DE1451461A1 - Gas-Brennerkopf - Google Patents

Description

P. Küppersbusch & Söhne Aktiengesellschaft Gelsenkirchen

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Gas - Brennerkopf

Einzelflammenbrenner größerer Leistung, die mit zwangsweise zugeführter Verbrennungsluft arbeiten, und bei denen der Luftdruck unter dem Gasdruck liegt, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Sie arbeiten zumeist mit einem Gas-Brennerkopf aus für die Luftzuführung eingerichtetem Brennerrohr und zentrisch dazu angeordnetem Brenngas-Zuführungsrohr. Häufig befindet sich vor der Mündung des letzteren ein Verteilerdeckel. Bei den z.Zt. gebräuchlichen Konstruktionen mit oder ohne Luft-Gasvormischung sind jedoch stets irgendwelche Querschnittsänderungen am Brennermundstück, Mischer oder den Austrittsdüsen für das Gas und/oder die Luft erforderlich, wenn der für eine bestimmte Gasart ausgelegte Brenner mit einer anderen Gasart betrieben werden soll. Diese Notwendigkeit ergibt sich aus den unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Brenngase, z.B. Zündge-

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schwindigkeit, Rückschlagverhalten, Mischwilligkeit usw. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen wird der Brenner-Hersteller gezwungen, von dem vorgenannten Brennertyp mehrere Ausführungsformen bereit zu stellen, wenn er dem differentiellen Gasangebot des Marktes entsprechen will. Diese Vielzahl an Ausführungen ist nicht nur ein Nachteil für Fertigung und Vertrieb, sondern auch für die den Brennereinbau durchführende Installationsfirma. Äuöh der Betreiber des Gasbrenners wird davon betroffen, wenn er aus irgendwelchen Gründen die Gasart wechseln will und dann Änderungen am Brenner vornehmen muß.

Die Erfindung hat sich eine Verbesserung der beschriebenen Gas-Brennerköpfe mit zwangsweise zugeführter ITiederdruck-Verbrennungsluft zur Aufgabe gemacht, bei der die vorgenannten Kachteile beseitigt sind.

Die Erfindung betrifft einen Gas-Brennerkopf aus für die Niederdruck-Luftzuführung eingerichtetem Brennerrohr und zentrisch dazu angeordnetem Brenngas-Zuführungsrohr mit einem Verteilerkopf mit radialen Brenngasaustrittsbohrungen, sowie einer mit ihrem geschlossenen Boden unterhalb der Austrittsbohrungen an das Brenngas-Zuführungsrohr angesetztem und dieses umgebenden Mischkammer, deren Mantel mit den Wandungen des Brennerrohres einen Ringspalt bildet und die innenseitig zwischen Reihen von Luftzuführungsbohrungen einen oder mehrere an den Mischkammermantel angeschlossene Leitringe aufweist.

Die Erfindung besteht darin, daß die (in Strömungsrichtung) unterhalb der Leitringe liegenden Luftzuführungsbohrungen nach Anzahl und Größe so gewählt sind, daß in der Mischkam-

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mer unter dem ersten Leitring kein zündfähiges Gemisch entsteht, lind daß am freien Rand der Mischkammer ein sich nach innen und nach außen in den Ringspalt erstreckender Stauring vorgesehen ist.

Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen. So besteht die Möglichkeit, den Verteilerdeckel mit dem Brenngas-Zuführungsrohr zu einem Verteilerkopf zu vereinigen und unterhalt des Deckels mit z.B. radialen Brenngas-Austrittsbohrungen zu versehen. Man kann aber auch zwischen Deckel und Mündung des Brenngas-Zuführungsrohres einen Gasaustrittsschlitz vorsehen. Die Mischkammer besitzt zweckmäßig innenseitig einen oder mehrere an den Mischkammermantel angeschlossene Stauringe oder Leitringe, wobei zweckmäßig (in Strömungsrichtung) unterhalb dieser Stauringe oder Leitringe in Reihen die Luftzuführungsbohrungen angeordnet sind. Im übrigen empfiehlt es sich, das Brennerrohr oberhalb des oberen Randes der Mischkammer mit einem konisch eingezogenen Kragen zu versehen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß ein und derselbe Gas-Brennerkopf mit allen erforderlichen Mischeinrichtungen für Brenngas und Verbrennungsluft ohne Änderung oder Austausch von Bauelementen für Stadtgas (Kokereigas), Flüssiggas (Propan, Butan) und Naturgas (Erdgas) und deren Mischungen untereinander sowie mit Raffineriegasen betrieben werden kann und zwar so, daß ein sauberer Flammenausbrand mit der erforderlichen Flammenstabilität rückschlagsicher erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher

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erläutert. Die Figur zeigt schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemaßen Gas-Brennerkopf.

