DE1035305B

DE1035305B - Gas burner with separate pressurized gas compressed air supply inside the burner housing, in particular for burning natural gas

Info

Publication number: DE1035305B
Application number: DEG15574A
Authority: DE
Inventors: Helmut Eschke; Albrecht Merker
Original assignee: GAKO GES fur GAS und KOHLENST
Current assignee: GAKO GES fur GAS und KOHLENST
Priority date: 1954-10-14
Filing date: 1954-10-14
Publication date: 1958-07-31

Description

Gasbrenner mit getrennter Druckgas-Druckluftzuführung innerhalb des Brennergehäuses, insbesondere zur Verfeuerung von Erdgas Die Erfindung betrifft Gasbrenner zur Verfeuerung von Gasen aller Art, insbesondere von Erdgas, mit getrennter Druckgas- und Druckluftführung innerhalb des Brennergehäuses sowie mit mehreren in gleichem Abstand von der mittleren Längsachse des Brennergehäuses angeordneten, von je einem Luftkanal umgebenen Gasdüsen und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung derartiger Brenner zum Gegenstand, welche nicht nur die Bildung einer intensiven, kurzen, leicht regulierbaren Flamme mit großer Strahlungshitze ermöglicht, sondern sich auch durch eine wesentlich schnellere und bessere Verbrennung mit einer erheblichen Verringerung des Rauchgasvolumens und der Schornsteinverluste auszeichnet.Gas burner with separate compressed gas compressed air supply within the Burner housing, in particular for the combustion of natural gas The invention relates Gas burner for burning gases of all kinds, especially natural gas, with separate Compressed gas and compressed air ducts within the burner housing and with several arranged at the same distance from the central longitudinal axis of the burner housing, each surrounded by an air duct and has a particularly useful design such torches are the subject, which not only the formation of an intense, short, easily adjustable flame with great radiant heat, but rather also through a much faster and better combustion with a considerable Reduction of the flue gas volume and the chimney losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erzielung einer vollkommenen Verbrennung eine besonders intensive Mischung des gasförmigen Brennstoffes mit der Verbrennungsluft unmittelbar am Austritt aus dem Brenner herzustellen.The invention is based on the object to achieve a perfect Combustion is a particularly intensive mixture of the gaseous fuel with the Produce combustion air directly at the outlet from the burner.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß der die radialen Siebdüsen aufweisende Teil des Kopfes jedes Gasrohres im engsten Querschnittsbereich je einer venturidüsenförmigen Luftdüse angeordnet ist.This object is achieved with the invention in that the radial Part of the head of each gas pipe having sieve nozzles in the narrowest cross-sectional area each a venturi-shaped air nozzle is arranged.

Die Verwendung venturidiisenförmiger Luftdüsen ist an sich bei Saugluftbrennern bereits bekannt. jedoch dienen dieselben hier nicht dazu, hohe Geschwindigkeiten und damit kinetische Energie zu Mischzwecken zu erzeugen. Sie haben lediglich den Zweck. den zum Ansaugen erforderlichen Unterdruck zu erzeugen.The use of venturi-shaped air nozzles is inherent in suction air burners already known. however, they are not used here for high speeds and thus to generate kinetic energy for mixing purposes. You only have that Purpose. to generate the vacuum required for suction.

Im Gegensatz hierzu wird durch die Ausführung gemäß der Erfindung eine außerordentlich. innige Mischung von Brennstoff und Luft erzeugt, so daß die Verbrennung vollständig, schnell und auf dem kürzesten Wege erfolgen kann.In contrast to this, by the embodiment according to the invention an extraordinary one. intimate mixture of fuel and air generated so that the Combustion can take place completely, quickly and by the shortest route.

Um die Hitze in kürzester Zeit auf den gesamten Raum der Brennkammer gleichmäßig zu verteilen. ist gemäß der Erfindung zentral zur Brennerachse ein glockenförmiger, vom Brennermundstück an vorspringender Leitschirm zweckmäßig aus hochhitzebeständigem Material vorgesehen, der gegen Zerstörung durch die in der Brennkammer herrschende Hitze an der Innenwandung mit Stampfmasse ausgekleidet ist.To the heat in the shortest possible time on the entire space of the combustion chamber to distribute evenly. is according to the invention central to the burner axis a bell-shaped, from the burner mouthpiece on the protruding guide screen, it is expediently made of highly heat-resistant material Material provided against destruction by the prevailing in the combustion chamber Heat on the inner wall is lined with rammed earth.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. «-elche einen gemäß der Erfindung ausgestalteten Brenner in einen senkrechten Längsschnitt zeigt.The object of the invention is shown in the drawing, for example. «- what a burner designed according to the invention in a vertical longitudinal section shows.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht der Brenner aus einer geräumigen Gaskammer 1, an die sich die bis zum Brennermundstück reichendeLuftkaniiner2 anschließt. je nach Leistung des Brenners führt von der Gaskammer 1 eine verschieden große Anzahl von Gasrohren 3 durch die Luftkammer 2 hindurch bis zum Brennermundstück, das durch die vordere Abschlußwand 4 der Luftkammer 2 gebildet wird.As the drawing shows, the burner consists of a spacious one Gas chamber 1, to which the air duct 2, which extends up to the burner mouthpiece, is connected. Depending on the power of the burner, the number of gas chambers 1 varies of gas pipes 3 through the air chamber 2 through to the burner mouthpiece that passes through the front end wall 4 of the air chamber 2 is formed.

