stresses and consequently to increased rejects.

Es besteht daher weiterhin ein Bedarf an Reihenbrennern, die ein gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen in Bezug auf die Homogenität weiter verbessertes Flammenbild aufweisen.There is therefore still a need for in-line burners which have a flame pattern that is further improved with regard to homogeneity compared to the solutions known from the prior art.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Reihenbrenner zur Verfügung zu stellen, der ein gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Brennern homogeneres Flammenbild aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den außenmischenden Reihenbrenner gemäß unabhängigem Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.The object of the present invention is to provide an in-line burner which has a flame pattern that is more homogeneous than that of the burners known from the prior art. According to the invention, this object is achieved by the externally mixing in-line burner according to independent patent claim 1. Further advantageous aspects, details and embodiments of the invention emerge from the dependent claims, the description and the drawings.

Die vorliegende Erfindung stellt einen außenmischenden Gasreihenbrenner mit einem quaderförmigen Brennergehäuse zur Verfügung. Das Brennergehäuse weist einen Brennergehäuseboden, zwei langgestreckte Brennergehäusewände, zwei Brennergehäuseseitenteile und einen Brennergehäusedeckel auf. Das Brennergehäuse begrenzt einen Brennergehäuseinnenraum. Der Brennergehäusedeckel weist eine Mehrzahl an Brenngasaustrittsöffnungen und eine Mehrzahl an Sauerstoffaustrittsöffnungen auf, wobei die Brenngasaustrittsöffnungen jeweils von einem Ende eines Brenngasrohres einer Mehrzahl von Brenngasrohren gebildet sind und jeweils eine Sauerstoffaustrittsöffnung benachbart zu einer Brenngasaustrittsöffnung angeordnet ist.The present invention provides an externally mixing gas series burner with a cuboid burner housing. The burner housing has a burner housing base, two elongated burner housing walls, two burner housing side parts and a burner housing cover. The burner housing delimits a burner housing interior. The burner housing cover has a plurality of fuel gas outlet openings and a plurality of oxygen outlet openings, the fuel gas outlet openings each being formed by one end of a fuel gas pipe of a plurality of fuel gas pipes and in each case an oxygen outlet opening being arranged adjacent to a fuel gas outlet opening.

Die Brenngasrohre stehen mit ihren durch ihre zweiten, den jeweiligen Brenngasaustrittsöffnungen gegenüberliegenden Enden gebildeten Brenngaseintrittsöffnungen in fluider Verbindung mit einem im Brennergehäuseinnenraum angeordneten Brenngasverteilungsraum, wobei die Sauerstoffaustrittsöffnungen in fluider Verbindung mit einem im Brennergehäuseinnenraum angeordneten Sauerstoffverteilungsraum stehen. Dabei stehen Brenngasverteilungsraum und Sauerstoffverteilungsraum ebenso nicht miteinander in fluider Verbindung, wie auch Brenngasverteilungsraum und Brennergehäuseinnenraum nicht in fluider Verbindung miteinander stehen.The fuel gas pipes are in fluid communication with a fuel gas distribution chamber arranged in the burner housing interior with their second ends opposite the respective fuel gas outlet openings, the oxygen outlet openings being in fluid communication with an oxygen distribution chamber arranged in the burner housing interior. The fuel gas distribution space and oxygen distribution space are also not in fluid communication with one another, and neither are the fuel gas distribution chamber and the burner housing interior in fluid communication with one another.

Das Brennergehäuse weist eine Sauerstoffanschlussöffnung zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen Brennergehäuseinnenraum und einer Sauerstoffzuleitung auf. Das Brennergehäuse weist zudem eine Brenngasleitungsdurchtrittsöffnung auf. Daneben weist eine den Brenngasverteilungsraum begrenzende Wandung eine Brenngasanschlussöffnung zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen dem Brenngasverteilungsraum und einer Brenngaszuleitung auf. In dem Brenngasverteilungsraum ist ein in Brenngasströmungsrichtung zwischen einem Ende der Brenngaszuleitung und den Brenngaseintrittsöffnungen angeordnetes Prallelement vorgesehen, wobei das Prallelement sich im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der unteren Wandung des Brenngasverteilungsraums erstreckt und das Prallelement über seine Ausdehnung verteilt Brenngasdurchlässe aufweist. Zumindest eine langgestreckte Seitenwand des Sauerstoffverteilungsraums weist über die Ausdehnung der Seitenwand verteilt Sauerstoffdurchlässe zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen Brennergehäuseinnenraum und Sauerstoffverteilungsraum auf.The burner housing has an oxygen connection opening for producing a fluid connection between the interior of the burner housing and an oxygen supply line. The burner housing also has a fuel gas line passage opening. In addition, a wall delimiting the fuel gas distribution space has a fuel gas connection opening for establishing a fluid connection between the fuel gas distribution space and a fuel gas feed line. In the fuel gas distribution space, a baffle element arranged in the fuel gas flow direction between one end of the fuel gas feed line and the fuel gas inlet openings is provided, the baffle element extending essentially over the entire extent of the lower wall of the fuel gas distribution space and the baffle element having fuel gas passages distributed over its extent. At least one elongated side wall of the oxygen distribution space has oxygen passages distributed over the extension of the side wall for producing a fluid connection between the burner housing interior and the oxygen distribution space.

Durch die beiden erfindungsgemäß vorgesehenen Elemente „Prallelement mit Brenngasdurchlässen“ und „Sauerstoffverteilungsraumseitenwand mit Sauerstoffdurchlässen“ wird eine Feinverteilung von Brenngas und Sauerstoff und damit ein über die gesamte Ausdehnung des Reihenbrenners extrem homogenes Flammenbild erreicht. Das in dem Brenngasverteilungsraum in Brenngasströmungsrichtung zwischen dem Ende der Brenngaszuleitung und den Brenngaseintrittsöffnungen angeordnete Prallelement sorgt dafür, dass der aus der Brenngaszuleitung austretende und in den Brenngasverteilungsraum eintretende Brenngasstrom abgebremst und verwirbelt wird. Da sich das Prallelement im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der unteren Wandung des Brenngasverteilungsraums erstreckt und das Prallelement über seine Ausdehnung verteilt Brenngasdurchlässe aufweist, wird das Brenngas gleichmäßig über den gesamten Brenngasverteilungsraum verteilt und tritt mit homogener Dichte und Geschwindigkeit in sämtliche Brenngaseintrittsöffnungen der Brenngasrohre ein. Damit verbunden ist ein ebenso homogenes und gleichförmiges Austreten des Brenngasstroms aus den Brenngasaustrittsöffnungen.With the two elements provided according to the invention “impact element with Fuel gas passages ”and“ Oxygen distribution chamber side wall with oxygen passages ”, a fine distribution of fuel gas and oxygen and thus an extremely homogeneous flame pattern over the entire extent of the row burner is achieved. The impact element arranged in the fuel gas distribution space in the fuel gas flow direction between the end of the fuel gas supply line and the fuel gas inlet openings ensures that the fuel gas flow exiting the fuel gas supply line and entering the fuel gas distribution space is decelerated and swirled. Since the impact element extends essentially over the entire extension of the lower wall of the fuel gas distribution space and the impact element has fuel gas passages distributed over its extension, the fuel gas is distributed evenly over the entire fuel gas distribution space and enters all fuel gas inlet openings of the fuel gas pipes with a homogeneous density and speed. Associated with this is an equally homogeneous and uniform exit of the fuel gas flow from the fuel gas outlet openings.

