DE1215292B

DE1215292B - Brennersiebplatte fuer flammenlose Verbrennung von gasfoermigen Brennstoffen

Info

Publication number: DE1215292B
Application number: DEH49714A
Authority: DE
Inventors: Fritz Helkenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-07-13
Filing date: 1963-07-13
Publication date: 1966-04-28
Also published as: BE649908A; NL6406310A; GB1065282A

Description

Brennersiebplatte für flammenlose Verbrennung von gasfönnigen Brennstoffen Die Erfindung betrifft eine Brennersiebplatte für flammenlose Verbrennung von gasförmigen Brennstoffen, welche mit einer Anzahl von Durchtrittsöffnungen für den Brennstoff versehen ist.
Derartige Brennersiebplatten aus keramischem Material sind bekannt. Sie finden Verwendung in Brennern für öfen ohne Schornsteinanschluß zur Verbrennung von Propan- und Butangas, ebenso bei Großraumheizung für Erdgas. Diese bekannten Brennersiebplatten bestehen aus einem sehr porösen keramischen Material, wobei die Porösität des Steinvolumens etwa 60% beträgt.
Die Porösität des verwendeten Materials hat zur Folge, daß die Oberfläche der Brennersiebplatten wie auch insbesondere die Oberfläche ini Inneren der Durchtrittsöffnungen von besonders rauher Beschaffenheit ist. Dies hat den Nachteil, daß der Strömungswiderstand im Inneren der Durchtrittsöffnungen verhältnismäßig groß ist, und dadurch bei einer gegebenen lichten Weite der Durchströmöffnungen und bei einem gegebenen Gasdruck die Durchströmgeschwindigkeit des Brenngases beeinträchtigt wird. Mit dem Absinken der Durchtrittsgeschwindigkeit wird aber nicht nur die Leistung des Brenners verringert, sondern es wird auch die Gefahr eines Flammenrückschlages um so höher sein, je geringer die Durchströmgeschwindigkeit des Brenngases ist. Insbesondere durch den Reibungsstau des Brenngasgemisches in den Durchtrittsöffnungen der Brennersiebplatte wird dieses Brenngasgemisch stark erwärmt und expandiert, so daß eine Neigung zur tieferen Zündung im Inneren der Brennersiebplatte entsteht, die zu einem Rückschlag in die Mischkammer des Brenners führen kann. Dieser Vorgang wird noch gefördert bei Zugluft der Nachverbrennung an der Oberfläche der Steine.
Man hat auch schon Brennersiebplatten vorgeschlagen, welche nicht porös ausgebildet sind, dafür aber zur Vermeidung der Wärmeleitfähigkeit mit Einschlüssen von Luft oder Stoffen geringer Wärmeleitfähigkeit versehen sind. Diese Einschlüsse verursachen ebenfalls eine rauhe Oberfläche in den Durchtrittskanälen der Brennersiebplatte, so daß die vorstehend geschilderten Nachteile in gleicher Weise auftreten.
Obwohl bekannt ist, daß die Strömungsverluste in glatten Strömungskanälen niedriger sind als in rauhen Kanälen, hat man bisher bei Brennersiebsteinen von dieser bekannten Tatsache keinen Gebrauch gemacht, weil man glaubte, auf die Luftkammern oder die sonstigen wärmedämmenden Einschlüsse nicht verzichten zu können, um der Gefahr des Rückzündens infolge überheizung des Brennersteines zu begegnen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Brennersiebplatte zu schaffen, welche sowohl die Gefahr eines Flammenrückschlages verhindert als auch bei gleichen Abmessungen wie bei den bekannten Brennersiebplatten eine erhöhte Durchströnigeschwindigkeit und dadurch eine erhöhte Leistung des Brenners, bezoaen auf die Brennerfläche, ermöglicht.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß zumindest die Wandung jeder Durchtrittsöffnung eine glatte Oberfläche aufweist.
Dabei bieten sich verschiedene Möglichkeiten an, um dieses Ziel zu erreichen. Man kann entweder die Innenfläche' der Durchtrittsöffnung mit einer hitzebeständigen Glasur versehen oder man kann durch die Auswahl eines geeigneten Materials für die Brennersiebplatte die gewünschte glatte Oberfläche erreichen.