Durch das Brennerrohr 1 wird von einem nicht dargestellten Niederdruckgebläse die gesamte für vollständige Verbrennung erforderliche Luftmenge zugeführt. Zentrisch in diesem Rohr liegt das Brenngaszuführungsrohr 2, welches an seinem vorderen Ende durch einen Deckel, der einen Verteilerkopf 3 bildet, abgeschlossen wird.

Weiterhin trägt das Rohr 2 an seinem vorderen Ende eine Mischkammer, bestehend aus dem Mischkammermantel 6, dem Mischkammerboden 7 und dem Leitring 5· Der Verteilerkopf 3 besitzt Radialbohrungen 4, durch die das Brenngas parallel zum Boden 7 gegen den Mantel 6 strömt, dort umgelenkt wird und an den Bohrungen 8 vorbeistreicht.

Eine durch die Bohrungen 8 fließende Teilluftmenge trifft rechtwinklig auf den Gasstrom und bildet mit diesem ein überfettes, noch nicht zündfähiges Gemisch. Um diese Gemischbildung zu verbessern, wird das Innere der Mischkammer durch einen Leitring 5 in seiner lichten Weite eingeengt und in einen unteren und oberen Mischraum unterteilt. Beim Übertritt der überfetten Mischung von unteren in den oberen Raum v/ird diese an der inneren Kante des Ringes 5 turbulent, wodurch die Gemischbildung verbessert wird. Diese Vormischung wird durch weitere Teilluftmengen, die durch die Bohrungen 13 in den oberen Mischraum einströmen, aufgebessert, so daß sie in diesem Bereich zündfähig wird, aber immer noch fett bleibt.

Die restliche Verbrennungsluft fließt mit hoher Geschwindigkeit durch den Ringspalt 9 in das Brennermundstück 10, wo sie sich mit der aus der Mischkammer mit geringer Strömungs-

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geschwindigkeit austretenden fetten Mischung vereinigt. Den vorderen Abschluß der Mischkammer bildet ein Stauring 11, der die Aufgabe hat, Verbrennungsluft und fette Gasmischung zu verwirbeln und eine Ringzone geringer ■Vorschubgeschwindigkeit zu schaffen, in der Brenngase mit geringer Zündgeschwindigkeit eine ringförmige Flammenfront zur Stabilisierung der Gesamtflamme und deren Sicherung gegen Flammenabriß bilden können. Das Brennermundstück 10 ist an seinem vorderen Ende konisch eingezogen, um eine Flammenbündelung und weitere Vermischung von Luft und Gas zu erreichen. Eine Abwandlung ist in der Figur durch strichpunktierte Bohrungen 14 angedeutet. Diese Ausführungsform ist im ganzen dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer 6 einen Mischkammerboden 7 mit einer Vielzahl von vorzugsweise kanalförmigen Bohrungen 14 auf v/eist, über die das aus den unterhalb des Deckels 7 angeordneten Brenngasaustrittsbohrungen 4 austretende Brenngas gleichsam im Kreuzstrom hinströmt.

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Claims (1)

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   Patentanspruch

   .Gas-Brennerkopf aus für die Niederdruck-Luft zuführung eingerichtetem Brennerrohr und zentrisch dazu angeordnetem Brenngas-Zuführungsrohr mit einem Verteilerkopf mit radialen Brenngasaustrittsbohrungen, sowie einer mit ihrem geschlossenen Boden unterhalb der Austrittsbohrungen an das Brenngas-Zuführungsi^ohr angesetztem und dieses umgebenden Mischkammer, deren Mantel mit den Wandungen des Brennerrohres einen Ringspalt bildet und die innenseitig zwischen Reihen von LuftZuführungsbohrungen einen oder mehrere an den Mischkammermantel angeschlossene Leitringe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die (in Strömungsrichtung) unterhalb der Leitringe■liegende Luftzuführungsbohrungen (8) nach Anzahl und Größe so gewählt sind, daß in der Mischkammer unter dem ersten Leitring (5) kein zündfähiges Gemisch entsteht, und daß am freien Rand der Mischkammer ein sich nach innen und nach außen in den Ringspalt erstreckender Stauring (11) vorgesehen ist.

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