Durch die in zumindest einer langgestreckten Seitenwand des Sauerstoffverteilungsraums über die Ausdehnung der Seitenwand verteilten Sauerstoffdurchlässe zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen Brennergehäuseinnenraum und Sauerstoffverteilungsraum wird ein analoger Effekt bezüglich des Sauerstoffstroms erreicht. Der durch die Sauerstoffzuleitung in den Brennergehäuseinnenraum eintretende Sauerstoffstrom wird nicht direkt in den Sauerstoffverteilungsraum geleitet, sondern muss seinen Weg durch mehrere, über die gesamte Ausdehnung der Seitenwand des Sauerstoffverteilungsraums verteilte Sauerstoffdurchlässe finden. Dadurch wird der Sauerstoffstrom gleichmäßig über den gesamten Sauerstoffverteilungsraum verteilt und tritt mit homogener Dichte und Geschwindigkeit durch sämtliche Sauerstoffaustrittsöffnungen durch den Brennergehäusedeckel aus.The oxygen passages distributed in at least one elongated side wall of the oxygen distribution space over the extension of the side wall to produce a fluid connection between the burner housing interior and the oxygen distribution space achieve a similar effect with regard to the oxygen flow. The oxygen stream entering the interior of the burner housing through the oxygen supply line is not directed directly into the oxygen distribution space, but has to find its way through several oxygen passages distributed over the entire extent of the side wall of the oxygen distribution space. As a result, the oxygen flow is evenly distributed over the entire oxygen distribution space and exits with a homogeneous density and speed through all oxygen outlet openings through the burner housing cover.

Durch die Kombination des Prallelements mit Brenngasdurchlässen und der Sauerstoffverteilungsraumseitenwand mit Sauerstoffdurchlässen wird eine vollkommen homogene Verteilung der zur Verbrennung erforderlichen beiden Reaktionsgase über die gesamte Oberfläche des Brenners und damit ein über die gesamte Ausdehnung des Reihenbrenners extrem homogenes Flammenbild erreicht.The combination of the impact element with fuel gas passages and the oxygen distribution chamber side wall with oxygen passages results in a completely homogeneous distribution of the two reaction gases required for combustion over the entire surface of the burner and thus an extremely homogeneous flame pattern over the entire extension of the series burner.

An dieser Stelle soll angemerkt werden, dass die Begriffe „Sauerstoffstrom“, „Sauerstoffdurchlässe“, „Sauerstoffverteilungsraum“ usw. im Rahmen des vorliegenden Textes nicht so zu verstehen sind, dass in jedem Fall reiner Sauerstoff gemeint ist. Es können ebenso gut Gemische von Sauerstoff und inerten Gasen wie Stickstoff verwendet werden. Daneben kann Luft als immer verfügbarer und billiger Sauerstofflieferant eingesetzt werden. In diesem Fall könnte man auch von „Luftstrom“, „Luftdurchlässen“ und „Luftverteilungsraum“ sprechen, was aber zur Vermeidung von Wiederholungen und zur leichteren Lesbarkeit des Textes vermieden wird.At this point it should be noted that the terms “oxygen flow”, “oxygen passages”, “oxygen distribution space” etc. are not to be understood in the context of the present text as meaning pure oxygen in every case. Mixtures of oxygen and inert gases such as nitrogen can be used as well. In addition, air can be used as an increasingly available and cheap oxygen supplier. In this case one could also speak of “air flow”, “air passages” and “air distribution space”, but this is avoided to avoid repetitions and to make the text easier to read.

Bevorzugt sind die Brenngasleitungsdurchtrittsöffnung des Brennergehäuses und die Brenngasanschlussöffnung der Wandung des Brenngasverteilungsraums fluchtend zueinander angeordnet. Die Brenngaszuleitung kann in diesem Fall in gerader Linie ohne Knicke oder Biegungen von außen in den Brenngasverteilungsraum geführt werden und endet dort unterhalb des Prallelements.The fuel gas line passage opening of the burner housing and the fuel gas connection opening of the wall of the fuel gas distribution space are preferably arranged in alignment with one another. In this case, the fuel gas feed line can be guided into the fuel gas distribution space from the outside in a straight line without kinks or bends and ends there below the impact element.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind jeweils eine Brenngasaustrittsöffnung und eine Sauerstoffaustrittsöffnung in jeweils einer in dem Brennergehäusedeckel vorgesehenen Öffnung angeordnet, wobei jeweils ein Brenngasrohr mit seinem die Brenngasaustrittsöffnung bildenden Ende in der Öffnung angeordnet ist und der Durchmesser der Öffnung größer als der Außendurchmesser des Brenngasrohres ausgebildet ist, wobei jeweils eine Sauerstoffaustrittsöffnung jeweils eine Brenngasaustrittsöffnung ringförmig umschließt. Hierdurch ergeben sich ein besonders optimales Vermischen von Brenngas und Sauerstoff und damit auch ein verbesserter Wirkungsgrad des Brenners. Weiterhin wird durch den Sauerstoffstrom ein ständiges Kühlen der Brennrohre sowie des Brennergehäusedeckels erreicht, was zu verlängerten Standzeiten des Brenners führt.According to a further preferred embodiment, a combustion gas outlet opening and an oxygen outlet opening are each arranged in an opening provided in the burner housing cover, a combustion gas tube with its end forming the combustion gas outlet opening being arranged in the opening and the diameter of the opening being larger than the outer diameter of the combustion gas tube , wherein each oxygen outlet opening surrounds a fuel gas outlet opening in a ring. This results in a particularly optimal mixing of fuel gas and oxygen and thus also an improved efficiency of the burner. Furthermore, constant cooling of the combustion tubes and the burner housing cover is achieved by the oxygen flow, which leads to an extended service life of the burner.

Bevorzugt beträgt der Außendurchmesser der Brenngasrohre im Bereich der Brenngasaustrittsöffnung zwischen 0,8 mm und 1,2 mm, besonders bevorzugt rund 1,0 mm. Gleichzeitig beträgt der Durchmesser der Öffnungen in dem Brennergehäusedeckel zwischen 1,4 mm und 1,8 mm, besonders bevorzugt 1,6 mm. Durch diese aufeinander abgestimmten Weite von Außendurchmesser der Brenngasrohre und Durchmesser der Öffnungen in dem Brennergehäusedeckel wird ein optimaler Gasstrom und optimale Mischungsverhältnisse von Brenngas und Sauerstoff erreicht. Es entsteht ein optimales, homogenes Flammenbild.The outside diameter of the fuel gas pipes in the region of the fuel gas outlet opening is preferably between 0.8 mm and 1.2 mm, particularly preferably around 1.0 mm. At the same time, the diameter of the openings in the burner housing cover is between 1.4 mm and 1.8 mm, particularly preferably 1.6 mm. This coordinated width of the outer diameter of the fuel gas pipes and the diameter of the openings in the burner housing cover achieves an optimal gas flow and optimal mixing ratios of fuel gas and oxygen. An optimal, homogeneous flame pattern is created.

