DE1429131A1 - Secondary nozzle plate for Bunsen burner with individually protruding nozzle lugs - Google Patents
Secondary nozzle plate for Bunsen burner with individually protruding nozzle lugsInfo
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Rolf Buna, Hamburg-AltonaRolf Buna, Hamburg-Altona
Sekundärdüsen-Platte für Bunsenbrenner mit einzeln vorstehenden Düsenwarzen "Secondary nozzle plate for Bunsen burner with individually protruding nozzle lugs "
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sekundärdüsen-Platte für Bunsenbrenner mit einzeln vorstehenden Düsenwarzen, insbesondere für Gasheizofen und dergleichen.The present invention relates to a secondary nozzle plate for Bunsen burners with individually protruding nozzle lugs, in particular for gas heating stoves and the like.
Bunsenbrenner arbeiten mit natürlicher Luftzufuhr. Der aus einer Primärdüse austretende und in ein Mischrohr gerichtete Strom des Verbrennungsgases reißt Primärluft mit und vermischt sich mit dieser in dem Mischrohr und der ggf. nachfolgenden Verteilungskammer. Aus der Verteilungskammer tritt das Gasgemisch durch eine oder mehrere Sekundärdüsen in den Verbrennungsraum aus. An dieser Stelle wird das Gas gezündet. Es saugt sich aus der Umgebung der Düse und der Flamme Sekundärluft an.Bunsen burners work with a natural supply of air. The one emerging from a primary nozzle and directed into a mixing tube The flow of combustion gas entrains and mixes primary air with this in the mixing tube and the possibly following distribution chamber. The gas mixture emerges from the distribution chamber through one or more secondary nozzles into the combustion chamber. At this point the gas is ignited. It sucks itself out secondary air around the nozzle and the flame.
Um die Zuführung der Sekundärluft zu erleichtern, bildet man größere Brenner als sogenannte Warzenbrenner aus. Auf einer Sekundärdüsen-Platte ist dabei eine Mehrzahl warzenartig vorstehender Einzeldüsen vorgesehen. Durch den gegenseitigen Abstand dieser Einzeldüsen kann die Sekundärluft ungehindert zu jeder einzelnen Brennerdüse gelangen, und zwar umso leichter, je höher die Einzeldüsen oder Warzen sind. Die Nachverbrennung wird dadurch verbessert und man erhält eine Vielzahl niedriger Flammen anstelle "einer hohen flamme.In order to facilitate the supply of secondary air, one forms larger burners than so-called wart burners. On a secondary nozzle plate a plurality of single nozzles protruding like a wart is provided. Due to the mutual spacing of these individual nozzles the secondary air can unhindered to each individual burner nozzle get, and the easier the higher the individual nozzles or Warts are. The afterburning is improved and one obtains a large number of low flames instead of “one high flame”.
Düsenplatten für derartige Warzenbrenner wurden bislang praktisch nur aus G-ußmaterial hergestellt. Denn bei der Herstellung aus Blech war es nicht möglich, Warzen von genügender Höhe einzuziehen, beispielsweise Warzen von 10 mm Abstand und 10 bis 20 mm Höhe. Die gegossenen Düsenplatten haben nicht nur den Nachteil, äaS sie wegen der Art und Weise ihrer Herstellung teuer sind, sondern sind auch meist ungenau und wegen ihrer Rauhigkeit ungünstig hinsichtlich der Gas- und Luftströmung.Nozzle plates for such nipple burners have so far been made practically only from cast material. Because in the production from sheet metal it was not possible to pull in warts of sufficient height, for example warts 10 mm apart and 10 to 20 mm height. The cast nozzle plates not only have the disadvantage that they are expensive because of the way they are manufactured, but are also mostly imprecise and, because of their roughness, unfavorable with regard to the gas and air flow.
Durch die Erfindung wird nunmeJay ein Weg gewiesen, Düsenplatten auch mit sehr hohen und beliebig geformten Brennerwarzen relativ einfach herzustellen und dadurch die oben genannten Nachteile der bislang bekannten Ausführungen zu vermeiden. Dies geschieht dadurch, daß sie aus einzelnen, einander ergänzenden Elementen, zusammengesetzt werden, die mit ihren jeweils von einem Bodenteil hochstehenden und einen Ausströmquersehnitt zwischen sich einschließenden Rändern die Düsenwarzen bilden.The invention now shows meJay a way, nozzle plates also with very high and arbitrarily shaped burner warts relatively easy to manufacture and thereby avoid the above-mentioned disadvantages of the previously known designs. this happens in that they are composed of individual, complementary elements, each of which has a base part upstanding and enclosing an outflow cross section between them The edges of the nozzle warts form.
