DE1629944A1 - Brenner mit einer in einem Brennergehaeuse auswechselbaren Duese - Google Patents

Description

Heinz GOCH, Dortmund-Horde, Brücherhofstr. 22

Brenner mit einer in einem Brennergehäuse auswechselbaren Düse

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner mit einer in einem Brennergehäuse auswechselbaren Düse. Ein derartiger Brenner hat den Vorteil, daß man durch Einbau anderer Düsen eine Anpassung an unterschiedliche Brenngase· vornehmen kann, so insbesondere bei der Umstellung auf andere Gasarten.Auch kann man auf diese Weise den Brenner für wechselnde Belastungen einstellen.

Eine bekannteAusführungsform dieser Art sieht eine mit einem Flansch verseheneDüse vor, der mit dem Brennergehäuse verbunden wird, Dies hat jedoch den Nachteil, daß man zum Wechseln der Düse den gesamten Brenner ausbauen muß, wofür sich insbesondere bei den Anlagen, bei denen eine Vielzahl von Einzelbrennern verwendet werden, ein beträchtlicher Zeitaufwand und damit verbundener Betriebsstillstand ergibt. Außerdem kann man auf diese Weise nicht durch eine Absperrung einzelner Brenner ein Zurückschlagen der Flamme verhindBrn. Vielmehr lassen sich, wenn keine zusätzliche Einzelventile vorgesehen werden, stets nur alle Brenner gemeinsam abstellen»

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der einleitend beschriebenen Art derart auszubilden, daß die genannten Nachteile nicht auftreten können. Grundsätzlich soll dabei der neue Brenner sowohl als Injektorbrenner mit radialer oder axialer Luftansaugung als auch als Mischkammerbrenner Verwendung finden können. Dabei soll vor allem auch eine zuverlässig wirkende Dichtung zwischen der Düse und dem Brennergehäuse bestehen. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Düse mittels eines Außengewindes in eine das Brennergehäuse in Längsrichtung durchsetzende Bohrung einschraubbar ist sowie einen sich im Innern des Bolzengehäuses erweiternden Außenquerschnitt besitzt, wobei zwischen dem erweiterten Außenquerschnitt und der entsprechend gestalteten Innenwandung des Brennergehäuses eine ringförmige Kantenabdichtung besteht und der Düseneinlauf zugleich für die Aufnahme eines Schraubwerkzeuges ausgebildet ist, und daß am rückwärtigen Ende der Bohrung des Brennergehäuses eine Verschlußschraube vorgesehen, ist, während in die Bohrung eine seitliche Gaszufuhr einmündet. Ein nach diesem Vorschlag ausgeführter Brenner erlaubt einen leichten Düsenwechsel und gewährleistet zugleich eine äußerst zuverlässig wirkende Abdichtung zwischen Brennergehäuse und der Düse. Die der Abdichtung dienende Kante der Düse bzw. des Brennergehäuses schneidet sich hierbei geringfügig in die an ihr anliegende Fläche ein. Durch Lösung der am rückwärtigen Ende des Brennergehäuses vorgesehenen Verschlußschraube läßt sich die Düse leicht mit Hilfe eines Schraubwerkzeuges aus- und einbauen .

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Vorteilhaft ist die Erweiterung der Düse im Innern des Brennergehäuses zylindrisch und die Innenwandung' des Brennergehäuses kegelstumpfförmig ausgeführt. Die Schneidkante, die zur Kantenabdichtung führt, wird also hierbei von der Erweiterung der Düse gebildet. Das hat den Vorteil, daß die Kräfte, die mit der Erzielung einer Kantenabdichtung zu einer teilweisen Mater ialvendrSngung führen, unmittelbar z.B. durch das Schraubwerkzeug oder in noch zu beschreibender Weise auf die mit der Ringkante versehene Düse einwirken.