Bevorzugt sind die Brenngasrohre parallel zueinander angeordnet. Neben einer einfacheren Produktion wird durch die parallele Anordnung der Brenngasrohre erreicht, dass eine möglichst große Anzahl an Brenngasrohren in einem bestimmten Volumen des Brennergehäuseinnenraums untergebracht werden kann. Man erhält einen möglichst kompakten Reihenbrenner mit hoher Brennleistung.The fuel gas pipes are preferably arranged parallel to one another. In addition to simpler production, the parallel arrangement of the fuel gas tubes means that the greatest possible number of fuel gas tubes can be accommodated in a certain volume of the interior of the burner housing. The result is a series burner that is as compact as possible and has a high burning output.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Brenngasrohre durch eine im Sauerstoffverteilungsraum vorgesehene Führungsplatte geführt, wobei in der Führungsplatte Bohrungen zur fluiden Verbindung von Sauerstoffverteilungsraum und Sauerstoffaustrittsöffnungen vorgesehen sind. Die eigentliche Halterung der Brenngasrohre bildet die untere Wandung des Sauerstoffverteilungsraums. Daraus folgt unmittelbar, dass die Brenngasrohre in dieser Wandung derart gehaltert sind, dass jedes Brenngasrohr abgedichtet durch die untere Wandung des Sauerstoffverteilungsraums hindurchgeführt ist. Dies ist erforderlich, um eine fluide Verbindung zwischen Sauerstoffverteilungsraum und Brenngasverteilungsraum zu verhindern. Die Brenngasrohre sind zudem jeweils in einer dem Außendurchmesser jedes Brenngasrohres angepassten Bohrung der Führungsplatte geführt, und zwar derart, dass zwar eine axiale Relativbewegung zwischen den Brenngasrohren und Führungsplatte insbesondere zum Ausgleich thermischer Spannungen möglich ist, die Brenngasrohre aber radial an der Führungsplatte abgestützt und exakt geführt sind.
Bevorzugt sind die Brenngasrohre durch Kaltverschweißen fest mit der unteren Wandung des Sauerstoffverteilungsraums verbunden. Dadurch wird eine beständige und sichere Verbindung von Brenngasrohren und Wandung erreicht.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the fuel gas pipes are through an im Oxygen distribution space provided guide plate guided, with holes for fluid connection of the oxygen distribution space and oxygen outlet openings are provided in the guide plate. The actual holder for the fuel gas pipes is formed by the lower wall of the oxygen distribution space. It follows directly from this that the fuel gas pipes are held in this wall in such a way that each fuel gas pipe is passed through the lower wall of the oxygen distribution space in a sealed manner. This is necessary in order to prevent a fluid connection between the oxygen distribution space and the fuel gas distribution space. The fuel gas pipes are also each guided in a bore in the guide plate adapted to the outer diameter of each fuel gas pipe, in such a way that an axial relative movement between the fuel gas pipes and the guide plate is possible, in particular to compensate for thermal stresses, but the fuel gas pipes are supported radially on the guide plate and guided precisely are.
The fuel gas pipes are preferably firmly connected to the lower wall of the oxygen distribution space by cold welding. This achieves a stable and secure connection between the fuel gas pipes and the wall.

Bevorzugt sind in zwei langgestreckten Seitenwänden des Sauerstoffverteilungsraums über die Ausdehnung der Seitenwände verteilt angeordnete Sauerstoffdurchlässe vorgesehen. Durch diese Ausführungsform wird eine weiter verbesserte homogene Verteilung des Sauerstoffs schon bei seinem Eintritt in den Sauerstoffverteilungsraum erreicht. Wie oben bereits erläutert ergibt sich dadurch eine weiter verbesserte Homogenität des Flammenbildes.Oxygen passages arranged distributed over the extension of the side walls are preferably provided in two elongated side walls of the oxygen distribution space. This embodiment results in a further improved, homogeneous distribution of the oxygen as soon as it enters the oxygen distribution space. As already explained above, this results in a further improved homogeneity of the flame image.

Besonders bevorzugt weisen die in den Seitenwänden des Sauerstoffverteilungsraums vorgesehenen und über die Ausdehnung der Seitenwände verteilt angeordneten Sauerstoffdurchlässe einen Durchmesser zwischen 1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 2 mm und 4 mm, besonders bevorzugt von rund 2,5 mm auf. Experimente haben gezeigt, dass bei den genannten bevorzugten Durchmessern bei üblichen Gasströmen eine besonders homogene Verteilung des Sauerstoffs im Sauerstoffverteilungsraum und dadurch eine weiter verbesserte Homogenität des Flammenbildes erreicht werden kann.Particularly preferably, the oxygen passages provided in the side walls of the oxygen distribution space and distributed over the extension of the side walls have a diameter between 1 mm and 5 mm, preferably between 2 mm and 4 mm, particularly preferably around 2.5 mm. Experiments have shown that with the preferred diameters mentioned, with normal gas flows, a particularly homogeneous distribution of the oxygen in the oxygen distribution space and, as a result, a further improved homogeneity of the flame pattern can be achieved.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die in den Seitenwänden des Sauerstoffverteilungsraums vorgesehenen und über die Ausdehnung der Seitenwände verteilt angeordneten Sauerstoffdurchlässe zwischen 0,5 cm und 5 cm, bevorzugt zwischen 1 cm und 2 cm, besonders bevorzugt rund 1,5 cm voneinander beabstandet angeordnet. Experimente haben gezeigt, dass durch die genannten bevorzugten Abstände zwischen den Sauerstoffdurchlässen bei üblichen Gasströmen eine besonders homogene Verteilung des Sauerstoffs im Sauerstoffverteilungsraum und dadurch eine weiter verbesserte Homogenität des Flammenbildes erreicht werden kann.According to a particularly preferred embodiment, the oxygen passages provided in the side walls of the oxygen distribution space and distributed over the extension of the side walls are spaced between 0.5 cm and 5 cm, preferably between 1 cm and 2 cm, particularly preferably around 1.5 cm apart. Experiments have shown that the above-mentioned preferred distances between the oxygen passages can achieve a particularly homogeneous distribution of the oxygen in the oxygen distribution space and thus a further improved homogeneity of the flame pattern in normal gas flows.