Die Düsenplatten sind demnach aus einzelnen Elementen aufgebaut, die je für sich sehr leicht hergestellt werden, könnenj und zwar erfindungsgemäß insbesondere aus Blech gebogen und gepreßt werden können. Die Düsenöffnungen bilden sieh dabei zwischen den einzelnen Elementen, und zwar zwischen deren hochstehenden Rändern.The nozzle plates are therefore made up of individual elements, each of which can be manufactured very easily, and can although according to the invention can be bent and pressed in particular from sheet metal. The nozzle openings are formed between the individual elements, between their raised edges.
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Jedes einzelne Element besteht praktisch nur aus einem Bodenteil und dessen hoohgebogenen Rändern. Es ist ersichtlich, daß die Höhe dieser Ränder und damit die Warzenhöhe des entstehenden Brenners fertigungstechnisch belanglos ist.Die Elemente können mit großer Genauigkeit hergestellt «erden, und zwar auch mit Düsenformen, die bei insgesamt aus Blech gezogenen Düsenplatten niemals und bei insgesamt gegossenen Düsenplatten nur schwierig herzustellen wären.Each individual element consists practically only of a base part and its high-curved edges. It can be seen that the The height of these edges and thus the height of the protrusions of the burner that is created is irrelevant from a manufacturing point of view. The elements can manufactured with great accuracy, even with nozzle shapes, the nozzle plates drawn entirely from sheet metal would never and would only be difficult to manufacture with nozzle plates cast as a whole.
Die Zuführung der Sekundärluft stößt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Düsenplatte auf keine Schwierigkeiten mehr. Die Flammen werden dadurch kurz mit niedriger Nachverbrennung. Die Verbrennungsräume können niedrig gehalten werden. CO-Bildung ist nicht zu befürchten.The supply of the secondary air does not encounter any difficulties in the design of the nozzle plate according to the invention more. This makes the flames short with low afterburning. The combustion chambers can be kept low. CO formation is not to be feared.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Düsen als Schlitzdüsen ausgebildet sind. Jedoch lassen sie sich auch ohne weiteres als Runddüsen ausformen, auch zum Beispiel als eine Reihe von Runddüsen entlang der Grenzlinie zwischen je zwei Elementen· Die Elemente selbst können dabei alle Formen haben, die sich zu gegenseitiger Ergänzung eignen: beispielsweise gleichseitige Dreiecke mit Düsen an jeder der drei Seiten. Besonders einfach wird der Aufbau einer Düsenplatte jedoch mit Elementen, die rechteckig sind und an zwei gegenüberliegenden Seiten Düsen bildende Ränder aufweisen, während die zwei restlichen Seiten als Spannflächen ausgebildet sind, wobei diese Elemente in einer Reihe zusammengeapannt sind. Die Schlitzdüsenoder Reihen von kleineren Düsen liegen dabei quer zur Richtung der Aneinanderreihung.It is particularly advantageous if the nozzles are designed as slot nozzles. However, they can also be used without Shape further as round nozzles, also, for example, as a row of round nozzles along the borderline between each two Elements · The elements themselves can have any shape that is suitable for complementing one another: for example equilateral triangles with nozzles on each of the three sides. However, the structure of a nozzle plate is particularly simple with Elements that are rectangular and have edges forming nozzles on two opposite sides, while the two remaining Sides are designed as clamping surfaces, these elements are assembled in a row. The slot nozzles or Rows of smaller nozzles are located at right angles to the direction in which they are lined up.
