DE10220155A1 - Gasbrenner für Zentralheizungen - Google Patents

Abstract

Gas und Luft werden innerhalb eines Mischkörpers, z. B. Drahtgewebe, zusammengebracht. Die Verbrennung beginnt innerhalb des Mischkörpers in der Glühzone. Die Feuerungsleistung wird kontinuierlich von dem Gebläse in Verbindung mit einem regelbaren Gasdruckregler gesteuert. Ein Zurückschlagen der Flammen bei kleiner Leistung ist nicht möglich.

Description

• Punktgenaues regeln ist heute eine Selbstverständlichkeit. Auch geringe Abweichungen von den Sollwerten verursachen bei regelmäßigem Energieverbrauch, wie in Zentralheizungen, erhebliche, dauernde Mehrkosten.
• Bei Gasheizungen ist der Brenner der Schwachpunkt in der Regelkette. Ein Brennerschwachpunkt war bisher die geringe Bandbreite, in welcher ein Gasbrenner optimale Brennwerte lieferte, so dass man nur in diesem Bereich durch ein- und ausschalten der Feuerung die Heizleistung dem Bedarf anpassen kann.
• In der Technikersprache: Die Anlage fährt nicht Strich, die Regelungskurve gleicht eher einer Sägezahnkurve. Mit der Fig. 14 wird der Stand der heutigen Technik aufgezeigt.
• Ansatzpunkt ist der als Mischzone (M) bezeichnete Brennerabschnitt. Das Gas-Luftgemisch in diesem Bereich geht beim Ausschalten verloren. Beim Einschalten der Feuerung muß wieder ein zündfähiges Gemisch auf gebaut werden. Bis zur vollen Flammenbildung können 2-4 Sekunden vergehen. Bei durchschnittlich 20.000 Schaltvorgänge im Jahr sind das erhebliche Mengen ungenutzter Brennstoffe. Die Neuheit verzichtet auf die Mischzone der heutigen Brenner. Stattdessen wird die Luft und das Brenngas innerhalb eines durchlässigen Mischkörpers zusammengebracht.
• Auch bei geringer Brennerleistung können die Flammen nicht zurückschlagen. Die Leistungsbandbreite des Brenners kann erhöht werden.
• Vorteilhaft ist es dem Mischkörper sofort einen porösen Glühkörper nachzuordnen, so dass eine Standard- oder gegebenenfalls auch eine katalytische Verbrennung möglich ist.
• Die vorgeschlagene Brennereinrichtung kann mit einem mehrstufigem Gas-Magnetventil, mit gleichgeschaltetem Gebläse, oder vorteilhafter, da stufenlos, nach dem gezeichneten Schema Fig. 2 bzw. Fig. 3 betrieben werden.
• Für die stufenlose Brennersteuerung nach Fig. 2 wird die vom Gebläse geförderte Luftmenge erfasst und an einen Rechner gemeldet. Dieser wiederum beeinflußt über eine elektrische Verstelleinrichtung die Federspannung eines Gas-Druckreglers und damit die Gas-Durchflußmenge. Gas-Druckregler sind bewährte, zuverlässige Regler. Als Neuheit wird hier die elektrische Verstellbarkeit der Federspannung des Gas- Druckreglers betrachtet.
• Die vorgeschlagene Mischeinrichtung besteht aus verschiedenen Zonen.
• Die 1. Zone wird mit hoher Luftgeschwindigkeit durchströmt. In der 2. Zone, nach der Gasbeimischung, verringert sich die Durchströmgeschwindigkeit durch Auffächerung.
• Die Mischkörper in der 2. Zone sollten strömungsgünstig geformt sein, kugel- oder auch tropfenförmig.
• In der 3. Zone wird das Gasgemisch frei nach Fig. 3, oder innerhalb eines porösen Glühkörpers nach Fig. 2 verbrannt. Unter porösem Glühkörper wird beispielweise ein Körper verstanden, dessen Aufbau vergleichbar ist mit poröser Koks-Kohle, jedoch aus hitzebeständigem Keramikmaterial. Fig. 2 1 Luftverteilung
  2 Mischzone Brenngas-Luft
  3 Verbrennungszone
  4 Elektromotor
  5 Kurvenscheibe
  6 Gasdruckregler
  7 Magnetventil/Überwachung
  8 Brennerlanze
  9 Glühkörper
  10 Gebläse
  11 Wärmetauscher
  Fig. 3
  1 Luftverteilung
  2 Mischzone Brenngas-Luft
  3 freier Ausbrand
  6 Gasdruckregler
  8 Brennerlanze
  10 Gebläse
  11 Wärmetauscher
  12 Luftdruckdose
  
  
Funktionsablauf
• Bei Wärmeanforderung geht das Gebläse 10 in Betrieb. Der aufgebaute Luftdruck wird an einer Meßstelle erfasst und der Wert zu einem Rechner übermittelt.
• Der Rechner steuert über einen Elektromotor 4, über eine Kurvenscheibe 5, die Federspannung des Gasdruckreglers 6. Erhöhung des Federdrucks auf die Membrane des Druckreglers 6 bedeutet höheren Gasdruck. Andererseits, bei Verringerung des Federdruckes verringert sich auch der Gasdruck und damit der Gasdurchssatz.
• Vom Druckregler 6 strömt das Gas durch das Ventil 7 zu der Brennerlanze 8. Durch Düsenbohrungen in der Brennerlanze 8 tritt das Gas aus und vermischt sich mit der vorbeiströmenden Verbrennungsluft.
• Da auf einer möglichst kurzen Strecke eine gute Durchmischung erreicht werden muß, wird das Brenngas innerhalb der Mischzone 2 durch Mischkörper aufgefächert. In der Zone 3 wird der Brennstoff frei verbrannt, Fig. 3 oder innerhalb eines Glühkörpers Fig. 2. Bekannt sind Keramik-Lochbrenner mit einem gleichmäßigen Flammenbild. Vorgeschlagen wird ein Keramikbrenner mit diffusem Flammenaustritt.

Claims (4)

1. Gasbrenner mit Verbrennungsluftzuführung durch ein Gebläse und Gaszumischung innerhalb einer Mischzone,
gekennzeichnet dadurch, dass das Gas und die Verbrennungsluft innerhalb eines durchlässigen Mischkörpers (Zone 1 und 2) vermischt werden.

2. Neuheit gekennzeichnet dadurch, dass die Verbrennung innerhalb eines porösen, hitzebeständigen und durchlässigen Körper stattfindet. (Zone 3)

3. Neuheit gekennzeichnet dadurch, dass die Federspannung des Gasdruckreglers über einen elektrischen Antrieb (4 und 5) verändert werden kann.

4. Neuheit dadurch gekennzeichnet, dass der Keramik- Brenner schwammartig, porös aufgebaut ist.