Ebenfalls besonders bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die in den Seitenwänden des Sauerstoffverteilungsraums vorgesehenen und über die Ausdehnung der Seitenwände verteilt angeordneten Sauerstoffdurchlässe in gleichem Abstand von dem Brennergehäusedeckel angeordnet sind. Durch die Anordnung der Sauerstoffdurchlässe in einer Ebene parallel zum Brennergehäusedeckel wird erreicht, dass in dem Sauerstoffverteilungsraum keine Dichtegradienten auftreten, was bei einer ungleichmäßigen Verteilung der Sauerstoffdurchlässe über die vertikale Ausdehnung der Seitenwände des Sauerstoffverteilungsraums der Fall sein könnte.Embodiments are also particularly preferred in which the oxygen passages provided in the side walls of the oxygen distribution space and distributed over the extension of the side walls are arranged at the same distance from the burner housing cover. The arrangement of the oxygen passages in a plane parallel to the burner housing cover ensures that no density gradients occur in the oxygen distribution space, which could be the case with an uneven distribution of the oxygen passages over the vertical extension of the side walls of the oxygen distribution space.

Bevorzugt sind die in dem Brennergehäusedeckel vorgesehenen Brenngasaustrittsöffnungen und Sauerstoffaustrittsöffnungen so angeordnet, dass sich im Betrieb des Gasreihenbrenners ein großflächiges, quaderförmiges Flammenbild einstellt. Ganz allgemein ist es für den Fachmann natürlich selbstverständlich, dass zur Erreichung eines homogenen Flammenbildes die in dem Brennergehäusedeckel vorgesehene Mehrzahl an Brenngasaustrittsöffnungen und die Mehrzahl an Sauerstoffaustrittsöffnungen gleichmäßig über die Oberfläche des Brennergehäusedeckels verteilt angeordnet sind. Ein quaderförmiges Flammenbild ist besonders gut im Zusammenhang mit dem Einsatz der Gasreihenbrenner als Schmelzbrenner oder als Brenner für die Feuerpolitur in der Glasindustrie geeignet.The combustion gas outlet openings and oxygen outlet openings provided in the burner housing cover are preferably arranged in such a way that a large-area, cuboid flame pattern is established when the gas series burner is in operation. In general, it goes without saying for a person skilled in the art that the plurality of fuel gas outlet openings provided in the burner housing cover and the plurality of oxygen outlet openings are arranged distributed uniformly over the surface of the burner housing cover in order to achieve a homogeneous flame pattern. A cuboid flame pattern is particularly suitable in connection with the use of the gas series burners as melting burners or as burners for fire polishing in the glass industry.

Die erfindungsgemäßen Gasreihenbrenner können über weite Größenbereiche dimensioniert werden. Bevorzugt weist der Brennergehäusedeckel eine Länge von 80 mm bis 0,5 m und eine Breite von 20 mm bis 0,1 m auf. Die damit erreichbaren Flammenbilder sind im horizontalen Schnitt entsprechend dimensioniert.The gas series burners according to the invention can be dimensioned over a wide range of sizes. The burner housing cover preferably has a length of 80 mm to 0.5 m and a width of 20 mm to 0.1 m. The flame images that can be achieved are dimensioned accordingly in the horizontal section.

Wie bereits erwähnt ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von reinem Sauerstoff beschränkt. Bevorzugt handelt es daher bei der Sauerstoffzuleitung um eine Zuleitung für Sauerstoff, um eine Zuleitung für Sauerstoffgemische oder um eine Zuleitung für Luft. Grundsätzlich können in Abhängigkeit von dem vorgesehenen Einsatzgebieten des Gasreihenbrenners alle geeigneten Brenngase eingesetzt werden. Bevorzugt handelt es sich bei der Brenngaszuleitung um eine Zuleitung für Erdgas, für Propangas oder für Wasserstoff.As already mentioned, the present invention is not limited to the use of pure oxygen. The oxygen feed line is therefore preferably a feed line for oxygen, a feed line for oxygen mixtures or a feed line for air. In principle, all suitable fuel gases can be used, depending on the intended areas of application of the gas series burner. The fuel gas feed line is preferably a feed line for natural gas, for propane gas or for hydrogen.

Sämtliche oben beschriebenen Teile des Gasreihenbrenners bestehen bevorzugt aus Stahl und insbesondere bevorzugt aus V2-A-Edelstahl mit hoher Hitzebeständigkeit.All of the above-described parts of the gas series burner are preferably made of steel and particularly preferably of V2-A stainless steel with high heat resistance.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasreihenbrenners;
2 einen vertikalen Schnitt durch den Gasreihenbrenner der 1;
3 eine perspektivische Ansicht eines Gasreihenbrenners gemäß der Erfindung ohne Brennergehäuse;
4 eine perspektivische Ansicht eines Gasreihenbrenners gemäß der Erfindung ohne Brennergehäuse und ohne seitliche Wandung des Brenngasverteilungsraums und des Sauerstoffverteilungsraums;
5 eine perspektivische Ansicht eines Brennergehäuses mit Blickrichtung Brennergehäuseboden;
6 eine perspektivische Ansicht des Sauerstoffverteilungsraums;
7 eine perspektivische Ansicht des Brennergehäusedeckels;
8 eine perspektivische Ansicht der seitlichen Wandungen und der unteren Wandung des Brenngasverteilungsraums;
9 eine perspektivische Ansicht des Prallelements;
10 eine seitliche Ansicht des Flammenbildes des erfindungsgemäßen Gasreihenbrenners in Betrieb.

The invention is to be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in connection with the drawings. Show it

1 a perspective view of an embodiment of the gas series burner according to the invention;
2 a vertical section through the gas series burner of 1 ;
3 a perspective view of a gas series burner according to the invention without a burner housing;
4th a perspective view of a gas series burner according to the invention without a burner housing and without a side wall of the fuel gas distribution space and the oxygen distribution space;
5 a perspective view of a burner housing looking towards the burner housing base;
6th a perspective view of the oxygen distribution space;
7th a perspective view of the burner housing cover;
8th a perspective view of the side walls and the lower wall of the fuel gas distribution space;
9 a perspective view of the impact element;
10 a side view of the flame pattern of the gas series burner according to the invention in operation.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

Die 1 zeigt einen außenmischenden Gasreihenbrenner 1 mit einem quaderförmigen Brennergehäuse 2. In der gezeigten perspektivischen Darstellung ist die langgestreckte Brennergehäusewand 4.1 sichtbar sowie der Brennergehäusedeckel 6. Ebenfalls erkennbar sind die nach unten wegführende Brenngaszuleitung 20 und die ebenfalls nach unten verlaufende Sauerstoffzuleitung 21.The 1 shows an externally mixing gas series burner 1 with a cuboid burner housing 2 . In the perspective illustration shown is the elongated burner housing wall 4.1 visible as well as the burner housing cover 6th . The fuel gas supply line leading downwards can also be seen 20th and the oxygen supply line, which also runs downwards 21st .

Im hier näher beschriebenen Ausführungsbeispiel werden bei Betrieb des Gasreihenbrenners 1 Sauerstoff und Erdgas als Gase eingesetzt. Es soll aber nochmals betont werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von reinem Sauerstoff und nicht auf die Verwendung von Erdgas beschränkt ist.In the exemplary embodiment described in more detail here, when the gas series burner is in operation 1 Oxygen and natural gas are used as gases. However, it should be emphasized again that the present invention is not limited to the use of pure oxygen and not to the use of natural gas.