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Datei können nach einem weiteren Erfindungsmerkmal die Spannflächen der Elemente derart verlängert sein, daß sie seitlich über den Bereich der eigentlichen Düsenplatte hinausragen und dadurch eine Abschirmung der Sekundärdüsen von der Primärdüse bzw. von den Seiten der Verteilungskammer bewirken. Sie sollen dabei insbesondere gegenüber dem Bodenteil der Elemente schräg abg&ogen sein. Ein Überschlagen der Flamme zur Primärdüse wird damit erschwert»According to a further feature of the invention, the clamping surfaces of the elements be extended in such a way that they protrude laterally beyond the area of the actual nozzle plate and thereby effect a shielding of the secondary nozzles from the primary nozzle or from the sides of the distribution chamber. You should in particular be angled away from the bottom part of the elements. This makes it more difficult for the flame to flip over to the primary nozzle »
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Austrittsquerschnitte der Düsen gegenüber ihren Eintrittsquerschnitten erweitert sind. Gase mit niedriger Zündgeschwindigkeit und großem Anteil vonIt is particularly advantageous if the outlet cross-sections of the nozzles are widened compared to their inlet cross-sections. Gases with a low ignition rate and a large proportion of
, nicht brennbaren Gasen - wie z.B. GO2 - zeigen leicht die, non-flammable gases - such as GO 2 - easily show the
' Erscheinung, daß sich der Flammenkern nicht an der Sekundärdüse hält, sondern abreißt» TJm dies zu verhindern, müßte die'Appearance that the flame core is not on the secondary nozzle holds, but tears off. 'To prevent this, the
; Austrittsgeschwindigkeit des Mischgases an-der Sekundärdüse herabgesetzt werden. Schwierigkeiten treten besonders bei Qualitätsschwankungen des Gases leicht auf. Beim Betrieb von schornstein- losen·Gasheizofen, bei denen die frischluft durch ein im Abgasrohr 3*ie#endes Rohr angesaugt wird und daher während des Betriebs des Heizofens vorgewärmt wird, tritt eine weitere Schwierigkeit aus' folgende*! Grund auf. Gerade Gase mit-relativ hohem Anteil; The exit speed of the mixed gas at the secondary nozzle is reduced will. Difficulties arise particularly easily with fluctuations in the quality of the gas. When operating chimney loose · gas heating stoves in which the fresh air flows through an in the exhaust pipe 3 * ie the end of the pipe is sucked in and therefore during operation of the stove is preheated, another difficulty arises from 'following *! Reason on. Especially gases with a relatively high proportion
: »,■*'
von nicht .brennbaren Gasen benötigen eine hohe Beimischung von
Primärluf-t) um das gewünschte Verbrennungsresultat zu erreichen. : », ■ * '
of non-combustible gases require a high admixture of primary air t) in order to achieve the desired combustion result.
Bei'&eft genannten Ofentypen wird die Frischluft bei Betriebsbeginn mit einer Temperatur Ϋοη beispielsweise -200C, während des .Betriebes jedoch mit einer solchen von etwa 70 bis 90° zugeführt. Dies hat eine starke Schwankung der Brenneigenschaften des Gasgemisches zur Folge. Es ist daher praktisch unmöglich, in allen Betriebszuständeη und für alle vorkommenden Gasarten eine„richtige Gemischgeschwindigkeit an den Sekundärdüsen zu erreichen. Diese Nachteile werden jedoch durch die angegebene Ihlsenform vermieden, " die sich bei den erfindungsgemäß aus Einzelelementen aufgebautenIn '& furnace types mentioned eft is the fresh air at the beginning of operation with a temperature Ϋοη example, -20 0 C, but during the .Betriebes supplied with such from about 70 to 90 °. This results in a strong fluctuation in the burning properties of the gas mixture. It is therefore practically impossible to achieve a “correct mixture speed at the secondary nozzles in all operating states and for all types of gas occurring. However, these disadvantages are avoided by the specified sleeve shape "which is made up of individual elements according to the invention
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Düsenplatten besonders einfach herstellen läßt.Can produce nozzle plates particularly easy.
Die Erweiterung der Düse am Austrittsquerschnitt kann erfindungsgemäß ein Vielfaches gegenüber dem Eintrittsquerschnitt betragen» Die Erweiterung dee Austrittsquerschnitts resultiert in einer etwa proportionalen Herabsetzung der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Warze. Ein Abreißen der Flamme kann dadurch verhindert werden.The widening of the nozzle at the outlet cross-section can according to the invention a multiple of the inlet cross-section amount »The expansion of the outlet cross-section results in an approximately proportional reduction in the flow velocity within the wart. This can cause the flame to tear off be prevented.