Die Gasrohre 3 sind an ihrem freien Ende durch eine Querwand 5 verschlossen, während der vordere Teil der Rohre mit einer großen Anzahl feiner, auf den Rohrumfang gleichmäßig verteilter, radialer Bohrungen 6 versehen ist, welche eine Siebdüse 7 bilden.The gas pipes 3 are closed at their free end by a transverse wall 5, while the front part of the tubes with a large number finer, on the tube circumference evenly distributed, radial bores 6 is provided, which a sieve nozzle 7 form.

Die Gasrohre 3 sind von einer der Brennergröße entsprechenden Luftkammer 2 umgeben, die nach der Brennkammer 8, z. B. dem Feuerraum eines Kessels, hin durch eine Abschlußwand 4 abgeschlossen wird. In dieser Abschlußwand ist um jede Siebdüse 7 herum eine venturiförmige Luftdüse 9 angeordnet, deren kleinster Querschnitt so gewählt ist, daß Gas- und Luftgeschwindigkeit zueinander im Verhältnis von 1 :2,5 stehen.The gas pipes 3 have an air chamber corresponding to the size of the burner 2 surrounded by the combustion chamber 8, for. B. the furnace of a boiler, through an end wall 4 is completed. In this end wall is around each sieve nozzle 7 arranged around a venturi-shaped air nozzle 9, the smallest cross section of which is as follows it is chosen that the gas and air velocities are in a ratio of 1: 2.5 to one another stand.

Zur gleichmäßigen Verteilung der Flamme in der Brennkammer 8 befindet sich in der Mittelachse des Brenners ein auf der Abschlußwand 4 angebrachter Leitschirm 10, dessen Größe und Steigung der Leitflächen der Bremergröße und Größe der Kesselbrennkaminer angepaßt ist.For even distribution of the flame in the combustion chamber 8 is located A guide screen attached to the end wall 4 is located in the central axis of the burner 10, the size and slope of the guide surfaces of the size of the Bremer and the size of the boiler is adapted.

Der Leitschirm 10 ist an seiner Innenwandung durch Auftragen von Stampfmasse 11 gegen die zerstörende Wirkung der in der Brennkammer 8 herrschenden Hitze gesichert.The guide screen 10 is on its inner wall by applying ramming material 11 secured against the destructive effect of the heat prevailing in the combustion chamber 8.

Der Brenner gemäß der Erfindung wird mit einem der Belastung entsprechenden Gas- und Luftdruck betrieben.The burner according to the invention is provided with a load corresponding Gas and air pressure operated.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Das radial aus den Bohrungen 6 der Siebdüse 7 ausströmende Gas kommt in der Siebdüse 7 fein verteilt mit der Verbrennungsluft in Berührung. Durch die mit hoher Geschwindigkeit axial durch die Luftdüse hindurch strömende Luft wird das Gas plötzlich sehr stark beschleunigt und verwirbelt und somit gezwungen, sich innig mit der Verbrennungsluft zu vermischen. Unterstützt wird dieser Vorgang noch durch den im Brennermund befindlichen Leitschirm 10, dessen zusätzliche Aufgabe es ist, die Flamme gleichmäßig in der Brennkammer 8 zu verteilen und zu verhindern, daß bei zu hoch eingestelltem Luftdruck die Flamme vom Brenner abreißt.The mode of operation of the device described above is as follows: The gas flowing out radially out of the bores 6 of the sieve nozzle 7 comes into contact with the combustion air in finely divided form in the sieve nozzle 7. Due to the air flowing axially through the air nozzle at high speed, the gas is suddenly very strongly accelerated and swirled and thus forced to mix intimately with the combustion air. This process is supported by the guide screen 10 located in the burner mouth, the additional task of which is to distribute the flame evenly in the combustion chamber 8 and to prevent the flame from tearing off the burner if the air pressure is set too high.

Beim Eintritt in die Brennkammer 8 ist die Gas-Luft-Vermischung beendet. Die restlose Verbrennung wird innerhalb der Brennkammer zu Ende geführt. Die Ausmauerung der Brennkammer kommt hierbei zum Glühen und erreicht bei Grenzlast eine Temperatur von 900 bis 1000° C. Die Folgeerscheinung dieser intensiven, schnellen Verbrennung ist eine Senkung des bisherigen Luftüberschußfaktors. Folglich tritt ebenfalls eine Verminderung des Rauchgasvolumens ein, und der Zugbedarf sinkt ebenso wie die Abgastemperatur. Somit verringert sich also der Schornsteinverlust, und der Kesselwirkungsgrad steigt.When entering the combustion chamber 8 , the gas-air mixing is ended. The complete combustion is completed within the combustion chamber. The lining of the combustion chamber comes to glow and reaches a temperature of 900 to 1000 ° C at maximum load. The consequence of this intensive, rapid combustion is a reduction in the previous excess air factor. As a result, there is also a reduction in the volume of the flue gas, and the draft requirement drops, as does the exhaust gas temperature. So the chimney loss is reduced and the boiler efficiency increases.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Gas burners for firing gases of all kinds, in particular natural gas, with separate compressed gas and compressed air ducts within the burner housing and several gas pipes extending through the air chamber, concentric to the central axis of the housing, the head of which is closed and has radial sieve nozzles, characterized that the part of the head of each gas pipe having the radial sieve nozzles is arranged in the narrowest cross-sectional area of each venturi-shaped air nozzle.

2. Gas burner according to claim 1, characterized in that in front of the burner concentrically to the individual nozzles (9) a bell-shaped guide screen (10) made of highly heat-resistant material is set, which opposes the finished mixture emerging from the nozzles (9) with a flow resistance and this causes violent vortex formation and intense burning. Documents considered: German Patent No. 329 367; French Patent No. 1009 018; U.S. Patent Nos. 1807 977, 1512 579.