Sämtliche Teile des Gasreihenbrenner 1 des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels bestehen aus hitzebeständigem V2-A-Edelstahl. Insbesondere der Brennergehäusedeckel 6 sollte in jedem Fall aus einem besonders gut hitzebeständigen Material bestehen.All parts of the gas series burner 1 of the exemplary embodiment described here are made of heat-resistant V2-A stainless steel. In particular the burner housing cover 6th should in any case consist of a particularly heat-resistant material.

Die 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch den Gasreihenbrenner der 1, wobei sowohl das in Richtung Betrachter eigentlich vorgesehene Brennergehäuseseitenteil als auch die den Brenngasverteilungsraum 11 und den Sauerstoffverteilungsraum 12 begrenzenden Seitenteile nicht dargestellt sind. Zu erkennen ist das Brennergehäuse 2, das einen Brennergehäuseboden 3, zwei langgestreckte Brennergehäusewände 4.1, 4.2, und einen Brennergehäusedeckel 6 aufweist. Zusammen mit den nicht dargestellten Seitenteilen begrenzt das Brennergehäuse 2 den Brennergehäuseinnenraum 7.The 2 shows a vertical section through the gas series burner of 1 , both the burner housing side part actually provided in the direction of the viewer and the fuel gas distribution space 11 and the oxygen distribution space 12 limiting side panels are not shown. The burner housing can be seen 2 that has a burner housing base 3 , two elongated burner housing walls 4.1 , 4.2 , and a burner housing cover 6th having. Together with the side parts, not shown, the burner housing delimits 2 the interior of the burner housing 7th .

Aus der 3 ist ersichtlich, dass der Brennergehäusedeckel 6 eine Mehrzahl an Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 und eine Mehrzahl an Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 aufweist bzw. dass diese Öffnungen in dem Brennergehäusedeckel 6 angeordnet sind. Die Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 sind nämlich jeweils von einem Ende eines Brenngasrohres 10 (siehe 4) der Mehrzahl an parallel zueinander verlaufenden Brenngasrohren 10 gebildet. Jeweils eine Sauerstoffaustrittsöffnung 9 ist benachbart zu einer Brenngasaustrittsöffnung 10.1 angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind jeweils eine Brenngasaustrittsöffnung 10.1 und eine Sauerstoffaustrittsöffnung 9 in jeweils einer in dem Brennergehäusedeckel vorgesehenen Öffnung 40 (siehe 7) angeordnet, wobei jeweils ein Brenngasrohr 10 mit seinem die Brenngasaustrittsöffnung 10.1 bildenden Ende in der Öffnung 40 angeordnet ist.From the 3 it can be seen that the burner housing cover 6th a plurality of fuel gas outlet openings 10.1 and a plurality of oxygen outlet openings 9 has or that these openings in the burner housing cover 6th are arranged. The fuel gas outlet openings 10.1 are namely each from one end of a fuel gas pipe 10 (please refer 4th ) the plurality of fuel gas pipes running parallel to one another 10 educated. One oxygen outlet each 9 is adjacent to a fuel gas outlet opening 10.1 arranged. In the exemplary embodiment shown, there are each one fuel gas outlet opening 10.1 and an oxygen outlet opening 9 in each opening provided in the burner housing cover 40 (please refer 7th ) arranged, each with a fuel gas pipe 10 with his the fuel gas outlet opening 10.1 forming end in the opening 40 is arranged.

Der Außendurchmesser der Brenngasrohre 10 im Bereich der Brenngasaustrittsöffnung 10.1 beträgt rund 1,0 mm. Der Durchmesser der Öffnungen 40 in dem Brennergehäusedeckel 6 beträgt rund 1,6 mm. Da der Durchmesser der Öffnung 40 größer als der Außendurchmesser des Brenngasrohres 10 ausgebildet ist, kann jeweils eine Sauerstoffaustrittsöffnung 9 jeweils eine Brenngasaustrittsöffnung 10.1 ringförmig umschließen. Dadurch wird eine optimale Durchmischung von Brenngas und Sauerstoff und damit ein verbesserter Wirkungsgrad des Brenners erreicht. Weiterhin wird durch den Sauerstoffstrom ein ständiges Kühlen der Brenngasrohre 10 sowie des Brennergehäusedeckels 6 gewährleistet, was bis zu um einen Faktor 3 verlängerten Standzeiten des Brenners führt.The outside diameter of the fuel gas pipes 10 in the area of the fuel gas outlet opening 10.1 is around 1.0 mm. The diameter of the openings 40 in the burner housing cover 6th is around 1.6 mm. Because the diameter of the opening 40 larger than the outer diameter of the fuel gas pipe 10 is formed, can each have an oxygen outlet opening 9 one fuel gas outlet opening each 10.1 enclose in a ring. This results in an optimal mixing of fuel gas and oxygen and thus an improved efficiency of the burner. Furthermore, the flow of oxygen continuously cools the fuel gas pipes 10 as well as the burner housing cover 6th guaranteed what up to a factor 3 prolonged service life of the burner.

Aus 2 ist zu ersehen, dass die Brenngasrohre 10 mit ihren durch ihre zweiten, den jeweiligen Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 gegenüberliegenden Enden gebildeten Brenngaseintrittsöffnungen 10.2 in fluider Verbindung mit dem im Brennergehäuseinnenraum 7 angeordneten Brenngasverteilungsraum 11 stehen. Ebenfalls erkennbar ist, dass die Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 in fluider Verbindung mit dem im Brennergehäuseinnenraum 7 angeordneten Sauerstoffverteilungsraum 12 stehen. Diese fluide Verbindung ist durch im gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehene Führungsplatte 18 nicht behindert, da in der Führungsplatte 18 Bohrungen 23 zur fluiden Verbindung von Sauerstoffverteilungsraum 12 und Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 vorgesehen sind (siehe 6).Out 2 it can be seen that the fuel gas pipes 10 with their through their second, the respective fuel gas outlet openings 10.1 opposite ends formed fuel gas inlet openings 10.2 in fluid connection with the interior of the burner housing 7th arranged Fuel gas distribution room 11 stand. It can also be seen that the oxygen outlet openings 9 in fluid connection with the interior of the burner housing 7th arranged oxygen distribution space 12 stand. This fluid connection is provided by the guide plate provided in the exemplary embodiment shown 18th not obstructed because in the guide plate 18th Drilling 23 for the fluid connection of the oxygen distribution space 12 and oxygen outlet openings 9 are provided (see 6th ).

