DE1218375B

DE1218375B - Brenner fuer gasfoermige oder fluessige Brennstoffe

Info

Publication number: DE1218375B
Application number: DEST14733A
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Rath; Gerard Johan Blosma
Original assignee: Stettner & Co Fabrik Elektroke
Current assignee: Stettner & Co Fabrik Elektroke
Priority date: 1959-02-04
Filing date: 1959-02-04
Publication date: 1966-06-08
Also published as: FR1246693A; GB905481A

Description

Brenner für gasförinige oder flüssige Brennstoffe Die, Erfindung betrifft einen Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe mit einer Mischkammer für Luft und Brennstoff, der mit einer keramischen, porösen und/oder mit zahlreichen Löchern ausgeffisteten Abschlußplatte abgedeckt ist, deren Oberfläche durch Verbrennung des Brennstoffes in der Nähe der Löcher hohe Temperaturen annimmt und so als Strahlfläche wirkt, wobei außen vor der Abschlußplatte ein Gitter zur Vergleichmäßigung der Verbrennun 'g angebracht ist.
Bei diesen Brennern, die auch Infrarotstrahler genannt werden, tragen die Verbrennungsgase, die als sichtbare Flammenhaut oberhalb der keramischen Abschlußplatte erscheinen, nur sehr wenig zur Gesamtstrahlung bei, bezogen auf die von der keramischen Platte ausgehende Strahlung.
Bei diesen Brennern hängt die Oberflächentempe,-ratur der Abschlußplatte der Mischkammer von der Bremistoffbeschaffenheit und seiner Verbrennungsgeschwindigkeit ab. Die bekanntgewordenen Untersuchungsergebnisse an den bisher üblichen Brennern haben ergeben, daß der Strahlungswirkungsgrad sehr verschieden ist und im allgemeinen unter 50% liegt. Die bei diesen Brennern gemessenen Oberflächentemperaturen der keramischen Abschlußplatte liegen zwischen 700 und 830' c.
Zur Verbesserung der Strahlung ist es bekannt, über der keramischen Strahlfläche ein Drahtgitter anzubringen, das aus Gründen der Zunderfestiggkeit aus einer Chrom-Nickel-Legierung hergestellt und das mit einem geringen Abstand von der Strahlfläche angeordnet ist. Dieses Gitter wird durch die Strahlung der keramischen Abschlußplatte und infolge Erwärmung durch die Abgase bis auf Glühtemperatur erhitzt, wobei durch eine Rückstrahlung des erhitzten Gitters auf die keramische Fläche eine Erhöhung der Oberflächentemperatur dieser keramischen Strahlfläche erreicht wird. Da das Gas-Luft-Gemisch sich bei der Verbrennung stark ausdehnt und durch das glühende Drahtgitter gebremst wird, besteht besonders bei engmaschigen Drahtgittern die Gefahr, daß die, Verbrennung unvollständig verläuft und ein unzulässig hoher Anteil von Kohlenoxyd im Abgas auftritt.
Wird die Maschenweite des Gitters zu groß gewählt, geht der oben beschriebene Vorteil der erhöhten Oberflächentemperatur weitgehend verloren. Außerdem besteht die Gefahr, daß durch Verformung des Drahtgitters, die besonders durch das immer wieder stattfindende Aufheizen und Abkühlen leicht eintreten kann, eine gute Verbrennung unmöglich wird. Es sind weiter Gasbrenner mit Abschlußplatten bekannt, vor denen ein Gitter aus stark verwundenen Metallstreifen angebracht ist, die zwar eine gleichmäßige Verbrennung an der Plattenoberfläche bewirken, aber dabei selbst auf Flammentemperatur erhitzt werden, so daß der Brenner se-ine Strahlung breit gestreut aussendet, was im allgemeinen bei Infrarotbrennem nicht erwünscht ist.
Schließlich hat man auch zur Vergleichmäßigung der Verbrennung schon Abschlußplatten aus keramischem Werkstoff mit einer Vielzahl tiefer, von der Oberfläche, ausgehender zylindrischer Sacklöcher angewandt, die als Leitkanäle für die Einzelflammen wirken. Da aber die Sacklöcher tief sind, strahlt nur intensiv der Loch,-rund, so daß nur ein kleiner Teil der Abschlußplatte eine, Infrarotstrahlung aufweist.
Die bei den bekannten Infrarot-Wärine-Strahlgeräten zum Zweck der Bündelung der Strahlung benutzten Reflektoren aus Aluminium lassen im Dauerbetrieb zu wünschen übrig, da es wegen der Länge und Breite der strahlenden Fläche bei den im allgemeinen anzutreffenden technischen Gegebenheiten nicht möglich ist, einen solchen parabolischen Rrflektor anzubringen, wie es an sich nötig wäre. Außerdem geht bei diesen Metallreflektoren die Reflektionsfähigkeit der Oberfläche durch Verbrenungsrückstände in kurzer Zeit sehr weit zurück.
Schließlich ist noch ein Infrarotbrenner für flüssige Brennstoffe bekannt mit einem katalytisch wirkenden Gitter aus hochkant gestellten ebenen Flachstäben netzwerkarti-er Anordnuna. Daher wird kein Elementenschutz für das Gitter beim Erfindungsgegenstand beansprucht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Brenner der eingangs genannten Gattung einen Strahlungsstabilisator als Ergänzung zu schaffen, mit dessen Hilfe die Strahlung gerichtet und gebündelt wird, ohne daß die Verbrennung darunter leidet. Die Erfindung besteht darin, daß das Gitter aus hochkant gestellten, ebenen, keramischen Flachstäben streifen- oder netzwerkartiger Anordnung besteht, deren Höhe das Mehrfache ihres Abstandes von der Strahlfläche beträgt, so daß die von der Strahlfläche ausgehenden Strahlen durch die Flachstäbe gebündelt und gerichtet werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Flachstäbe des Gitters über der Strahlfläche angebracht sein. Die Maschen des Gitters brauchen nicht quadratisch oder rechtwinklig zu sein. Sie können je nach Bedarf und nach der gewünschten optischen Wirkung auch andere Formen haben, z. B. dreieckige.
Um ein möglichst unbehindertes Ausströmen des Gases aus den Poren oder Löchern der Abschlußplatte zu erreichen, können die keramischen Flachstäbe des Gitters an ihren der Strahlfläche zugekehrten Kanten verjüngt sein.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Längsmittelschnitt durch einen Brenner nach der Erfindung, F i g. 2 einen Ausschnitt des Gitters aus keramischen Flachstäben bei einem Brenner nach F i g. 1, von oben gesehen, F i g. 3 einen senkrechten Längsmittelschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Brenners nach der Erfindung mit verschieden geneigten Gitterflachstäben, F i g. 4 einen entsprechenden Schnitt durch einen derartigen Brenner mit gleichsinnig geneigten Gitterflachstäben und F i g. 5 einen Ausschnitt des Gitters aus streifenförmig angeordneten Flachstäben bei einem Brenner nach F i g. 4, von oben gesehen.
Die Mischkammer mit Düse und Injektorteil sind in allen Ausführungsformen gleich und daher auch in gleicher Weise bezeichnet. Nur die Gitterflachstäbe sind in verschiedenen La-en angeordnet und tragen deshalb in F i g. 3 die Bezeichnungen 6' und U und in den F i g. 4, 5 die Bezeichnung 6"', wobei die Bedeutungen jeweils ohne weiteres ersichtlich sind.
In die Mischkarnmerl mündet eine Gasdüse2. Die erforderliche Verbrennungsluft wird dabei durch einen Inicktor 3 mit Hilfe des Gasstrahls aus der Düse 2 angesaugt. Das Gas-Luft-Gemisch in der Mischkammer 1 strömt nach außen durch die, Löcher 4 der keramischen Abschlußplatte 5, die in der Zeichnung nur an den Randteilen eingezeichnet sind. Diese Abschlußplatte, eine Siebplatte, wird an ihrem äußeren Umfang von den Rändern der Mischkammer 1 gehalten. Eine solche kerainische Siebplatte aus dem üblichen wärmedämmenden Werkstoff kann z. B. eine Dicke von 13 bis 15 mTn und die, Höhe für das Brenngas-Luft-Gemisch können einen Durchmesser von 1 bis 1,4 Tnm aufweisen.
Oberhalb der Strahlfläche ist mit Abstand ein Gitter aus hochkant gestellten keramischen Flachstäben 6 angebracht. Diese Stäbe bilden bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ein Gitter mit etwa quadratischen Feldern. Bei den Ausführungsformen der F i 3 bis 5 lie en sie dagegen in 9 streifenartiger Anordnung nebeneinander.
Es ist notwendig, daß sich das Gitter in einem gewissen Abstand von der keramischen Abschlußplatte befindet, damit sich der Verbrennungsvorgang auf der ganzen Oberfläche der keramischen Abschlußplatte vollzieht. Eine besonders günstige Form der hochkant gestellten Flachstäbe wird dadurch erreicht, daß die Kante der Flachstäbe 6 an der dem Brenner zugekehrten Seite 7 zugespitzt ist. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit der Gase sowenig wie möglich vermindert und auch eine möglichst geringe Abblendung der strahlenden Oberfläche erreicht.
Die Brenner nach der Erfindung eignen sich dank des beanspruchten Gitters in weiten Grenzen für verschiedene Sorten von Stadtgas, z. B. mit Betriebsdrucken zwischen 70 und 130 mm Wassersäule, für die sogenannten »Flüssiggase«, Propan, Butan, z. B. mit Betriebsdrucken von 200 bis 500 mm Wassersäule u. dgl.