Um für den Fall einer Betriebsstörung oder auch aus -sonstigen Gründen jeden Brenner einzeln absperren zu können, ist mit Vorteil in das Brennergehäuse ein die Einmündung der seitlichen Gaszufuhr wenigsten^ teilweise abdichtender Bolzen einzubringen. Ein derartiger Bolzen kann entweder in einem Gewinde innerhalb des Brennergehäuses gehalten sein und nach Lösen der Verschlußschraube in seine Sperrstellung gedreht werden oder, gleichfalls nach Lösen der Verschlußschraube, schnell von außen eingeschoben werden oder auch bei Verwendung einer gegen axiale Verschiebung gesicherten, drehbeweglichen sowie abdichtenden Verschlußscheibe an. Stelle der Verschlußschraube, wobei zwischen Scheibe und Bolzen ein zentrales Mitnehmorgan vorgesehen ist, durch Drehen der Scheibe in seine Schließlage geschraubt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung seien anhand der sich auf zwei Beispiele beziehenden Zeichnungen veranschaulicht. Darin zeigen, jeweils im Längsschnitt,

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Brenner mit besonders entwickelter Düsenabdichtung, während

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Brenner mit besonders entwickelter Gaszufuhrabdichtung wiedergibt. 109813/0319

Bei dem Brenner nach Fig. 1 ist die Düse 1 in noch zu beschreibender Weise dichtend in das Brennergehäuse 4· eingesetzt. Letzteres ist mit Hilfe eines Sicherungsringes 2 in einer Büchse gehalten, die in einen Flansch 3 eingesetzt ist. Mit Hilfe des Flansches 3 wird der Brenner ortsfest an einem Ofengehäuse, einer Mischkammer oder dergl. befestigt. Das rückwärtige Ende des Brennergehäuses 4- ist mittels des Dichtungsringes 5 und der Verschlußschraube 6 abgedichtet. Seitlich mündet die Gaszuführung 7 über einen Stutzen 8 in das Brennergehäuse ein. In die Bohrung der Gaszuführung 7 kann ein Gaszuleitungsrohr eingesetzt werden, das in hier nicht dargestellter Weise mit Hilfe eines Schneidringes sowie einer Schraubhülse abgedichtet werden kann.

Für das hier veranschaulichte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es nun wesentlich, daß die Düse 1 mittels eines Gewindes 9 im Brennergehäuse 4 gehalten wird, das zwischen der ringförmigen Kantenabdichtung 10 und dem austrittsseitigen Ende 11 des Brennergehäuses 4 vorgesehen ist. Diese Anordnung garantiert während des Betriebes eine unbedingt zuverlässige Abdichtung. Dies,liegt daran, daß die Düse 1 vom durch sie hinströmenden Gas selbst gekühlt wird. Andererseits unterliegt das Brennergehäuse 11 aber infolge der Wärmeleitung, die von der in der Zeichnung nicht dargestellten Ofengehäusewandung oder Mischkammerwandung übertragen wird, selbst der Erwärmung. Dabei dehütsich also das Gehäuse 4· wesentlich stärker aus, als dies bei der Düse 1 der Fall ist. Da das Gehäuse im Bezug auf den Flansch 3 unbeweglich ist, bewegt sich bei der Erwärmung der vorderseitige Gehäuseabschnitt nach vorne und der rückseitige Gehäuseabschnitt nach hinten. Die besondere Art der Anordnung des Gewindes 9 führt nun dazu, daß sich die von dem Zylinder 12 der Düse 1 gebildete Ringkante gegen die konisch verlaufende Innenfläche 13 des Brennergehäuses preßt. Die Düse zieht sich also im Betriebszustand selbsttätig in ihre

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Dichtungslage. Dies ermöglicht es unter anderem auch, die Einschraubkraft beim Einbau der Düse in den Grenzen zu halten, die auch ein leichtes und schnelles Ausbauen der Düse 1 erlauben. Der Ausbau erfolgt nämlich durchweg im kalten Zustand, indem die auf das Gewinde 9 einwirkenden Spannungen infolge des Rückganges der Wärmedehnung des Gehäuses 4 geringer sind. Zum Ein- und Ausbauen befindet sich im Düseneinlauf 14 der Schlitz 15, so daß diese Arbeiten mit einem normalen Schraubenzieher erfolgen können.

