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Gasflachflammenbrenner Die vorliegende Llrfindung bezieht sich auf
Feuervorrichtungen, genauer gesa--tp auf Gasflachflammenbrenner. CD C> Es sind die
Gasflachflammenbrenner bekannt, deren Tunnel sich durch einen gleitenden Übergang
zum Mauerwerk der Feuerung erweitert. Im Brennerausgang ist konzentrisch mit dessen
_L'Ichse eine ±#ingscheibe angebracht, deren Oberfläche,-die dem Brenner zugewendet
ist"in der Tunnelendfläche liegt (Deutsche Patentschrift Nr. 1 108 840).
Bei den bekannten Brennern wird das inTas dem über die Tangential-kanäle einfließenden
Wirbelluftstrom zuge--l-"ührt. Die 21amme beginnt im Tunnel, entwickelt sich im
±dngkanal zwischen dem Tunnel und der Hingscheibe und weiter an der Yeuerungswandung.
Die -Dumme weist eine Tellerform auf.
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Die Hauptnachteile der bekannten Brenner dieser Art sind folgende:
ein relativ niedriger Temperaturstand des 3renriers und die Unzuverlässin-keit des
Bremiers durch das schnelle Abbrennen der Ringscheibe, große Uri"#leichinäßigkeit
der Wärmeverteilung auf der Heizfläche durch ein gewisses losreißen der Flamme von
der il###,.ndung der Feuerung (Zeitschrift "Siahl und Eisen", Nr. 12,
1964p Artikel von H.-Klammer 11.Wrfahrungen mit einem stahlwandbeheizten
Röhrenverzinkungsofen11).
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Die gen,-innten Drenner weisen darüber hinaus einen
relativ
hohen spezifischen -ueistunGsverbrauch durch die Luftstromzuführung auf, bedingt
durch die t--.il#s.
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t2 -tiale i#inführung derselben in den Brenner.
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"i*Iiährend des Betriebes der bekannten 3renner in einem Höhrenverzinkungsofen,
dessen_Wandungen von den Wandungen der Wanne mit dem Abstand von 400 mm entfernt
sind, betrug das Temperaturgefälle in Höhe der Wanne 140 0 C bei einem mittleren
Temperaturstand von 670 0 C. Zweck vorlie-ender Erfindung ist die Beseitigung
der P
.-enannten Nachteile und die ßntwicklung-eines Gas-CD flachflammenbrenners,
der ein gleichmäßigeres TenAraturenfeld auf der Heizfläche bei.rela.uv geringen
Abständen von Feuerungswandung zu:# Heizfläche -gewährleistet und dessen Temperaturstand
nur durch die Temperaturwechselbeständigkeit der Feuerungswandung begrenzt ist.
Der Brenner soll eine große Leistung bei gleichmäßiger konstanter ßrwärmung habeng
und bei relativ geringem Leistungsaufwand fii-die Luftstromzuführung einen .roßen
Leistungsbereich aufweisen.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß im Brenner eine an
dessen -i-lendungen axilie"ende '"#",chnecke zur luftwirbelung verwendet wird, die
einen Hohlraum mit einem Rohr für die Gaszufuhr zum Düsenansatz besitzt.
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Es ist zweckmäßigg den Ausgangsteil des Gehäuses so zu gestalten,
daß es sich zum i#nde hin verjüngt.
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Es ist ferner zweckmäßig, den Gewindeneigungswinkel der Schraube in
seiner Gesamtlänge konstant auszuführen. Durch Versuche mit dem erfindungsgemäßen
Brenner wurde
festgestellt, daß bei einer Nennleistung desselben
von 20 m3 Erdgas pro Stunde die Flamme eine sich fächerförmig erweiternde
Form mit einer Länge von nicht weniger als 100 mra in Richtung der Brernierachse
und einem Durchmesser von bis zu 800 mm aufwies. Die Flamme des Breniiers
bestreicht beständig und ohne abzureißen die Wände des Tunnels und des Ivlauerwerkes
in dem gesamten Regelungsbereich von 0 bis zu 100 YO' der Leistungsfähigkeit.