Die Führungsplatte 18 dient der Führung der Brenngasrohre 10. Die eigentliche Halterung der Brenngasrohre 10 bildet die untere Wandung 60 des Sauerstoffverteilungsraums 12. Die Brenngasrohre 10 sind in dieser Wandung 60 durch Kaltverschweißen fest gehaltert. Jedes Brenngasrohr 10 ist abgedichtet durch die Wandung 60 des Sauerstoffverteilungsraums 12 hindurchgeführt. Dies ist erforderlich, um eine fluide Verbindung zwischen Sauerstoffverteilungsraum 12 und Brenngasverteilungsraum 11 zu verhindern.The guide plate 18th serves to guide the fuel gas pipes 10 . The actual holder of the fuel gas pipes 10 forms the lower wall 60 the oxygen distribution space 12 . The fuel gas pipes 10 are in this wall 60 firmly held by cold welding. Every fuel gas pipe 10 is sealed by the wall 60 the oxygen distribution space 12 passed through. This is necessary in order to create a fluid connection between the oxygen distribution space 12 and fuel gas distribution space 11 to prevent.

Die Brenngasrohre 10 sind jeweils in einer dem Außendurchmesser jedes Brenngasrohres 10 angepassten Bohrung der Führungsplatte 18 geführt, und zwar derart, dass zwar eine axiale Relativbewegung zwischen den Brenngasrohren 10 und Führungsplatte 18 zum Ausgleich thermischer Spannungen möglich ist, die Brenngasrohre 10 aber radial an der Führungsplatte 18 abgestützt und exakt geführt sind.The fuel gas pipes 10 are each in one of the outer diameter of each fuel gas pipe 10 adapted bore of the guide plate 18th guided, in such a way that although there is an axial relative movement between the fuel gas pipes 10 and guide plate 18th to compensate for thermal stresses is possible, the fuel gas pipes 10 but radially on the guide plate 18th are supported and precisely guided.

2 zeigt auch, dass nicht nur Brenngasverteilungsraum 11 und Sauerstoffverteilungsraum 12 nicht miteinander in fluider Verbindung stehen, sondern dass auch Brenngasverteilungsraum 11 und Brennergehäuseinnenraum 7 keine fluide Verbindung aufweisen. Daneben ist zu erkennen, dass die Brenngasrohre 10 rund 0,6 mm bis 0,8 mm über den Brennergehäusedeckel 6 hinausragen. 2 also shows that not only fuel gas distribution space 11 and oxygen distribution space 12 are not in fluid connection with each other, but that also the fuel gas distribution space 11 and burner housing interior 7th have no fluid connection. It can also be seen that the fuel gas pipes 10 around 0.6 mm to 0.8 mm above the burner housing cover 6th protrude.

Die 5 zeigt, dass das Brennergehäuse 2 eine Sauerstoffanschlussöffnung 13 zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen Brennergehäuseinnenraum 7 und der Sauerstoffzuleitung 21 aufweist. Das Brennergehäuse 2 weist zudem eine Brenngasleitungsdurchtrittsöffnung 14 auf. Die in der den Brenngasverteilungsraum 11 begrenzende Wandung 70 vorgesehene Brenngasanschlussöffnung 22 ist in 8 dargestellt. Diese Brenngasanschlussöffnung 22 dient zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen dem Brenngasverteilungsraum 11 und der Brenngaszuleitung 20 (siehe 1). Die Brenngasleitungsdurchtrittsöffnung 14 des Brennergehäuses 2 und die Brenngasanschlussöffnung 22 der Wandung 70 des Brenngasverteilungsraums 11 sind fluchtend zueinander angeordnet. Die Brenngaszuleitung 20 kann daher in gerader Linie ohne Biegung von außen in den Brenngasverteilungsraum 11 geführt werden.The 5 shows that the burner housing 2 an oxygen port 13 to establish a fluid connection between the interior of the burner housing 7th and the oxygen supply line 21st having. The burner housing 2 also has a fuel gas line passage opening 14th on. The one in the fuel gas distribution room 11 limiting wall 70 provided fuel gas connection opening 22nd is in 8th shown. This fuel gas connection opening 22nd serves to establish a fluid connection between the fuel gas distribution space 11 and the fuel gas supply line 20th (please refer 1 ). The fuel gas line passage opening 14th of the burner housing 2 and the fuel gas connection opening 22nd the wall 70 of the fuel gas distribution space 11 are aligned with each other. The fuel gas supply line 20th can therefore in a straight line without bending from the outside into the fuel gas distribution space 11 be guided.

In dem Brenngasverteilungsraum 11 ist ein in Brenngasströmungsrichtung BGSR (siehe 2) zwischen einem Ende der Brenngaszuleitung 20 und den Brenngaseintrittsöffnungen 10.2 angeordnetes Prallelement 15 vorgesehen, das in der 9 im Detail dargestellt ist. Das Prallelement 15 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der unteren Wandung 70 des Brenngasverteilungsraums 11. Das Prallelement 15 weist über seine Ausdehnung verteilt Brenngasdurchlässe 16 auf. Das in dem Brenngasverteilungsraum 11 angeordnete Prallelement 15 sorgt dafür, dass der von der Brenngaszuleitung 20 austretende und in den Brenngasverteilungsraum 11 eintretende Brenngasstrom abgebremst und verwirbelt wird. Da sich das Prallelement 15 im Wesentlichen über die gesamte Ausdehnung der unteren Wandung 70 des Brenngasverteilungsraums 11 erstreckt und das Prallelement 15 über seine Ausdehnung verteilt Brenngasdurchlässe 16 aufweist, wird das Brenngas gleichmäßig über den gesamten Brenngasverteilungsraum 11 verteilt und tritt mit homogener Dichte und Geschwindigkeit in sämtliche Brenngaseintrittsöffnungen 10.2 der Brenngasrohre 10 ein. Damit verbunden ist ein ebenso homogenes und gleichförmiges Austreten des Brenngasstroms aus den Brenngasaustrittsöffnungen 10.1.In the fuel gas distribution room 11 is one in the direction of fuel gas flow BGSR (please refer 2 ) between one end of the fuel gas supply line 20th and the fuel gas inlet openings 10.2 arranged impact element 15th provided that in the 9 is shown in detail. The impact element 15th extends essentially over the entire extent of the lower wall 70 of the fuel gas distribution space 11 . The impact element 15th has fuel gas passages distributed over its extension 16 on. That in the fuel gas distribution room 11 arranged impact element 15th ensures that the fuel gas feed line 20th exiting and into the fuel gas distribution space 11 incoming fuel gas flow is slowed down and swirled. Since the impact element 15th essentially over the entire extent of the lower wall 70 of the fuel gas distribution space 11 extends and the impact element 15th Fuel gas passages distributed over its extension 16 has, the fuel gas is uniform over the entire fuel gas distribution space 11 distributed and enters all fuel gas inlet openings with a homogeneous density and speed 10.2 the fuel gas pipes 10 one. Associated with this is an equally homogeneous and uniform exit of the fuel gas flow from the fuel gas outlet openings 10.1 .