Im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 ist die Düse gleichfalls in das Brennergehäuse 4 eingeschraubt. Auch hier wird eine Kantenabdichtung 10 geschaffen, die durch die Auflage bzw. ein geringfügiges Einschneiden der Ringkante des zylindrisch erweiterten Außenquerschnittes 12 der Düse 1 und der konischen Innenwandfläche 13 des Brennergehäuses 4 gebildet wird. Gleichfalls ist ein seitlicher Stutzen 8 vorgesehen, der in das Brennergehäuse einmündet und durch den z.B. die Gaszufuhr erfolgen kann, während das Brennergehäuse endseitig mittels des. Dichtungsringes 5 und der Verschlußschraube 6 abgedichtet ist. Der Düseneinlauf 14· ist hierbei mit einem Innensechskant versehen. Wenn man sich vergegenwärtigt, daß die Düse 1 schon aus Korrosionsgründen in der Regel'aus Messing hergestellt wird, so ist die Ausbildung eines Innensechskantes bei einem derartigen Material an sich sehr unüblich. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß es mit wirtschaftlichem Aufwand möglich ist, durch Einfräsung den Innensechskant zu schaffen. Dadurch werden mehrere Vorteile erreicht. Zunächst ist es möglich, mittels des Innensechskantes und eines darin eingeführten Sechskantschlüssels größere Kräfte zu übertragen, als es bei einem Schraubschlitz der Pail ist.

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Die größeren Kräfte werden in diesem Falle dazu genutzt, um die Ringkantenabdichtung 10 sicherzustellen. Weiterhin ermöglicht es der Innensechskant durch eine entsprechend, in der Zeichnung dargestellte, axial versetzte Anordnung, daß der Düseneinlauf IM- mit einer ringförmigen Stirnfläche 16 abschließen kann, an der ein entsprechend gestalteter, vorderer Bolzenabschnitt eine ringförmige Kantenabdiehtung bilden kann. Vorteilhaft geht der Innensechskant, wie gleichfalls in der Zeichnung veranschaulicht ist, über eine zylindrische Erweiterung 18 in die ringförmige Stirnfläche 16 über, während der vordere Bolzenabschnitt 17 konisch ausgeführt ist und insbesondere eine kegelstumpfartige Mantelfläche 19 besitzt. Der rückwärtige Abschnitt 20 des Bolzens ist gleichfalls mit einem Innensechskant versehen, der sich am einfachsten mit Hilfe des gleichen Sechskantschlüssels betätigen läßt, wie er für die Düse 1 erforderlich ist. Vor allem ist es sowohl für die Zwecke der Gasabdichtung als auch im Interesse einer Materialersparnis voll ausreichend, wenn der konische, vordere Bolzenabschnitt 17 und ein daran anschließender, zylindrischer Zwischenabschnitt 2i einen kleineren Durchmesser als der hintere, mit einem Außengewinde versehene Bolzenabschnitt 20 besitzen. Der Bolzen ist dabei in seiner Gesamtlänge so bemesseniji daß in der Stellung, in der seine kegelstumpf artige Fläche 19 an der inneren Ringkante der Stirnfläche 16 der Düse 1 zur dichtenden Anlage kommt, die GaszufuhrÖffnung 7 noch von den letzten Gewindegängen des hinteren Bolzenabschnittes 20 abgedeckt ist. Man erzielt auf diese Weise eine doppelte Absperrung der Gaszuführung, bei der weder aus der Düse 1 noch aus dem entgegengesetzten Ende des Brennergehäuses f, das zum Verschrauben des Bolzens geöffnet ist, Gas ausströmen kann.