Die Abdichtung der einzelnen Elemente gegeneinander kann einfach dadurch erfolgen, daß die mit hoher fi-enauigkeit gefertigten Elemente eng zusammengespannt sind. Dies gilt insbesondere auch für die seitlichen Enden der Düsen, die zu diesem Zwecke vorteilhaft in der Grenzebene der Elemente liegen.The sealing of the individual elements against one another can be done simply by the fact that they are manufactured with high fi -inaccuracy Elements are tightly clamped together. This also applies in particular to the lateral ends of the nozzles, which are advantageous for this purpose lie in the boundary plane of the elements.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben, in der in denThe invention is described in more detail below with reference to the drawing, in which in the
Fig. 1, 2 und 3 eine Draufsicht, eine Seitenansicht und ein Querschnitt eines Düsenelementes gezeigt sind. TnFigures 1, 2 and 3 show a plan view, a side view and a cross section of a nozzle element. Tn
Fig. 4 wird ein Schnitt duroh eine Mehrzahl aneinandergesetzter Düsenelemente veranschaulicht, während dieFig. 4 is a section through a plurality of juxtaposed Nozzle elements illustrated, while the
Fig. 5, 6 und 7 zwei Seitenansichten und ein Längsschnitt eines unter Verwendung der Elemente gemäß Fig. 1 bis hergestellten Brenners sind»FIGS. 5, 6 and 7 show two side views and a longitudinal section of one using the elements according to FIGS. 1 to manufactured burner are »
Jedes Element 1 besteht aus einem Bodenteil 2 und zwei gegenüberliegend hochgebogenen Rändern 3. Während die Enden 4 dieser Ränder 3 in der Trennebene 5 der aneinandergesetzten Elemente liegen, sind die mittleren Bereiche 6 von der Trennebene zurückgezogen, so daß sich in diesem Bereich zwischen den Rändern zweier aneinandepgesetzter Elemente ein Schlitz 7 ergibt. Die zusammenwirkenden ■Ränder bilden derart eine Düse oder Warze 8, die in dem gezeigten Beispiel Schlitzform besitzt.Each element 1 consists of a bottom part 2 and two opposite one another upturned edges 3. While the ends 4 of these edges 3 lie in the parting plane 5 of the adjacent elements, if the middle areas 6 are withdrawn from the parting plane, see above that in this area between the edges of two mutually attached Elements a slot 7 results. The cooperating ■ edges thus form a nozzle or wart 8, which is shown in FIG Example has a slot shape.
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Die Bodenteile 2 der Elemente sind an den Seiten durch Spannflächer 9 verlängert, mit Hilfe derer eine Zeile von aneinandergesetzten Elementen zu einer Düsenplatte susammengespannt werden kann, indem eine Halteleiste 10 beispielsweise über die gesamte länge der Elemente über diese Spannfläohen greift. Die Düsen können natürlich auch einzeln an diesen Stellen an den Kanten der Yerteilungskammer befestigt werden«The bottom parts 2 of the elements are on the sides by clamping surfaces 9 extended, with the help of which a line of adjoining elements can be clamped together to form a nozzle plate by a Retaining bar 10 engages, for example, over the entire length of the elements over these clamping surfaces. The nozzles can of course also be attached individually at these points on the edges of the distribution chamber «
Die Düsensohlitise erweitern sich von einem Eintrittsquerschnitt 12 bis zu ihrem Austrittsqtierschnitt 13«The nozzle base expand from an inlet cross-section 12 until their exit square 13 "
Der Brenne? besteht aus einer Verteilungskammer 11 mit aufgesetzte: Düsenplatt©, einem in die Yerteilungslrammer hineinragenden Mischrohr 14S einer Primärdüse (nicht dargestellt)9 die in das Mischrohr hineingerlohtet ist und in der Öffnung 15 des Befestigungswinkels 16 sitzt. TJm ein Überschlagen der Flamme von den Sekundärdüsen zur Primärdüse zu verhindern, sind sowohl der Befestigungswinkel 16 wie die Düsenelemente 1 (in- H1Ig0 5 =- 7g nicht in Pig. 1-4) mit Abschirmflächen 17 bsw. 18 ausgerüstetp die gegenüber der Ebene der Bodenteil® 2 der lleKeavsa ©in"wenig geneigt sincUThe burn? consists of a distribution chamber 11 with a nozzle plate ©, a mixing tube 14 S of a primary nozzle (not shown) 9 protruding into the distribution chamber, which is brazed into the mixing tube and sits in the opening 15 of the mounting bracket 16. To prevent the flame from flashing over from the secondary nozzles to the primary nozzle, both the mounting bracket 16 and the nozzle elements 1 (in H 1 Ig 0 5 = - 7 g not in Pig. 1-4) with shielding surfaces 17, for example. 18 equipped p which compared to the plane of the floor part® 2 of the lleKeavsa © in "little inclined sincU
Das erfindungsgemäße Br©an©relement eignet sich auch für sehr kleine Warz"@nabmessungen und -abstände s bis zu Abständen von 2 mm herunter, bei beliebiger Höhe der Warzen.The inventive brick element is also suitable for very small wart dimensions and distances s down to distances of 2 mm, with any desired height of the warts.
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