In den beiden langgestreckten, sich parallel zu den Brennergehäusewänden 4.1, 4.2 erstreckenden Seitenwänden 50 des Sauerstoffverteilungsraums 12 sind über die Ausdehnung der Seitenwände 50 verteilt Sauerstoffdurchlässe 17 zur Herstellung einer fluiden Verbindung zwischen Brennergehäuseinnenraum 7 und Sauerstoffverteilungsraum 12 vorgesehen. Die Sauerstoffdurchlässe 17 sind in den 3 und 6 deutlich zu erkennen. Durch die in den Seitenwänden 50 des Sauerstoffverteilungsraums 12 über die Ausdehnung der Seitenwand 50 verteilten Sauerstoffdurchlässe 17 wird der durch die Sauerstoffzuleitung 21 in den Brennergehäuseinnenraum 7 eintretende Sauerstoffstrom in den Sauerstoffverteilungsraum 12 geleitet. Dadurch wird der Sauerstoffstrom gleichmäßig über den gesamten Sauerstoffverteilungsraum 12 verteilt und tritt mit homogener Dichte und Geschwindigkeit durch sämtliche Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 durch den Brennergehäusedeckel 6 aus.In the two elongated ones parallel to the burner housing walls 4.1 , 4.2 extending side walls 50 the oxygen distribution space 12 are about the extension of the side walls 50 distributes oxygen passages 17th to establish a fluid connection between the interior of the burner housing 7th and oxygen distribution space 12 intended. The oxygen passages 17th are in the 3 and 6th clearly visible. Through those in the side walls 50 the oxygen distribution space 12 over the extension of the side wall 50 distributed oxygen passages 17th becomes the through the oxygen supply 21st into the interior of the burner housing 7th incoming oxygen flow into the oxygen distribution space 12 directed. This makes the flow of oxygen evenly across the entire oxygen distribution space 12 is distributed and passes through all oxygen outlet openings with a homogeneous density and speed 9 through the burner housing cover 6th out.

Die in den Seitenwänden 50 des Sauerstoffverteilungsraums 12 vorgesehenen und über die Ausdehnung der Seitenwände 50 verteilt angeordneten Sauerstoffdurchlässe 17 weisen einen Durchmesser von rund 2,5 mm auf. Dadurch wird bei üblichen Gasströmen eine besonders homogene Verteilung des Sauerstoffs im Sauerstoffverteilungsraum 12 erreicht.The ones in the side walls 50 the oxygen distribution space 12 provided and about the extent of the side walls 50 distributed oxygen passages 17th have a diameter of around 2.5 mm. With conventional gas flows, this results in a particularly homogeneous distribution of the oxygen in the oxygen distribution space 12 reached.

Wie ebenfalls aus den 3 und 6 zu ersehen ist, sind die in den Seitenwänden 50 des Sauerstoffverteilungsraums 12 vorgesehenen und über die Ausdehnung der Seitenwände 50 verteilt angeordneten Sauerstoffdurchlässe 17 rund 1,5 cm voneinander beabstandet angeordnet. Dieser Abstand zwischen den Sauerstoffdurchlässen 17 ergibt bei üblichen Gasströmen eine besonders homogene Verteilung des Sauerstoffs im Sauerstoffverteilungsraum 12.As also from the 3 and 6th can be seen are those in the side walls 50 the oxygen distribution space 12 provided and about the extent of the side walls 50 distributed oxygen passages 17th spaced about 1.5 cm apart. This distance between the oxygen passages 17th results in a particularly homogeneous distribution of the oxygen in the oxygen distribution space with normal gas flows 12 .

Schließlich ist insbesondere aus der 3 zu erkennen, dass die Sauerstoffdurchlässe 17 in gleichem Abstand von dem Brennergehäusedeckel 6 angeordnet sind. Durch die Anordnung der Sauerstoffdurchlässe 17 in einer Ebene parallel zum Brennergehäusedeckel 6 wird erreicht, dass in dem Sauerstoffverteilungsraum 12 keine Dichtegradienten auftreten, was bei einer ungleichmäßigen Verteilung der Sauerstoffdurchlässe 17 über die vertikale Ausdehnung der Seitenwände 50 des Sauerstoffverteilungsraums 12 der Fall sein könnte.Finally, in particular from the 3 to see that the oxygen passages 17th at the same distance from the burner housing cover 6th are arranged. Through the arrangement of the oxygen passages 17th in a plane parallel to the burner housing cover 6th that is achieved in the oxygen distribution space 12 no density gradients occur, which is caused by an uneven distribution of the oxygen passages 17th via the vertical extension of the side walls 50 the oxygen distribution space 12 could be the case.

Durch die Kombination des Prallelements 15 mit Brenngasdurchlässen 16 und den Seitenwänden 50 des Sauerstoffverteilungsraums 12 mit Sauerstoffdurchlässen 17 wird eine vollkommen homogene Verteilung der zur Verbrennung erforderlichen beiden Reaktionsgase über die gesamte Oberfläche des Gasreihenbrenners 1 und damit ein über die gesamte Ausdehnung des Reihenbrenners extrem homogenes Flammenbild erreicht. Die Homogenität des Flammenbildes wird durch die oben beschriebene Dimensionierung und Anordnung der Sauerstoffdurchlässe 17 noch weiter verbessert. Das extrem homogene Flammenbild eines erfindungsgemäßen Gasreihenbrenners ist in 10 gezeigt.By combining the impact element 15th with fuel gas passages 16 and the side walls 50 the oxygen distribution space 12 with oxygen passages 17th a completely homogeneous distribution of the two reaction gases required for combustion over the entire surface of the gas series burner is achieved 1 and thus an extremely homogeneous flame pattern over the entire extension of the row burner is achieved. The homogeneity of the flame pattern is ensured by the dimensioning and arrangement of the oxygen passages described above 17th improved even further. The extremely homogeneous flame pattern of a gas series burner according to the invention is in 10 shown.

Die 1 und 10 zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasreihenbrenners 1, dessen Brennergehäusedeckel 6 eine Länge L von 15 cm und eine Breite B von 2 cm aufweist (siehe 7). Das Flammenbild gemäß 10 ist im horizontalen Schnitt entsprechend dimensioniert.The 1 and 10 show an embodiment of a gas series burner according to the invention 1 , its burner housing cover 6th a length L. of 15 cm and a width B. of 2 cm (see 7th ). The flame picture according to 10 is dimensioned accordingly in the horizontal section.