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Im vorbeschriebenen Ausführungsbexspiel ist das Außengewinde der Düse 1 so angeordnet, daß es im Bereich des im Düseneinlauf 14· gelegenen Innensechskantes liegt. Dies hat den Vorteil, daß beim Anziehen der Düse in ihre Dichtungsstellung eine Verkantung mit Sicherheit vermieden wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Düse 1 im Brenner gehäuse M- haltende Gewinde an der im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 verwendeten Stelle vorzusehen, wobei die Einschraubkräfte entsprechend geringer bemessen werden können.

Es ist zweckmäßig, wenn die Verschlußschraube 6, wie in der Zeichnung dargestellt ist, gleichfalls mit einem Innensechskant ausgeführt wird. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn dieser Innensechskant mit den Innensechskanten der beschriebenen, im Innern des Brennergehäuses gelegenen Teilen übereinstimmt, so daß man für alle drei Schraubvorgänge den gleichen Schlüssel verwenden kann.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Brenner mit einer in einem Brennergehäuse auswechselbaren Düse, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (1) mittels eines Außengewindes (9) in eine das Brennergehäuse (4) in Längsrichtung durchsetzende Bohrung einschraubbar ist sowie einen sich im Innern des Brennergehäuses (4) erweiternden Außenquerschnitt besitzt., wobei zwischen dem erweiterten Außenquerschnitt und der entsprechend gestalteten Innenwandung des Brennergehäuses (4) eine ringförmige Kantenabdichtung (10)besteht und der Düseneinlauf (14) zugleich für die Aufnahme eines Schraubwerkzeuges ausgebildet ist, und daß am rückwärtigen Ende der Bohrung des Brennergehäuses (4) eine Verschlußschraube (6) vorgesehen ist, während in die

   Bohrung eine seitliche Gaszufuhr (7) einmündet.

   2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung der Düse (1) zylindrisch (12) und die Innenwandung des Brennergehäuses (4) kegelstumpfförmig (13) ausgeführt ist.

   3. Brenner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß in die Bohrung des Brennergehäuses (4) ein die Einmündung der Gaszufuhr (7) wenigstens teilweise abdichtender Bolzen einzubringen ist.

   4. Brenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Düse (1) im Brennergehäuse (4) haltende Gewinde (9) zwischen der ringförmigen Kantenabdichtung (1) und dem austrittsseitigen Ende (11) des Brennergehäus-ea ^Ik)-Margesehen ist.

   VAGINAL INSPECTED

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   5« Brenner nach, den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinlauf (14) mittels eines eingefrästen Innensechskantes zur Aufnahme des Schraubwerkzeuges ausgeführt ist und mit einer ringförmigen Stirnfläche (16) abschließt, an der ein entsprechend gestalteter, vorderer Bolzenabschnitt (1) die ringförmige Kantendichtung bildet.

   Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Düse (i) im Gehäuse (4) haltende Gewinde im Abschnitt des innensechskantes liegt, der Innensechskant über eine zylindrische Erweiterung (18) in die ringförmige Stirnfläche (16) übergeht und der vordere Bolzenabschnitt (17) konisch, insbesondere kegelstumpfartig (19) ausgeführt ist, während in seinem rückwärtigen Abschnitt (2) gleichfalls ein Innenseehskant eingefräst ist.

   7. Brenner nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der konische, vordere Bolzenabschnitt (17) und ein daran anschließender, zylindrischer Zwischenabschnitt (21) einen kleineren Durchmesser als der hintere, mit einem Außengewinde versehene Bolzenabschnitt (2) aufweisen, wobei sich ein Innengewinde innerhalb des Gehäuses bis etwa zu Beginn dessen Sfirnabschnittes erstreckt,

   8. Brenner nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet _t daß die Verschlußschraube (6) mit einem Innenseehskani: ausgeführt ist, der mit den Innensecliskanten der im Brenner gehäuse angeordneten Teile Ct ff _f: 20) übereinstimmt»

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