Der Luftüberschußkennwert betrug 70/140% bei stabilem Betrieb. Der Brenner gewährleistet
die Schaffung eines gleichmäßigen Temperaturenfeldes und konsta-uter Järmeströme
auf einer 200 mm von der Wandung des Mauerwerkes entfernten Oberfläche von 1,2 x
1,2 m Fläe he. Die Konstanz der Temperaturen betrug dabei +
l'7'Ö und die der Wärmeströme 4#G. Der notwendige Gasdruck bei Nennleistung betrug
1500 mm ,V-;-"ssersäule und der Luftdruck - 300 mm Vlassersäule. Der
bevorzugte Hegelungsbereich war 25-100% der Hennleistung.
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-iiiinige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Brenners werden
anhand der Zeichnungen näher erläutert. ##s zeigen: Fi--. 1 - einen erfindungsgemäßen
GasflachflammenbrerLrier CD
im Längsschnitt; Fig. 2 - eireandereer
Ausführungsform des erfindungsgergäßen Brenliers im Längsschnitt.
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Der Gasflachflammenbrenner weist die an die #h-tndungen des Gehäuses
2 dic9anliegende Gußeisenschnecke 1
auf. Das Gehäuse 2 wird durch die btiftschrauben
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auf der iDtirnplatte 4- festgemacht. Der Hohlraum 5 der "ehnecice
1 aient dIer Gaszufuhr zum Düsenansatz, d-&r
der mit
radial befindlichen Gasverteilungsöffnungen 7
versehen ist. Das Gas wird dem
Breniler über die Rohrleitung 8 und die Luft Über (len tangential liegenden
Rohrstutzen 9 zugeführt.
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Das Brennergehäuse ist mit dem Tunnel 10 verbunden, der zwei
Abschnitte aufweist, und zwar: den zylindrischen Abschnitt 11 und den toroidalen
Abschnitt 12. Der letzte weist einen stufenlosen, i#leitenden Überg#ang zur Wandung
13 der Feuerkam",ier auf Die Luft wirbelt in dem schraubenförmigen Kanal
141 der durch die Flächen der Schnecke 1 und die Innen-. fläche des Gehäuses
2 des Brenners gebildet wird. Das Gas entzündet sich bei dem i",ustritt aus den
Öffnungen 7. Der Verbrennungsverlauf beginn-L4stroinartig in Form von ipiralen,
je nach Anzahl der Öff-
nungen 7, zwischen der mit Luft angereicherten
dichtan der Wandung des Turuiels 10 befindlichen Zone des Gasluftgemisches
und der zentralen Zone der Gegenströme von heißen aus der Feuerkammer austretenden
Gasen. Kurz vor Austritt aus dem Tunnel 10 nähern sich die Ströme des brennenden
Gemisches der 'J-,-ndung des Tunnels und berühren diese am toroidalen Abschnitt
12. Die 21amme tritt weiter aus dem Tunnel 10 aus, ohne daß sie sich von
dessen Wandungen und den der Feuerkammer losreißt.
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Bei dem in der Fig. 2 gezeigten ausführungsbeispiel des Brenners weist
die Bohnecke 1 einen Ke",elabschi-iitt 15 auf , der i.,iit
dem Kegelabschiiitt 16 de.#z# C--1 des Brenners verbunden ist. Der konstante
iLeit#Ulli#'swinkel der Sehneake 1 auch im
zur Stabilisierung
der Luftverw-lrbe.'Liuig und zur Herabsetzung der hydraulischen Widerstände bei.
Dabei wird der Durchlaufquerschnitt und der effektive Verwirbelungsradius verwindert.
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Das hat eine rasche o'teigerlm- der Fliekräfte zur L.2 Folgep die
den Luftstrom an die #,JandLing des Gehäuses und des Turniels drücken. Das ist ein
wichtiger Umstand zur Erreichung einer 'Llaehen Pächerilamae.
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Die 3ohnecke 1 ist ein Helikoid mit einem Yleigungs-0 wird-,el
des Gewindes vo.,a 0-60 , Bevorzugt werden dabei 0
die kleinen Neigungswinkel,
z.B. 0-15 , iie vergrößern jedoch den spezifischen ßnergieverbrauch und erfordern
einen erhöhten Luftdruck am Brennereingang.
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Die Schnecke 1 ist ein Helikoid mit einer-sich allmählich verringernden
Gewindesteigung zur Steigerung der Verwirbelung des Lufstromes kurz vor Austritt
aus C>
der Schr.-lube bei relativ geringen dtrömungswiderständen.