Die 1, 3 und 7 zeigen, dass die in dem Brennergehäusedeckel 6 vorgesehenen Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 und Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 so angeordnet sind, dass sich im Betrieb des Gasreihenbrenners ein großflächiges, quaderförmiges Flammenbild einstellt. Ganz allgemein ist es für den Fachmann natürlich selbstverständlich, dass zur Erreichung eines homogenen Flammenbildes die in dem Brennergehäusedeckel 6 vorgesehene Mehrzahl an Brenngasaustrittsöffnungen 10.1 und die Mehrzahl an Sauerstoffaustrittsöffnungen 9 gleichmäßig über die Oberfläche des Brennergehäusedeckels 6 verteilt angeordnet sein müssen.The 1 , 3 and 7th show that those in the burner housing cover 6th provided fuel gas outlet openings 10.1 and oxygen outlet openings 9 are arranged in such a way that a large-area, cuboid flame pattern is produced when the gas burner is in operation. In general, it goes without saying for a person skilled in the art that, in order to achieve a homogeneous flame pattern, those in the burner housing cover 6th provided plurality of fuel gas outlet openings 10.1 and the plurality of oxygen outlet openings 9 evenly over the surface of the burner housing cover 6th must be arranged distributed.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: GasreihenbrennerIn-line gas burners
22: BrennergehäuseBurner housing
33: BrennergehäusebodenBurner housing bottom
4.1, 4.24.1, 4.2: langgestreckte Brennergehäusewändeelongated burner housing walls
66: BrennergehäusedeckelBurner housing cover
77th: BrennergehäuseinnenraumBurner housing interior
99: SauerstoffaustrittsöffnungenOxygen outlet openings
1010: BrenngasrohreFuel gas pipes
10.110.1: BrenngasaustrittsöffnungenFuel gas outlet openings
10.210.2: BrenngaseintrittsöffnungenFuel gas inlet openings
1111: BrenngasverteilungsraumFuel gas distribution room
1212: SauerstoffverteilungsraumOxygen distribution space
1313: SauerstoffanschlussöffnungOxygen connection opening
1414th: BrenngasleitungsdurchtrittsöffnungFuel gas line passage opening
1515th: PrallelementImpact element
1616: BrenngasdurchlassFuel gas passage
1717th: SauerstoffdurchlassOxygen transmission
1818th: FührungsplatteGuide plate
2020th: BrenngaszuleitungFuel gas supply line
2121st: SauerstoffzuleitungOxygen supply
2222nd: BrenngasanschlussöffnungFuel gas connection opening
2323: BohrungenDrilling
4040: Öffnungopening
5050: Seitenwand des SauerstoffverteilungsraumsSidewall of the oxygen distribution space
6060: untere Wandung des Sauerstoffverteilungsraumslower wall of the oxygen distribution space
7070: untere Wandung des Brenngasverteilungsraums lower wall of the fuel gas distribution space
BGSRBGSR: BrenngasströmungsrichtungFuel gas flow direction
LL.: Länge des BrennergehäusedeckelsLength of the burner housing cover
BB.: Breite des BrennergehäusedeckelsWidth of the burner housing cover

Claims

External mixing gas burner (1) with a cuboid burner housing (2), the burner housing (2) having a burner housing base (3), two elongated burner housing walls (4.1, 4.2), two burner housing side parts and a burner housing cover (6), the burner housing (2) delimits a burner housing interior (7), wherein the burner housing cover (6) has a plurality of fuel gas outlet openings (10.1) and a plurality of oxygen outlet openings (9), the fuel gas outlet openings (10.1) each being formed by one end of a fuel gas pipe (10) of a plurality of fuel gas pipes (10), each an oxygen outlet opening (9) is arranged adjacent to a fuel gas outlet opening (10.1), the fuel gas pipes (10) with their fuel gas inlet openings (10.2) formed by their second ends opposite the respective fuel gas outlet openings (10.1) in fluid communication with a burner housing interior (7) arranged fuel gas distribution chamber (11), the oxygen outlet openings (9) being in fluid communication with an oxygen distribution chamber (12) arranged in the burner housing interior (7), the fuel gas distribution chamber (11) and oxygen distribution chamber (12) not being in fluid communication with one another, and wherein fuel gas The distribution space (11) and the burner housing interior (7) are not in fluid communication with one another, the burner housing (2) having an oxygen connection opening (13) for establishing a fluid connection between the burner housing interior (7) and an oxygen supply line (21), the burner housing (2 ) has a fuel gas line passage opening (14) and a lower wall (70) delimiting the fuel gas distribution space (11) has a fuel gas connection opening (22) for establishing a fluid connection between the fuel gas distribution space (11) and a fuel gas feed line (20), wherein in the fuel gas distribution space (11 ) a baffle element (15) arranged in the fuel gas flow direction (BGSR) between one end of the fuel gas feed line (20) and the fuel gas inlet openings (10.2) is provided, the baffle element (15) extending essentially over the entire extent of the lower wall (70) of the fuel gas distribution space (11) extends and the impact element (15) over it has fuel gas passages (16) distributed over its extension, with at least one elongated side wall (50) of the oxygen distribution space (12) distributing oxygen passages (17) over the extension of the side wall (50) to establish a fluid connection between the burner housing interior (7) and the oxygen distribution space (12) ) having.

External mixing gas burner (1) after Claim 1 , characterized in that the fuel gas line passage opening (14) of the burner housing (2) and the fuel gas connection opening (22) of the wall of the fuel gas distribution space (11) are arranged in alignment with one another.

External mixing gas burner (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that a fuel gas outlet opening (10.1) and an oxygen outlet opening (9) are each arranged in an opening (40) provided in the burner housing cover (6), a fuel gas pipe (10) with its end forming the fuel gas outlet opening (10.1) is arranged in the opening (40) and the diameter of the opening (40) is larger than the outer diameter of the fuel gas pipe (10), each oxygen outlet opening (9) enclosing a fuel gas outlet opening (10.1) in a ring.

External mixing gas burner (1) after Claim 3 , characterized in that the outside diameter of the fuel gas pipes (10) in the region of the fuel gas outlet opening (10.1) is between 0.8 mm and 1.2 mm, preferably around 1.0 mm, and the diameter of the openings (40) in the burner housing cover (6 ) is between 1.4 mm and 1.8 mm, preferably 1.6 mm.

External mixing gas series burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel gas tubes (10) are arranged parallel to one another.

External mixing gas burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel gas pipes (10) are guided through a guide plate (18) provided in the oxygen distribution space (12), with bores (23) in the guide plate (18) for the fluid connection of Oxygen distribution space (12) and oxygen outlet openings (9) are provided.

External mixing gas burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel gas pipes (10) are firmly connected to the lower wall (60) of the oxygen distribution space (12) by cold welding.

Externally mixing gas series burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that oxygen passages (17) are provided in two elongated side walls (50) of the oxygen distribution space (12) distributed over the extension of the side walls.

Externally mixing gas burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that those provided in the side walls (50) of the oxygen distribution space (12) and oxygen passages (17) arranged distributed over the extension of the side walls (50) have a diameter between 1 mm and 5 mm.

Externally mixing gas burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen passages (17) provided in the side walls (50) of the oxygen distribution space (12) and distributed over the extension of the side walls (50) are between 0.5 cm and 5 cm cm spaced from each other.

External mixing gas burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen passages (17) provided in the side walls (50) of the oxygen distribution space (12) and distributed over the extension of the side walls (50) are arranged at the same distance from the burner housing cover ( 6) are arranged.

External mixing gas series burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel gas outlet openings (10.1) and oxygen outlet openings (9) provided in the burner housing cover (6) are arranged in such a way that a large-area, cuboid flame pattern is created when the gas series burner (1) is in operation adjusts.

External mixing gas burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the burner housing cover (6) has a length (L) of 80 mm to 0.5 m and a width (B) of 20 mm to 0.1 m.

Externally mixing gas series burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the oxygen feed line (21) is a feed line for oxygen or a feed line for air.

External mixing gas series burner (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel gas feed line (20) is a feed line for natural gas, for propane gas or for hydrogen.