Claims

Patentansprüche: 1. Brenner für gasförmige oder flüssige, Brennstoffe mit einer Mischkamnier für Luft und Brennstoff, die mit einer keramischen, porösen und/oder mit zahlreichen Löchern ausgerüsteten Abschlußplatte. abgedeckt ist, deren Oberfläche durch Verbrennung des Brennstoffs in der Nähe der Löcher hohe Temperaturen annimmt und so als Strahlfläche wirkt, wobei außen vor der Abschlußplatte ein Gitter zur Vergleichmäßigung der Verbrennun 'o:, angebracht ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Gitter aus hochkant gestellten, ebenen, keramischen Flachstäben streifen- oder netzwerkartiaer Anordnung besteht, deren Höhe das Mehrfache ihres Abstandes von der Strahlfläche beträgt, so daß die von der Strahlfläche ausgehenden Strahlen durch die Flachstäbe gebündelt und gerichtet werden.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Flachstäbe des Gitters geneigt über der Strahlfläche angebracht sind (vgl. F i g. 3 bis 5). 3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keramischen Flachstäbe des Gitters an ihren der Strahlfläche zugekehrten Kanten (7) verjüngt sind. In Betracht gezogene, Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1101675; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1687 666, 1781406; schweizerische Patentschrift Nr. 331682; französische Patentschrift Nr. 1101675; USA.-Patentschrift Nr. 2 122 132.