DE1429133B1 - Gasbrennerduese - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gasbrennerdüse für ins- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

besondere mit langsam brennenden Gasen betriebene Gasbrennerdüse der eingangs genannten Gattung

Fächerbrenner an Heizgeräten mit einer im Quer- ohne Luftvormischung zu schaffen, die eine hohe

schnitt rechteckig geformten zentralen Brennermün- Gasgeschwindigkeit zuläßt und eine Flamme bildet,

dung am oberen Ende eines zylindrischen Brenner- 5 die mit besonderem Vorteil zur Oberflächenheizung,

mundstückes zur Bildung einer fächerförmigen beispielsweise in Wandstrahlern und Heizkesseln,

Flamme. dienen kann.

Ein bekannter Fächerbrenner mit einer im Quer- Diese Aufgabe soll nach der Erfindung dadurch

schnitt rechteckig geformten zentralen Brennermün- gelöst werden, daß die Brennermündung am oberen

dung am oberen Ende eines zylindrischen Brenner- io Ende eines im wesentlichen keilförmig zulaufenden

mundstückes ist lediglich als Leuchtbrenner geeignet, Hohlraumes angeordnet ist, daß das Brennermund-

da bei ihm die Geschwindigkeit des aus der Brenner- stück in an sich bekannter Weise einen Ringflansch

mündung austretenden Gasstromes durch die Gestal- mit einer Vielzahl von Hilfsmündungen zum Erzeu-

tung der Brennermündung reduziert wird, um eine gen von Stützflammen aufweist, die die Flamme der

züngelnde leuchtende Flamme zu erzeugen. Als Heiz- 15 zentralen Brennermündung in Gang halten, und daß

brenner für langsam brennende Gase wäre ein solcher die Hilfsmündungen an ihrem unteren Ende durch

Brenner nicht geeignet, da bei ihm die Flamme bei eine durchgehende Ringnut miteinander verbunden

der für solche Gase erforderlichen erhöhten Gas- sind, die mit dem keilförmig zulaufenden Hohlraum

geschwindigkeit an der Brennermündung abreißen durch radiale Schlitze in Verbindung steht,

würde. 20 Dadurch, daß die Hilfsmündungen an ihrem unte-

Es sind zwar Brenner bekannt, bei denen durch ren Ende durch eine Ringnut verbunden sind, die entsprechende Öffnungen am Brennermundstück ihrerseits wiederum durch schmale Schlitze mit dem rings um eine Hauptflamme zusätzlich Stützflammen unteren Ende des keilförmigen Hohlraumes untererzeugt werden, doch arbeiten diese Brenner haupt- halb der Brennerhauptmündung verbunden ist, läßt sächlich nach dem Bunsenprinzip. Bei derartigen 25 sich die Gaszufuhr zu diesen Hilfsmündungen bei Brennern wird etwa 50°/o der erforderlichen Ver- entsprechender Bemessung der Schlitze und der Ringbrennungsluft als Primärluft mit dem Gas vermischt, nut für eine Verbrennung der verschiedensten Gase bevor dieses Gas-Luft-Gemisch zu der Brennermün- leicht so gestalten, daß davon die Gaszufuhr zu der dung gelangt. Die Flamme erfordert daher nur eine Hauptflamme möglichst wenig beeinflußt wird. Die geringe Sekundär-Luftzufuhr. Bei Brennern ohne 30 Schlitze zu der Ringnut dienen als Drosselschlitze, Luftvormischung muß demgegenüber die gesamte während sich in der Ringnut ein Gaspolster bilden Verbrennungsluft an der Brennermündung oder un- kann, bevor das Gas mit stark herabgesetztem Druck mittelbar dahinter zu der Flamme zugeführt werden, und mit äußerst geringer Geschwindigkeit zu den so daß der Gasstrom einen beträchtlichen Impuls ha- Hilfsmündungen gelangt. Die Stützflammen können ben muß. Ferner hängt der an der Brennermündung 35 dadurch so eingestellt werden, daß sie nicht höher als erforderliche Gasdruck von dem Sauerstoffbedarf ab, unbedingt erforderlich sind, während die benötigte den das verwendete Gas für eine einwandfreie Ver- Heizleistung allein von der Hauptflamme aufgebracht brennung benötigt, wobei der minimale Druck für wird. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit einer Erdgas beispielsweise etwa 100 mm Wassersäule be- gleichzeitigen Regelung der Hauptflammen mehrerer trägt. Es bereitet daher bei solchen Brennern für 40 Brennerdüsen durch Betätigung eines den betreffenlangsam brennende Gase beträchtliche Schwierigkei- den Brennerdüsen gemeinsamen Gasventils ohne Beten, eine geeignete Bauform zu schaffen, bei der das einfiussung der Stützflammen. : ;
Abheben der Flamme vermieden wird, da die Gas- Eine derartige Gasbrennerdüse bietet den Vorteil, geschwindigkeit, die dem Gasdruck proportional ist, daß sie für alle langsam brennenden Gase, wie z. B. bei solchen Brennern beträchtlich höher ist, als bei 45 Erdgas, Methan, Propan, Butan od. dgl. ohne Luft-Brennerkonstruktionen, die nach dem Bunsenbren- vormischung wie bei Bunsenbrennern etwa gleich gut nerprinzip arbeiten. geeignet ist. Außerdem kann eine solche Fächer-