Es hat sich außerdem herausgestellt, daß die bekannten Brennersiebplatten wegen der Porösität des Materials oder wegen der wärmedärnmenden Einschlüsse sehr zerbrechlich sind und deshalb eine geringe Lebensdauer aufweisen. Es kommt hinzu, daß die porösen Brennersiebplatten außerordentlich aufnahmefähig für Feuchtigkeit und Nässe sind. Da wegen der großen Porösität des Materials das Feuchtigkeitsvolumen im ungünstigsten Falle 60 11/o des Gesamtvolumens der Brennersiebplatte einnehmen kann, ist die dadurch bedingte Gefahr sehr erheblich. Da die Brennersiebplatte zumindest den Prozentsatz der relativen Luftfeuchtigkeit in ihre Struktur aufnehmen wird, wird bei dem Anheizen des Brenners diese Feuchtigkeit in den porösen Zellen verdampft. Dadurch entstehen Dampfspannungen, die sich durch die ungleichen Querschnitte der Umrandung der Brennersiebplatte und durch die schwachen Zwischenstege zwischen den Durchtrittsöffnungen nicht gleichmäßig verteilen. Es besteht dadurch die Gefahr der Rissebildung, die die Lebensdauer der bekannten Brennersiebplatten deshalb weiter verkürzt.
Wegen der Feuchtigkeitsempfindlichkeit der bekannten Brennersiebplatten ist es bisher nicht möglich gewesen, flüssige Brennstoffe nach Art der Gasbrenner in verdampfter Form als 'Luftgasgeinisch unter Zusatz von sekundärer Verbrennungsluft an der Oberfläche derartiger_Brennersiebplatten flammenlos zu verb#eniäen. Mit einer derartigen Verbrennung flüssiger Brennstoffe wäre aber ein großer Vorteil zu erreichen.
Bei bisher bekannten Verdampfungsverbrennem für flüssige Brennstoffe werden diese Brennstoffe unter Zuführung von primärer und sekundärer Verbrennungsluft,direkt verbrannt. Dieser Vorgang hat deA Nachteii,*"daß- die sich im Heizöl befindlichen aromatischen Schmutzstoffe bei dem Verbrennungsvorgang im Brenner kristallinisch ablagern, sich aufbauen und erhärten. Der erhärtete Belag stört dieeinwandfreie Verdampfung und Verbrennung des Heizöle&, soweit er als ölkohle nicht verbrennt. Außerde.m-,bö ünstigt dieser Belag den Flammen-#briß bei stark-gunterschiedlichemSchomsteigzug und fährt zu Verpuffungen im Brenner.
Eine Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht'deshalb darin, daß die gesamte Brennersiebplatte eine glatte feuchtigkeitsundurchlässige Oberfläche aufweist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Brennersiebplatte aus nichtporösem Material besteht.
Ia besonders zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung setzt sich dieses Material aus 53 bis 65 % Si02, 25 bis 45 % AI,0 3 und 2 bis 10 % Mg0 zusammen. DiebesonderedVorteile diesesMaterials, das den Typen 510 bis 512 der Gruppe 500 von DIN 40 685 entspricht, bestehen darin, daß es eine besonders große Härte aufweist sowie gegenüber Säuren und großer Hitze besonders widerstandsfähig ist. Wegen der Festigkeit des Materials wird die Lebensdauer der Brennersiebplatte zusätzlich erhöht. Außerdem ist die Brennersiebplatte durch ihr festes Gefüge gleichmäßig in der Glühung und setzt der Zugluft größeren Widerstand gegen Abkühlung der Oberfläche entgegen, womit ein Flammenri ckschlag in die -Nfischk;immer vermieden wird.
Ein' beispielsweise Ausführungsform einer Biennersiebplatte 10 ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Diese Brennersiebplatte 10 ist mit einer ganzen Anzahl von Durchtrittsöffnungen 12 für das Brenngas -siebartig überzogen.
Dabei ist in F i g. 1 die Brennersiebplatte 10 eine Draufsicht und in F i g. 2 ein Schnitt A-A der F i g. 1. dargestellt.

Claims

Patentansprüche: 1. Brennersiebplatte für flammenlose Verbren-' nung von gasförmigen Brennstoffen, welche mit einer Anzahl von Durchtrittsöffnungen für den Brennstoff versehen ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß zumindest die Wandung jeder Durchtrittgöffnung (12) 'eine glatte Oberfläche aufweist. '.
2. Brennersiebfflatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Brenner-.siebplatte eine glatte, feuchtigkeitsundurchlässige Oberfläche aufweist. 3. Brennersiebplatte nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus nichtporösem Material besteht.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 464 692; schweizerische Patentschrift Nr. 294 495; französische Patentschrift Nr.'l 178 500; USA.-Patentschriften Nr. 1830 826, 2 560 862, 2775294.