Bei den bekannten Brennern, die rings um eine brennerdüse aber auch ohne weiteres mit Stadtgasen kreisrunde Brenneröffnung mehrere Hilfsmündungen betrieben werden, wie sie in neuartigen Gaserzeuzum Erzeugen von Stützflammen aufweisen, ergibt 50 gungsanlagen unter Beimischung von Erdgas und sich bei dem Betrieb mit langsam brennenden Gasen anderen höheren Kohlenwasserstoffen erzeugt werohne Primärluftzufuhr eine im wesentlichen kerzen- den. Die Düse stellt somit eine brauchbare Allgasförmige Flamme. Derartige kerzenförmig brennenden brennerdüse für Heizgeräte der verschiedensten Art Flammen sind jedoch für den Betrieb von Heizgerä- dar.

ten mit langsam brennenden Gasen ohne Primärluft- 55 Für die Merkmale der Ansprüche 2 bis 7 wird zufuhr wenig geeignet, da sich solche Flammen durch jedoch nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch Sekundärluft nur unzureichend mit Sauerstoff versor- Schutz beansprucht. Diese Ansprüche betreffen weigen lassen. Die Heizleistung solcher Brenner wäre zu tere Ausgestaltungen des Gegenstands des Angering, und außerdem besteht die Gefahr einer un- Spruchs 1.

vollständigen Verbrennung der Heizgase, verbunden 60 I_n der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der

mit starker Rußbildung. Dies muß jedoch bei Heiz- Erfindung dargestellt und nachstehend beschrieben,

geraten unter allen Umständen vermieden werden. Es zeigt

Flache, fächerförmige Flammen bieten demgegenüber Fig. 1 eine Gasbrennerdüse nach der Erfindung

den Vorteil, daß die einzelne Flamme kürzer und im senkrechten Mittelschnitt,

besser zugänglich für die Verbrennungsluft ist und 65 Fig. 2 eine Bodenansicht einer Düse nach Fig. 1, eine sicherere Überzündung bei einem Reihenbrenner F i g. 3 eine auf einen Sockel gesetzte Gasbrennerermöglicht als von kreisförmigen Mündungen glei- düse nach Fig. 1, wobei der Sockel im senkrechten chen Querschnittes ausgehende Flammen. Mittelschnitt dargestellt ist,

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Fig. 4 eine andere Gasbrennerdüse im senkrech- nerhalb der betreffenden Nutenil nach aufwärts

ten Mittelschnitt, geführt, ehe sie in die Hauptflamme einmünden. Eine

F i g. 5 eine Draufsicht auf diese Düse, derartige Brennerdüse kann für die Verbrennung von

Fig. 6 die Gasbrennerdüse nach Fig. 4 auf einen Gasen in solchen Verbrennungskammern benutzt

Sockel gesetzt, wobei der Sockel im senkrechten Mit- 5 werden, wo man einen vergrößerten Abstand zwi-

telschnitt dargestellt ist, sehen den Hilfsmündungen.5 und der Brennermün-

F i g. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfin- dung 3 benötigt,

dung im senkrechten Mittelschnitt, Ein jedes der beschriebenen Brennermundstücke

F i g. 8 eine Draufsicht auf die in F i g. 7 gezeigte \_{iaim aus} keramischem Material oder aus einem hitze-

Gasbrennerdüse, io _und korrosionsbeständigen Metall bestehen. Für die

F i g. 9 einen gegenüber F i g. 7 um 90° versetzten _{Schlitze 7 sowie die Ringnut 6 karm man ve}f_schie^

Schnitt durch eine solche Gasbrennerdüse, _ _dene Abmessungen und Querschnitte entsprechend

F1 g. 10 einen senkrechten Mittelschmtt durch eine _dem jeweiligen Gasdruck, der Art des verwendeten

weitere Ausführungsform der Erfindung _{Gases sowie dem} Verwendungszweck und der ge-

^F\f; S T^{Q Dra}»^fsicht jf^{uf die m Fl}§- ^{10 dar}" ^l5 wünschten Wärmeleistung der jeweiligen Gasbren-

gestellte Gasbrennerdüse und nerdüse wählen. Um andererseits eine Vereinfachung

♦ Il IT^TT^I¹!' 35 ^{Um 9 VerS in der} Herstellung des Mundstückes zu erzielen, kann

ten Schnitt durch die betreffende Düse _{man die Rin} * _{6 lassen und deren A}^_{f be}

Eine Gasbrennerdüse nach den Fig. 1 und 2 weist ^ entsprechenden Ringnut in der Gegenfläche des ein zylindrisches Mundstuck 1 mit einem Ring- 20 q^i^t.ö _tio- tr ^B _w ·, _u- n5 ι u flansch! auf. In der oberen Stirnfläche des Mund- Sockels 9 zuweisen. Em Wmdschirm 12^kann auch Stückes 1 befindet sich eine rechteckförmige Brenner- ^{bei e},^mer Gasbrennerdüse nach den Fig 1 bis 3 vormündungS auf der Spitze eines keilförmigen Hohl- &?^ä?\.^sem> ^Unf ^m _c ™« ^Je?* + ■ T ^ raumes 4 des Mundstückes 1. Der Ringflansch 2 hat Wmdschirm von dem Sockel 9 getrennt sein oder mit eine Anzahl von Hilfsmündungen S, welche in eine ₂₅ ^demsel^ⁿ «^Einheit bilden, in der unteren Stirnfläche des Ringflansches 2 gebil- . ?^ei Verwendung verschiedener Gase ist zur Erdete Ringnut 6 münden. Zwei einander gegenüber- zielung stabiler Arbeitsbedingungen und optimaler liegende, radiale Schlitze 7 verbinden die Ringnut 6 Wärmeleistung eine höhere Kohlensaureanreicherung mit dem Hohlraum 4 des Mundstückes !.Das Mund- ^der Flamme wünschenswert Eine Brennerdusenstück ist in eine Ausnehmung8 eines Schraub- ₃₀ anordnung nach den Fig. 1 bis 3 ergibt bei einer sockels9 mit einem axialen Zuführungskanal-10 ein- bestimmten Kohlensaureanreicherung eine ver- -gepreßt, wie in F i g. 3 dargestellt ist. Das Mundstück gleichsweise_ stabile Flamme, und eine Brennerdüse hat in der Ausnehmung 8 einen gasdichten Sitz. Der nach den F1 g. 4 bis 6 liefert vergleichsweise bei geSockel 9 ist in eine nicht dargestellte Zuführungs- rmgerer Kohlensaureanreicherung eme stabilere leitung eingeschraubt. . .35 Flamme. Es soll jedoch nunmehr auf weitere Bren-

Wenn über die Zuführungsleitung ein langsam nerdusenanordnungen nach der Erfindung Bezug gebrennendes Gas zugeführt wird, strömt es durch den nommen werden, welche für höhere Kohlensäure-Kanal 1© des Sockels 9 in den Hohlraum 4 des anreicherung als die zuvor beschriebenen Ausfüh-Mundstückes 1, wo es sich auf zwei Strömungswege rungsformen bestimmt sind.

verteilt. Ein Teil des Gasstromes strömt durch die ₄₀ ^{In den} Fig. 7 bis 9 der Zeichnungen ersieht man, radialen Schlitze 7 in die Ringnut 6 und aus den daß der vertikale Abstand zwischen den Mündungs-Hilfsmündungen S aus, wo es nach Zündung Ideine flächen der Hilfsmündungen 5 und der Mündungs-Hilfsflammen bildet. Die Schlitze 7 und die Ringnut 6 fläche der Brennermündung 3 wesentlich kleiner als sitfd so bemessen, daß sie eine Drosselung und damit bei den in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausfüheine Druckminderung des Gasstromes bewirken, wo- ₄₅ rungsformen der Erfindung ist. Bei der Ausführungsdurch die Stabilität der Hilfsflammen sichergestellt form nach den Fig. 10 bis 12 liegen die Mündungsist. Der restliche Teil des Gasstromes strömt aus dem flächen der Hilfsmündungen 5 mit der Mündungs-Hohlraum 4 über die Brennermündung 3 aus, wo er fläche der Brennermündung 3 in einer Ebene, wobei zu einer platten- oder fächerförmigen Flamme ent- die Hilfsmündungen jeweils in der Spitze von kegelzündet wird. Die Hilfsflammen verhindern ein Ab- 50 stumpfförmigen Erhebungen 13 angeordnet sind, heben der Zentralflamme. Diese Anordnung begünstigt die Luftströmung unter

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungs- und zwischen den Hilfsflammen und am Fuß der

form einer Gasbrennerdüse nach der Erfindung, Hauptflamme der Brennermündung 3. Eine derartige

welche im wesentlichen gleich wie die oben beschrie- Verstärkung der Luftströmung ist bei solchen lang-

bene Gasbrennerdüse aufgebaut ist, wobei jedoch das 55 sam brennenden Gasen erforderlich, welche einen

Mundstück 1 einen größeren Durchmesser und in hohen Anteil höherer Kohlenwasserstoffgase wie

Verlängerung einer jeden Hilfsmündung S eine Nut Propan und Butan enthalten. Diese Verstärkung ist

11 mit halbkreisförmigem Querschnitt in der Außen- jedoch bei Gasen wie Methan, dem Hauptbestandteil

fläche des Mundstückes aufweist. von Erdgas, nicht erforderlich. Wenn also die Aus-

Der Sockel9 zur Aufnahme des Brennermund- 60 führungsform nach den Fig. 10 bis 12 sowohl in

Stückes 1 hat einen Windschirm 12, so daß die Hilfs- Verbindung mit Erdgas als auch in Verbindung mit

flammen teilweise gegen die Strömung der Verbren- Propan-Luft-Gemischen verwendet werden kann, ist

nungsluft abgeschirmt sind, welche in die Zentral- die Ausführungsform nach den Fig. 7 bis 9 nur in

flamme einströmt. Bei dieser Ausführungsform ist Verbindung mit Erdgas benutzbar,

das Mundstück 1 infolge des vergrößerten Durch- 65 Die Ausführungsformen von Düsenmundstücken

messers verstärkt, und die eine verbesserte Stabilität, nach den Fig. 7 bis 9 bzw. 10 bis 12 sind zum Ein-

wie sie mit einer Anordnung nach den F i g. 1 und 2 bau in einen dazu passenden Sockel 9 nach den

erzielbar ist, aufweisenden Hilfsflammen werden in- F i g. 3 bzw. 6 vorgesehen, welcher jedoch eine Ring-

nut aufweist, die die Ringnut 6 nach den Fig. 1 und bzw. 4 und 5 ersetzt. Eine derartige Nut fehlt in den Brennermundstücken nach den Fig. 7 bis 9 und bis 12. Die Löcher 14 in den F i g. 7 und 10 sind eingesenkt und dienen lediglich der Erleichterung der Herstellung der Öffnungen 5 bei dieser Ausführungsform. Auf der unteren Stirnseite eines Mundstückes nach den F i g. 7 bis 9 bzw. 10 bis 12 ist ein Querschlitz 15 mit V-förmigem Querschnitt vorgesehen, welcher die Ringnut in der Stirnfläche des Sockels und die Hilfsmündungen an den Gasstrom anschließt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gasbrennerdüse für insbesondere mit langsam brennenden Gasen betriebene Fächerbrenner an Heizgeräten mit einer im Querschnitt rechteckig geformten, zentralen Brennermündung am oberen Ende eines zylindrischen Brennermundstückes zur Bildung einer f ächerförmigen Flamme, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennermündung (3) am oberen Ende eines im wesentlichen keilförmig zulaufenden Hohlraumes (4) angeordnet ist, daß das Brennermundstück (1) in an sich bekannter Weise einen Ringflansch (2) mit einer Vielzahl von Hilfsmündungen (5) zum Erzeugen von Stützflammen aufweist, die die Flamme der zentralen Brennermündung (3) in Gang halten, und daß die Hilfsmündungen (5) an ihrem unteren Ende durch eine durchgehende Ringnut (6) miteinander verbunden sind, die mit dem keilförmig zulaufenden Hohlraum (4) durch radiale Schlitze (7,15) in Verbindung steht.

2. Gasbrennerdüse nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Ringnut (6) in der unteren Stirnseite des Ringflansches (2) des Brennermundstückes (1) angeordnet ist.

3. Gasbrennerdüse nach Anspruch 1, die in einem Sockel mit einem Gaszufuhrkanal befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennermundstück (1) in der Unterseite seines Ringflansches (2) lediglich die radialen Schlitze (15) aufweist, während die Ringnut für die Gaszufuhr zu den einzelnen Hilfsmündungen (5) in der oberen Stirnfläche des Sockels (9) ausgebildet ist.

4. Gasbrennerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmündungen (5) an dem Brennermundstück (1) gegenüber der Mündungsfläche der zentralen Brennermündung (3) in an sich bekannter Weise zurückgesetzt sind.

5. Gasbrennerdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmündungen (5) an dem Brennermundstück

(I) in an sich bekannter Weise in gleicher Ebene mit der Mündungsfläche der zentralen Brennermündung (3) liegen.

6. Gasbrennerdüse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsmündungen (5) an dem Brennermundstück (1) jeweils in kegelstumpfförmigen Erhebungen (13) der oberen Stirnseite des Ringflansches (2) angeordnet sind.

7. Gasbrennerdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennermundstück (1) in Verlängerung jeder Hilfsmündung (5) eine Nut

(II) mit halbkreisförmigem Querschnitt in seiner Außenfläche aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen