DE1806877A1 - Gasbrenner - Google Patents

Description

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DR.-.NG. H. KINKELDEY ηΣΖ™,»*«

DR.-ING. W. STOOKMAIR₁Ae. E. {calif, inst, oftechno T.l.gramm· Monopol MOnaS.n PATENTANWÄLTE ^τ·^τ·^χ 05-28390

4.November 1968 PH 2193

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MAXON PEEMIX BUENEE COMPANY, INO Muncie, Indiana, USA Gasbrenner

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasbrenner. Genauer gesagt betrifft die Erfindung einen Brenner, der in Form einer geschlossenen Baugruppe ausgebildet ist und eine neuartige und verbesserte Gas-Iuft-Misch- und Zündkammer umfaßt. Zwar läßt sich die erfindungsgemäße Brenneranordnung allgemein zum Erhitzen von Luft bzw. in Verbindung mit öfen anwenden, doch sei bemerkt, daß eine Anwendbarkeit der Erfindung insbesondere bei industriellen Heiz- bzw. Erhitzungsprozessen gegeben ist; daher wird die Erfindung im Hinblick auf solche Anwendungsfälle beschrieben.

Die erfindungsgemäße Brenneranordnung umfaßt eine zum Zuführen von Verbrennungsluft dienende Vorrichtung, die bei der bevorzugten Ausfilhrungsform vollständig außerhalb der zu beheizenden Zone angeordnet ist. Daher erweist sich die Benutzung einer solchen Brenneranordnung insbesondere bei solchen AnIagen als vorteilhaft, bei denen der prozentuale Sauerstoffgehalt, die Feuchtigkeit und der Gehalt der luft an inerten Gasen innerhalb welter Grenzen variiert. Miteinander verbundene, in den Luft- und Gaeeinlaßkanälen angeordnete Ventile ermöglichen eine genau« Regelung der relativen Mengen an Verbrennungelift und Gas, die in die Brennkammer eingeleitet werden, eo daß die Einhaltung des richtigen Verhältnisse« zwischen der Luftaenge und der Gaemenge innerhalb^.·« gesamten Betriebsbereioha

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des Brenners gewährleistet ist und mit Hilfe eines einzigen thermostatischen .Reglers beeinflußt werden kann. Die luft und das Gas werden erst in dem Augenblick zusammengebracht, in .dem sie in die Brennkammer eintreten, so daß die auf eine vorzeitige Entzündung zurückzuführenden Schwierigkeiten vermieden sind. Da das Verbrennungsluftgebläse seitlich von der Brennkammer oder im rechten Winkel dazu angeordnet ist, ergibt sich eine Baugruppe von kleiner Gesamtlänge und geringem Gewicht, die leicht mit der Vorderseite oder der Ansaugseite eines Umwälzgebläses einer Behandlungsanlage verbunden werden kann.

Die Brennkammer der Baugruppe ist so ausgebildet, daß ein gründliches Vermischen des gasförmigen Brennstoffs und der Verbrennungsluft im richtigen Mengenverhältnis gewährleistet ist, so daß innerhalb des ganzen Betriebsbereichs des Brenners eine vollständige stöchiometrische Verbrennung stattfindet. Genauer gesagt hat die Misch- und Zündkammer eine konische Form, und der gasförmige Brennstoff wird der Kammer an ihrem engen Ende zugeführt und längs der Innenfläche der Kammer geleitet, während die Verbrennungsluft über auf zweckmäßig geneigte Öffnungen in der kegelförmigen Wand der Kammer so zugeführt wird, daß eine Wirbel- oder Drehbewegung hervorgerufen wird. Die hierdurch bewirkte Verwirbelung der luft und des Gases führt zu einer Verlängerung der Mischzeit und trägt zu einer hervorragenden Beherrschung der Zündung und des Zurückhaltens der Flamme bei. Um die Flamme stabil zu halten, sind mehrere : sich in der Umfangsrichtung erstreckende Vorsprünge auf der Innenfläche der konischen Kammer vorgesehen, um den konischen Innenraum in mehrere Zündzonen zu unterteilen und so weiter zur Stabilisierung der Flamme und zur Regelung, der Zündung innerhalb des ganzen Betriebsbereichs des Brenners beizutragen· Die soeben beschriebene Konstruktion der konischen Brennkammer ermöglicht ferner den Betrieb mit einem hohen Wert des ) "Abstellverhältnisseβ", d.h. einem hohen Wert dea Verhältnis ses zwischen dem maximalen und dem minimalen Gasverbrauch, und"' außerdem kann der Brenner innerhalb seines ganzen Betriebsbereiohs so gedrosselt werden, daß seine Heizleistung zügig und kontinuierlich variiert werden kann·

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert·

Fig. 1 zeigt schematisch in einer teilweise als Schnitt ' gezeichneten Seitenansicht eine zur Durchführung eines industriellen Prozesses geeignete Heizanlage mit einem erfindungsgemäßen Gasbrenner·

Fig. 2 ist ein vergrößerter Schnitt längs der linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2.

Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 ist ein längs der Linie 5-5 in Fig. 4 geführter Schnitt durch eine kegelförmige Misch- und Zündkammer.

Fig. 6 ist ein Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig.

Fig. 7 zeigt in einem Längsschnitt eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasbrenners, bei dem die Öffnungen der kegelförmigen Kammer als rechteckige Schlitze ausgebildet, sind, die gegen die Kegelfläche geneigt sind, wie es aus der einen vergrößerten Teilschnitt zeigenden Fig. 7A ersichtlich ist.

Fig. 8 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Gasbrenners nach der Erfindung, bei dem die öffnungen der kegelförmigen Kammer als rechteckige Schlitze ausgebildet sind, die gemäß der vergrößerten Teildarstellung in Fig. 8A nach hinten in Eichtung auf den Einlaß der konischen Kammer geneigt sind,

Fig. 9 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasbrenners.

Fig. 10 ist ein Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Gasbrenners nach der Erfindung.

Fig. 1OA zeigt in einem größeren Maßstab Einzelheiten der in Fig. 10 dargestellten Düse.

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In Pig. 1 erkennt man eine auf bekannte Weise ausgebildete Heizeinrichtung 11 zum Durchführen eines industriellen Prozesses, die mit einer auf der Außenseite angeordneten Brenneranordnung 12 nach der Erfindung ausgerüstet ist· Die Heizeinrichtung 11 umfaßt einen Ofen oder eine Einbrennkammer 14 mit einem mit einem luftauslaß 16 und einem lufteinlaß 18, die mit der Umschließung des Ofens an deren Enden verbunden sind. Ein Umwälzgebläse 20 von hoher Förderleistung ist zwischen dem Auslaßkanal 16 und der Einlaßleitung 18 vorgesehen und dient dazu, die Luft ständig erneut umzuwälzen und die durch den Brenner erzeugten heißen Gase mit der Luft zu mischen, wie es in Mg. 1 mit ausgezogenen bzw_e gestrichelten Pfeilen angedeutet ist» Wie nachstehend erläutert, ist dem insgesamt mit 12 bezeichneten Brenner eine zum Zuführen von Verbrennungsluft dienende Vorrichtung zugeordnet, die vollständig außerhalb der Einrichtung 11 angeordnet ist, und daher können bei der erneut umgewälzten Luft der prozentuale Sauerstoffgehalt, die feuchtigkeit oder der Gehalt an inerten Gasen usw. in weiten Grenzen variieren, ohne daß die Arbeitsweise des Brenners 12 nachteilig beeinflußt wird.

Gemäß Fig. 1 ist der Brenner 12 mit dem Luftauslaßkanal 16 verbunden, doch sei bemerkt, daß der Brenner auch an den Einlaßkanal 18 angeschlossen sein könnte. In jedem Fall ist die Brenneranordnung so ausgebildet, daß sie sieh leicht ein- und ausbauen läßt} zu diesem Zweck ist ein eine äußere Unterstützung bildendes Gußstück 22 vorgesehen, das an einem Ende einen Befestigungsflansch 22a trägt, der bei der Anordnung nach Jj'ig. 1 durch Schrauben mit einem dazu passenden Flansch eines Buchsenteils 24 verbunden ist, das seinerseits fest in die tfand des Kanals 16 eingebaut 1st und einen langgestreckten rohrförmigen Austrittsabschnitt umfaßt, der über eine erhebliche Strecke in den Kanal 16 hineinragt. '

Alternativ kann die Brenneranordnung 12 mit Hilfe dee Flansches 22a und Schrauben direkt an der Wand des Kanals 16 befestigt sein. Es wird jedoch vorgezogen, das Buchsenteil zu verwenden, denn es bildet einen zweckmäßigen Kanal, Über den die heißen Gase in die in dem Ofen umgewälzte Luft eingeleitet werden können} außerdem wirkt das Buchsenteil als Abschirmung,

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durch die die Brennkammer des Brenners gegen schädliche Einflüsse geschützt wird, z.B. gegen viel Feuchtigkeit enthaltende Luft, inerte Gase usw., die das einwandfreie Arbeiten des Brenners beeinträcntigen könnten·

Gemäß Pig. 1 umfaßt die Brenneranordnung 12 ferner ein Flügelradgehäuse 26,-das im rechten Winkel zu dem Gußstück 22 oder seitlich davon unterstützt ist, sowie einen Antriebsmotor 28, der gleichachsig mit einer zentral angeordneten-Antriebswelle angeordnet ist, die aus dem Gehäuse 26 herausragt.

Gemäß Fig. 2 und 3 hat das Flügelradgehäuse 26 eine zylindrische Form, und in der Mitte dieses Gehäuses ist ein mehrere Flügel tragendes Flügelrad 32 angeordnet, das durch den Motor 28 angetrieben werden kann, um Verbrennungsluft zwangsläufig einem Austrittskanal 30 zuzuführen, wie es in Fig. 2 mit Pfeilen angedeutet ist. Das soeben beschriebene Gebläse liefert die gesamte Yerbrennungsluft, die der Brenner 12 benötigt, und diese luft wird aus der Umgebung angesaugt.

Die Brenneranordnung 12 umfaßt ferner eine Gas-Luft-Mischund Zündkammer, die im vorliegenden Fall durch eine konische' Kammer 34 gebildet ist, die ihren kleinsten Durchmesser an ihrem Eintrittsende aufweist und sich in Richtung auf ein Austrittsende von größerem Durchmesser erweitert. Das Austrittsende der konischen Kammer 34 steht gemäß Fig. 3 in Fluohtung mit der Stirnfläche des Flansches 22a des Gußstücks 22· Das den größeren Durohmesser aufweisende Ende der koni-t· sehen Kammer ist durch einen Abstand von dem konzentrisch damit angeordneten zylindrischen Gußstück 22 getrennt, doch könnten sich die betreffenden Flächen auch berühren*

Damit der Kammer 34 die für die Verbrennung benötigte Luft zugeführt werden kann, ist dit Wand der Kammer mit mehreren in Umfangsabständen verteilten Öffnungen versehen, die mehrere in axialen Abständen verteilte Kränae von öffnungen bilden· Gemäß Fig. 3 sind vier solohe Kränze oder Zonen vorge sehen, doöh könnte man je nach den Abmessungen des Brenners usw. eine größere oder kleinere Zahl solcher Kränze vorsehen; die Öffnungen jedes Kranzes sind in Fig. 3 mit 35 bzw. 36 bsw*

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37 bzw. 38 bezeichnet. Die Öffnungen der verschiedenen Kränze oder Zonen sind bezüglich ihres Querschnitts von der ersteh Zone 35 aus, die dem Eintrittsende der konischen Kammer nahe benachbart ist, in Richtung auf die vierte bzw. letzte Zone 38, die dem Austrittsende der konischen Kammer benachbart ist_r so abgestuft, daß der Kammer jeweils eine größere Verbrennungsluftmenge zugeführt wird, wie sie in den einander nachgesohalteten Zonen benötigt wird, Wie im folgenden näher erläutert, sind die Öffnungen in der Wand der konischen Kammer vorzugsweise so ausgebildet, daß die hindurchströmende Luft eine Bewegung ausführt, die eine Drehbewegungskomponente umfaßt.

Die Anzahl, die Größe und die Winkellage der Öffnungen innerhalb jedes Kranzes richten sich nach den Abmessungen, der Heizleistung und den gewünschten Verbrennungseigenscb&ften usw. des Brenners; diese verschiedenen Parameter werden so gewählt, daß eine gleichmäßige und vollständige stöchiometrische Verbrennung an allen Punkten zwischen der kleinsten und der größten Heizleistung aufrechterhalten wird.

Um die Stabilität der Flamme und die Beherrschbarkeit der Zündung bei dem Brenner zu verbessern, ist die konische Kammer 34 weiterhin mit mehreren sioh in der Umfangsrichtung erstreckenden Vorsprüngen 40 und 42 versehen, die gegenüber der Innenfläche der konischen Kammer nach innen ragen und bezogen auf die Achse der Kammer zwischen den Öffnungskränzen 35 und 36 bzw· zwischen den Öffnungskränzen 36 und 37 angeordnet sind. Der Vorsprung 42 ragt etwaa weiter nach innen als der Vorsprung 40, wie ea erforderlich ist, um zu bewirken, daß sich der Betrieb des Brenners an dem von dem Vorsprung 42 bestimmten größeren Querschnitt ebenso abspielt wie im Bereich des Vorsprunge 40. Wie im folgenden näher erläutert, dienen die VorSprünge 40 und 42 dazu, die konische Kammer in mehrere einander nachgesohaltete Zund- oder Brennzonen zu unterteilen, um die Durohmisohung von Brennstoff und luft, die Stabilität der Flamme und den Verbrennungswirkungsgrad in jeder der verschiedenen Zonen zu verbessern. Jthnliohe nioht dargestellte Vorβprüneβ oder Flansche könnte Man swieohen den öffnungskränsen 37 und 38 sowie an Auetritteende der koniechen Kammer *u Ihnliohen Zweoken vorsehen, dooh sind diese ssuaätiliohen

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Flansche im allgemeinen nicht erforderlich, da der Brenner "beim Betrieb dieser Brennerzonen mit einer höheren Heizleistung von Natur aus stabiler arbeitet.

Die Vorspränge bewirken in Verbindung mit der Wirbelbewegung der Verbrennungsluft, daß eine vorzeitige Auswärtsbewegung des Zündpunktes verhindert wird, wie sie z.B.. gemäß Fig. durch das Umwälzgebläse 20 herbeigeführt werden könnte, das z.B. einen Unterdruck von etwa 75 mm Wassersäule oder einen noch höheren Unterdruck erzeugt. Die Vorspränge 40 und 42 haben jedoch nicht so große Abmessungen, daß sie zu einer ausgeprägten Abstufung der Heizlei'stung zwischen den aufeinander folgenden Brennzonen führen, und wenn sich die Flammer weiter nach außen bewegt, legt sie sich daher hinter dem betreffenden Flansch sofort wieder an die Innenfläche der konischen Kammer an. Der hier beschriebene Brenner erzeugt bei jeder gewählten üeizleistung eine verhältnismäßig kurze, intensive blaue Flamme, und die Verbrennung spielt sich über den ganzen Querschnitt der konischen Kammer gleichmäßig ab.

Das eine unterstützung bildende äußere Gußstück 22 ist so geformt, daß es einen Lufteinlaß bildet, der den Auslaßkanal 30 des Gebläsegehäuses 26 mit dem eigentlichen Brenner verbindet. Das ringförmige Gußstück 22 begrenzt zusammen mit der Außenfläche der konischen Kammer 34c eine insgesamt mit 48 bezeichnete ringförmige Verteilerkammer» Die Verteilerkammer 48 hat einen vergleichsweise kleinen Hauminhalt, um die Abmessungen und das Gewicht der gesamten Brenneranordnung möglichst klein zu halten. Die Verteilerkammer umschließt die konische Kammer 34 vollständig, und das der Verteilerkammer durch das Gebläse zugeführte Luftvolumen ist so gewählt, daß bei jeder Heizleistung des Brenners ein im wesentlichen konstanter Überdruck in der Verteilerkammer aufrechterhalten wird. Daher wird die Verbrennungsluft allen Öffnungen in der Wand . · der konischen Kammer mit einem gleichmäßigen Druck zugeführt. Vorzugsweise wird der Luftdruck in der Verteilerkammer 48 auf einem solchen Wert gehalten, daß zwischen der Verteilerkammer und dem Innenraum der Kammer 34 ein Druckunterschied hervorgerufen wird, der beim normalen Betrieb im Bereich von" 0 bis etwa 125 mm Wassersäule liegt.

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Eine Gaszuführungsdüse 50 ist am Eintrittsende der konischen Kammer 34 angeordnet! diese Düse ist mit enger Passung in einen sie umschließenden Einlaßstutzen der Kammer eingebaut. Die Düse 50 umfaßt mehrere in Umfangsabständen verteilte Gasabgabeöffnungen 52; bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind acht Öffnungen 52 vorgesehen» Gemäß Fig.3 verlaufen die Achsen der Öffnungen 52 im wesentlichen parallel zur Innenfläche der Kammer 34, damit der zugeführte gasförmige Brennstoff über die Innenfläche der Kammer strömt. Bin Gaseinlaßkanal 54, der mit einer nicht dargestellten "Vorrichtung zum Zuführen von Gas verbunden ist und zu der Düse 50 führt, wird durch·einen entsprechend geformten hohlen rückwärtigen Teil 56 des Gußstücks 22 gebildet.

Miteinander verbundene Strömungsregelventile, die im vorliegenden Fall als Drosselklappen 60 und 62 ausgebildet · sind, sind in dem LuftZuführungskanal 30 bzw. dem Gaseinlaß- ~ kanal 54 angeordnet, und diese Ventile ermöglichen die Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Menge des gasförmigen Brennstoffs und der Verbrennungsluft, die der konischen Kammer zugeführt werden, wobei diese Beziehung innerhalb des ganzen Betriebsbereichs des Brenners aufrechterhalten wird. Die Drosselklappen 60 und 62 sind durch Gestängeglieder 64 und 66 verbunden, die an den freien Enden eines drehbar gelagerten Y/inkelhebels 70 angelenkt sind, der geschwenkt werden kann, um die gewünschte Regelung zu bewirken. Die Schwenkbewegung des Winkelhebels 70 zur Betätigung der Drosselklappen 60 und 62 wird dadurch herbeigeführt, daß ein nicht dargestellter Temperaturregler oder ein Thermostat so gedreht wird, daß eine entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung, der Mengen an Gaa und Verbrennungsluft bewirkt wird, die dem Innenraum der konischen Kammer 34 zugeführt werden.

η· Weitere Einzelheiten der konischen Misch- und Zündkammer 34 sind in Fig. 4 und 5 dargestellt. Die Kammer 34 ist als Gußstück aus duktilem Eisen mit einem hohen Kieselsäuregehalt, der etwa 4,5 bis 5$ beträgt, ausgebildet, und der Kegelwinkel der Kammer richtet sich jeweils nach der gewünschten kleinsten bzw. größten Heizleistung und anderen Faktoren,, Bei bevorzug-

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ten Ausführungsformen für bestimmte industrielle Zwecke liegt der Kegelwinkel der Kammer 34 der Brenneranordnung im Bereich von etwa 40° bis etwa 66°. Es ist jedoch auch möglich, einen einwandfreien Betrieb des Brenners zu erzielen, wenn der Kegelwinkel der Kammer kleiner ist als 40° oder größer als 66°.

Die Kränze von Öffnungen sind bei der Kammer 34 in vorbestimmten axialen Abständen zwischen dem Einlaß der Kammer und dem Auslaß angeordnet, und die Querschnitte der Öffnungen sind in der schon erwähnten Weise von Kranz zu Kranz abgestuft. Genauer gesagt sind die Öffnungen 35 des ersten Kranzes nahe dem Einlaßstutzen der Kammer 34 angeordnet, um ein sofortiges Vermischen der luft mit dem zugeführten GaB zu gewährleisten· Ein Funkenzünder 74 bekannter Art ragt durch die Wand der Kammer 34, und die parallelen Elektroden der Zündvorrichtung sind in der Strömungsrichtung unmittelbar jenseits der Öffnungen 35 angeordnet, damit das Luft-Gas-Gemisch gezündet werden kann.

Der gesamte Querschnitt der Öffnungen 34 des ersten Kranzes bzw. der ersten Stufe ist so gewählt, daß eine ausreichende Verbrennungsluftmenge bei der niedrigsten Heizleistung zugeführt wird, bei welcher der Zündpunkt des Gas-Luft-Gemisches hinter dem ersten ringförmigen Vorsprung 40 liegt. Im vorliegenden Pail umfaßt der erste Kranz aoht einzelne kreisrunde Öffnungen 35» die in gleichmäßigen Umfangsabständen verteilt und in der Wand der konischen Kammer 34 ausgebildet sind. Die genaue Zahl der Äffnungen innerhalb jedes der verschiedenen Kränze und die genaue Zahl der Kränze oder Stufen sind nicht von kritischer Bedeutung, doch müssen die Zahl der Öffnungen und die Zahl der Kränze ausreichen, um eine genügendgleichmäßige Verteilung der Luft über den Umfang der konischen Kammer zu gewährleisten, damit eine gründliche Durchmischung der Luft und des Gases sofort nach dem Einströmen der Luft in die Kammer und vor der Verbrennung gewährleistet ist, Gewöhnlich genügt es, seohs bis zwölf öffnungen vorzu- sehenj wenn man bei jedem Kranz eine größere Zahl von öffnungen vorsieht, erhöhen sioh lediglich die Herstellungekosten für die Kammer, und möglicherweise wird die Festigkeit der Kammer verringert, ohne daß die Leistungsfähigkeit des Bren ner· in einem bemerkbaren Auenaß oder überhaupt gesteigert wird·

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Gemäß Fig. 4 umfassen die weiteren Kränze von Öffnungen 36, 37 und 38, d.h. der zweite, der dritte und der vierte Kranz, bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ebenfalls je acht Öffnungen, die in gleichmäßigen Winkelabständen verteilt sind, wobei die Öffnungen jedes Kranzes jeweils den gleichen Durchmesser haben. Um jedoch eine einwandfreie Versorgung mit Verbrennungsluft zu gewährleisten, wenn sich der Zündpunkt der flamme bei erhöhter Heizleistung des Brenners in Richtung auf das Austrittsende der konischen Kammer verlagert, nimmt der gesamte Querschnitt der Öffnungen jedes Kranzes im Vergleich zum Öffnungsquerschnitt eines vorangehenden Kranzes zu. Bei für industrielle Zwecke bestimmten Ausführungsformen ist der Gesamtöffnungsquerschnitt bei den Kränzen 36» und 38 im Vergleich zum Gesamtquerschnitt der. Öffnungen 35 des ersten Kranzes etwa um das 3,5-fache bzw. das 6-fache bzw. das 9,5-fache größer« Jedoch kann ein einwandfreier Betrieb des Brenners auch dann erzielt werden, wenn man die Öffnungsquerschnitte so wählt, daß sich im Vergleich zu den Öffnungen 35 Verhältniszahlen ergeben, die höher oder niedriger liegen als die soeben genannten. . "

Alternativ zu der vorstehenden Beschreibung ist es möglich, für die Öffnungen der verschiedenen Kränze einen gleichmäßigeren oder sogar konstanten Durchmesser vorzusehen und die Umfangsabstände zwischen benachbarten Öffnungen bei den verschiedenen Kränzen in Richtung auf den Auslaß der Kammer zu verkleinern und bei den verschiedenen Kränzen jeweils eine größere Zahl von öffnungen vorzusehen. Diese letztere Anordnung wird jedoch gewöhnlich nicht bevorzugt, da eine Vergrößerung der Zahl der öffnungen erheblich zu einer Erhöhung der Herstellungskosten beiträgt, und da die stärkere Turbulenz bei relativ hohen Werten der Heizleistung auch ohne eine solche Abänderung eine einwandfreie Durohmischung der luft und des Gases gewährleistet. Außerdem setzen die größeren öffnungen dem Einströmen des Verbrennungsluft einen geringeren Widerstand entgegen·

Andererseits hat ea sich jedoch gezeigt, daß sich die Durohmisohung des Gases und der Verbrennungsluft verbessern läßt, wenn man die öffnungen jedes Kranzes im Vergleich zu

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den Öffnungen der benachbarten Kränze um einen Winkelbetrag versetzt. Gemäß Fig. 4 sind die acht öffnungen 35 des ersten Kranzes in Winkelabständen von 45° angeordnet, während die in gleichen Winkelabständen verteilten Öffnungen 36 gegenüber den Öffnungen 35 so versetzt sind, daß jede öffnung 36 etwa auf die Mitte zwischen zwei Öffnungen 35 ausgerichtet ist. Die Öffnungen 37 sind wieder auf die öffnungen 35 ausgerichtet, und äie öffnungen 36 sind in axialer Fluchtung mit den Öffnungen angeordnet.

Es hat sich gezeigt, daß die V/inkellage der Öffnungen in der Wand der konischen Kammer einen sehr starken Einfluß auf das Betriebsverhalten der konischen Brennkammer ausübt. Aus Fig. 5 ist bezüglich der Öffnung 37 ersichtlich, daß die Mittelachse dieser Öffnung ebenso wie die Mittelachsen der übrigen Offnungen rechtwinklig zu der konischen Wand verläuft, wenn man einen durch die Öffnung verlaufenden Längsschnitt betrachtet, Die Öffnungen sämtlicher Kränze 35 bis 38 sind in der konischen Wand der Kammer ferner so ausgebildet, daß sie eine wirbelnde oder drehende Bewegung der Verbrennungsluft um die Mittelachse der Kammer 34 hervorrufen. Die geneigte Anordnung der Öffnungen, die erforderlich ist, um eine solche Wirkung hervorzurufen, ist in Fig. 6 für eine der Öffnungen 38 dargestellt. In Figo 6 verläuft ein Radius der konischen Kammer durch die Mitte der Öffnung 38. Bei den bevorzugten Ausführungsformen für industrielle Zwecke bildet die Mittelachse jeder Öffnung 38 in der konischen Wand der Brennkammer 34 mit dem zugehörigen Radius der konischen Wand einen Winkel im Bereich von 25° bis 45°. Jedoch läßt sich ein einwandfreier Betrieb des Brenners auch dann erzielen, wenn man die Mittelachse jeder Öffnung 38 in der konischen Wand der Kammer 34 so anordnet, daß sie mit dem zugehörigen Radius der konischen Wand einen Winkel von weniger als 25° oder mehr als 45° bildet. Somit wird der in die Kammer eintretenden Verbrennungsluft ein tangentialer Bewegungsvektor verliehen, und diese Erscheinung wird durch die ähnliche Winkellage der übrigen Offnungen des betreffenden Kranzes sowie der Öffnungen der übrigen Kränze verstärkt.

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Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel verlaufen die Öffnungen jedes Kranzes alle unter dem gleichen Winkel van 30° gegenüber Radien, die durch die geometrischen Mittelpunkte der öffnungen verlaufen. Die drehende Bewegung der Verbren- " nungsluft führt zu einer kräftigen Bewegung der Gas- und luftströme, so daß eine gründliche Durchmischung gewährleistet ist, und daß außerdem eine neigung besteht, die Vorwärtsbewegung des G-as-Luft-G-emisches zu verzögern, so daß sich eine sehr stabile Flamme ausbildet und die Flamme ihre Lage unverändert beibehält.

Je größer die Drehbewegungs- oder Tangentialkomponente der Verbrennungsluft ist, desto größer ist die Verzögerung der Vorwärtsbewegung, d.h. der Bewegung des Gas-Luft-Gemisches in ' Richtung auf das Austrittsende der konischen Kammer. Die Winkelstellung der Öffnungen ist bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 1 bis 6 so gewählt, daß sich der Zündpunkt bei zunehmender Heizleistung des Brenners in Richtung auf den Auslaß der konischen Kammer mit einer solchen Geschwindigkeit ■ verlagert, daß ein ständiges Festhalten der Flamme und damit die Stabilität der Flamme gewährleistet bleibt, wobei diese Geschwindigkeit jedoch nicht so niedrig ist, daß die Gefahr einer Überhitzung der konischen Kammer besteht.

Zwar sind bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel die .Neigungswinkel aller Öffnungen der konischen Kammer gleich, doch kann es in manchen Fällen zweckmäßig sein, dafür zu sor-" gen, daß die Öffnungen von Kranz zu Kranz unter sich unterscheidenden Yiinkeln angeordnet sind, oder daß die Richtung der Öffnungen eines Kranzes der Richtung der Öffnungen eines benachbarten Kranzes entgegengesetzt ist, so daß sich gegenläufig drehende Luftmassen erzeugt werden. Auch bei einer solchen entgegengesetzten Neigung der Öffnungen benachbarter Kränze bleibt eine gründliche Durchmischung des Gases und der Luft gewährleistet, und gleichzeitig kann bei jeder Heizleistung eine relativ lange Flamme erzeugt werden, wie es in bestimmten Anwendungsfällen erwünscht sein kann.

Die Wirkungsweise der bevorzugten Ausführungsform einer Brenneranordnung und einer konischen Mischkammer nach der Erfindung läßt sich am besten an Hand von Fig. 3 erläutern. Das

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Flügelrad 32 wird durch, den Motor 28 angetrieben, so daß eine ausreichende Menge an angesaugter atmosphärischer Luft der Verteilerkammer 48 über den Auslaßkanal 30 des Gebläses und die Einlaßöffnung des Gußteils 22 zugeführt wird. Entsprechend wird der konischen Kammer 34 ein gasförmiger Brennstoff, z.B. Propan oder Erdgas, über den Einlaßkanal 54 und die Düse 50 von einer nicht dargestellten Druckgasquelle aus zugeführt. Bei einer typischen Anordnung herrscht in dem Einlaßkanal 54 ein solcher Gasdruck, daß zwischen dem Kanal 54 und der Kammer 34 ei** Druckunterschied besteht, der im Bereich von etwa 0 bis etwa 100 mm Wassersäule liegt, und gleichzeitig steht die Luft in der Verteilerkammer 48 unter einem solchen Druck, daß zwischen der Yerteilerkammer 48 und dem Innenraum der Kammer 34 ein Druckunterschied besteht, der beim normalen Betrieb 4m Bereich von etwa 0 bis etwa 125 mm Wassersäule liegt. Das richtige Mengenverhältnis zwischen Luft und Gas wird innerhalb des ganzen Leistungsbereichs des Brenners aufrechterhalte^ und die Heizleistung wird mit Hilfe der Skala eines einzigen nicht dargestellten Thermostaten gewählt, durch den die Drossel oder Klappenventile 60 und 62 jeweils in die richtige Stellung gebracht werden.

Die in Umfangsabständen verteilten Öffnungen 52 der Düse 50 sind so angeordnet, daß sie acht rohrförmige Gasströme längs Bahnen abgeben, die annähernd parallel zur Innenfläche der konischen Kammer 34 verlaufen. Die Verbrennungsluft wird über die acht Öffnungen 35 des ersten Kranzes annähernd im rechten Winkel zu den entsprechenden rohrförmigen Gasströmen zugeführt, so daß sich die Luftströme und die Gasströme kreuzen. Außerdem weisen die Luftströme eine Drehbewegungskomponente auf, wie es in Pig. 3 mit Pfeilen angedeutet ist, so daß eine längere Zeitspanne für den Mischvorgang zur Verfugung steht und außerdem die Vorwärtsbewegung des Gases verzögert wird.

Bei der in Fig« 3 gezeigten Stellung der Drosselklappen 60 und 62 liegt der Zilndjiunkt des Gemisches annähernd In der Ebene des ersten ringförmigen VorSprungs 40* Dieser Vorsprung trägt dazu bei, zu vorhin lorn, daß dar Ziinilpumkb b«:l

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Heizleistung zu weit nach vorn verlagert wird, wie es bei der Anordnung nach Mg. 1 geschehen könnte, da ein Umwäligebläse 20 vorgesehen ist, oder wie es auf die Massenträgheit des nach vorn strömenden G-as-Luft-G-emisches zurückzuführen sein könnte„ Die Verbrennungsflamme breitet sich über den ganzen Querschnitt der konischen Kammer aus, und es wird eine kurze intensive b]»aue Flamme erzeugt.

Wenn die miteinander verbundenen Drosselklappen 60 und 62 weiter geöffnet werden, bewegt sich die Flamme nach vorn über den ringförmigen Vorsprung 40 hinaus, woraufhin sie sich jenseits dieses Vorsprungs sofort wieder an die Innenfläche der konischen Kammer anlegt. Die Verbrennungsluft und das Gas werden*in dieser zweiten Brennzone auf ähnliche Weise gemischt wie in der ersten Zone. Der ringförmige Vorsprung 42 ragt etwas weiter in die Kammer 34 hinein als der Vorsprung 40, um eine ausreichende bzw« gleichwertige Abschirmung dieser größeren Querschnittsfläche zu bewirken.

Ein ähnlicher Vorgang spielt sich ab, wenn der Brenner auf seine volle oder maximale Heizleistung eingestellt wird. Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion der Misch- und Zündkammer ergibt sich ein hoher Wert für das "Abstellverhältnis" des Brenners, d.h. ein hoher Wert des Verhältnisses zwischen der größten und der kleinsten möglichen Heozleistung. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel hat dieses Verhältnis einen Wert von mehr als 40;1«

Eine abgeänderte Ausführungsform der konischen Mischkammer ist in Fig. 7 und 7A dargestellt. Die konische Kammer ■ 80 hat im wesentlichen die gleiche Form wie die beschriebene ' Kammer 34, abgesehen davon, daß die Öffnungen in der konischen Wand als sich in der Umfangsrichtung erstreckende Rechtecke ausgebildet sind. Eine der Öffnungen 82 ist in Fig. 7A dargestellt. Die Öffnungen 82 sind ebenso wie die kreisrunden Offnungen der Kammer 34 so geformt, daß sie die der Kammer zuzuführenden Luftströme in eine drehende Bewegung versetzen, wie es durch den Winkel zwischen einem Ab.soh.nitt 84 eines Radius der konischen Wand und der Mit belachst 85 der öffnung 82 angedeutet iab. Der gesamte üffnurigaqiiörscJinitt -jeden Kranzes von

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BAO ORIGINAL

Offnungen in der .konischen Wand 80 als auch die Zahl der Öffnungen bei jedem Kranz entspricht dem gesamten Offnungsquerschnitt bzw. der Zahl der Öffnungen je Kranz bei der beschriebenen konischen Kammer 34. Somit wird auch bei der Konstruktion nach !'ig. Y eine ähnliche wirbelnde oder drehende Bewegung des Gas-Luft-Gemisches hervorgerufen, wie es in Fig. 7 mit ausgezogenen und gestrichelten Pfeilen angedeutet ist. Natürlich kann man die Zahl und die Abmessungen der Öffnungen in der konischen -./and 80 in der gleichen Weise variieren, wie es vorstehend bezüglich der konischen Kammer 34 beschrieben ist. Die Zahl der ringförmigen Vorsprünge, der Kegelwinkel der Drehbewegung usw. können ebenfalls auf ähnliche Weise variiert werden.

Pig. 8 und 8A zeigen eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Erfindung mit einer konischen Misch- und Zündkammer 90, die vier mit Öffnungen versehene Zonen umfaßt, bei der jedoch die Öffnungen jedes Kranzes im Gegensatz zu denjenigen der konischen Kammer 34 so ausgebildet sind, daß sie die Verbrennungsluft nach hinten in Richtung auf die Düse 50 leiten, um eine noch stärkere Verzögerung der Auswärtsbewegung des Gras-Luft-Gemisches zu bewirken. Gemäß E¹Ig. 8A ist die als Beispiel gewählte Öffnung 92 wiederum als sich in der Umfangsrichtung erstreckende schmale rechteckige öffnung ausgebildet, doch im Gegensatz zu den Offnungen 82 nach Fig. 7A ist die Öffnung 92 so angeordnet bzw. ausgebildet, daß sie die zugeführte Verbrennungsluft auf die Mittelachse der konischen Kammer 90 und nach hinten in Richtung auf die Düse 50 leitet. Abgesehen von der Form und Winkellage der Öffnungen entspricht die Konstruktion nach Fig. 8 derjenigen der konischen Kammer 34 nach Fig. 3. Während des Betriebs werden der gasförmige Brennstoff und die Verbrennungsluft so gemischt, wie es in Fig. 8 durch ausgezogene und gestrichelte Pfeile angedeutet ist. Diese Ausführungsform wird jedoch nicht bevorzugt verwen- · det, denn in diesem Fall werden die Luft und das Gas nicht so gründlich miteinander gemischt wie in der konischen Kammer 34 nach Fig. 3. Allerdings trägt die Tatsache, daß die Öffnungen 92 nach hinten in Richtung auf das Eintrittsende der konischen Kammer 90 geneigt sind, dazu bei, die Flamme in ihrer

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. Lage zu halten bzw. sie zu stabilisieren.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. dargestellt} sie umfaßt eine konische Kammer 96, und diese Konstruktion entspricht ebenfalls derjenigen der Kammer 34» abgesehen davon, daß sämtliche Öffnungen in der konischen Kammer 96 so ausgebildet sind, daß ihre Mittelachsen mit radialen Linien zusammenfallen, die sich von der Mittelachse der Kammer 96 zu den verschiedenen Öffnungen erstrecken. Daher mischen sich die Luft und das G-as in der in Pig. 9 mit ausgezogenen'und gestrichelten Pfeilen angedeuteten Weise. Auch diese Ausführungsform wird nicht bevorzugt, denn da die Verbrennungsluft nicht in eine drehende Bewegung versetzt wird, werden das Gas und die Luft weniger gründlieh gemischt, und auch das Pesthalten bzw. die Stabilität der Flamme wird etwas beeinträchtigt.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform- der Erfindung' mit einer konischen Misch- und Zündkammer 98, die der Kammer 34 entspricht, abgesehen davon, daß alle Öffnungen so angeordnet sind, daß sie die Verbrennungsluft radial nach innen leiten, statt sie so zu führen, daß sie eine Tangential- oder V/irbelbewegungskomponente aufweist. Ferner ist gemäß Fig. ein dritter ringförmiger Vorsprung 99 zwischen dem dritten und dem vierten Kranz von Öffnungen in der konischen v/and vorgesehen. Ferner kann man einen hier nicht dargestellten vierten ringförmigen Vorsprung zwischen dem vierten Kranz von Öffnungen und dem Austrittsende der konischen Kammer vorsehen, wenn sich dies als zweckmäßig erweist. Solche zusätzlichen ringförmigen Vorsprünge werden gewöhnlich nur dann benötigt, wenn die Behandlungsanlage, der der Brenner zugeordnet ist, am Austrittsende des Brenners einen so niedrigen Druck hervorruft, daß die Gefahr besteht, daß die Flamme in einem unerwünschten Ausmaß aus der konischen Kammer herausgezogen wird. Die zusätzlichen Vorsprünge oder Flansche dienen auch dazu, die Flamme gegen eine unerwünschte Beeinflussung durch den Behandlungsofen zu schützen, und sie können in bestimmten Fällen erforderlich sein, um solche schädlichen Einwirkungen auf die Flamme des Brenners zu verhindern, und zwar insbesondere dann, wenn auf die Verwendung des in Fig. 1 dargestellten

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Buchsenteils 24 verzichtet wird.

Bei der Ausführungsform nach Pig. .10 wird dem Gas-luft-Gemisch ein tangentialer Bewegungsvektor dadurch verliehen, daß eine diesem Zweck dienende Düse 101 vorgesehen ist. Gemäß Pig* 10 und 1OA umfaßt die Düse 101 einen Satz von in Umfangsabständen verteilten Öffnungen, die so ausgebildet sind,,daß sie das Gas nach außen in Gestalt rohrförmiger Ströme abgeben, die annähernd parallel zu der divergierenden Innenfläche der konischen Kammer 98 gerichtet sind. Jedoch sind die Öffnungen 102 so angeordnet, daß sie jeden Gasstrom in eine drehende Bewegung versetzen, wie es in Pig. 10 mit gestrichelten Pfeilen angedeutet ist. Eine Wirbelbewegung des Gases trägt im allgemeinen mit Ausnahme des Betriebs mit der niedrigsten Heizleistung nicht wesentlich zum Vermischen der Iiuft und des Gases bei. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die bei dem Verbrennungsvorgang verbrauchte Luftmenge bei weitem die Gasmenge überschreitet, so daß eine Drehbewegung des Gases durch die axiale Bewegung der Verbrennungsluft schon im wesentlichen aufgehoben wird, bevor die Verbrennung am zweiten Kranz von Öffnungen einsetzt. Pur jeden Pachmann liegt es natürlich auf der üand, daß man verschiedene Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele wahlweise kombinieren kann, uin eine Brenneranordnung mit einer konischen Misch- und Zündkammer zu schaffen, die innerhalb eines großen Arbeitsbereichs optimale Betriebseigenschaften besitzt.

Patentansprüche ι

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Claims (18)

A I I Ϊ I A Ν δ P S & C E i

1. .Brenneranordnung, gekennzeichnet durch eine konische Misch- und Zündkammer mit einer nach außen divergierenden, im wesentlichen konischen Wand, die einen an seinem Umfang abgeschlossenen Haum zum Mischen von Luft und Gas abgrenzt und mehrere Sätze von in axialen- Abständen verteilten Kränzen von .Öffnungen aufweist, wobei jeder dieser Kränze mehrere in Umfangsabständen verteilte Öffnungen umfaßt, eine Iiuftöinlaßvörrichtung, die in Verbindung mit der Außenflä-r ehe der Wand der konischen Kammer eine Verteilerkammer abgrenzt,-der die Verbrennungsluft zugeführt wird, die über die Öffnungen in der Y/and der konischen Kammer in den Mischraum einströmt, sowie durch eine Gasabgabedüse, die an dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Ende der Yiiand der Kammer angeordnet ist und mehrere Gasaustrittsöffnungen aufweist, wobei die Mittelachse jeder Gasaustrittsöff,nung im. wesentlichen parallel zur Innenfläche der Wand der Kammer,'Verläuft, so daß ein gasförmiger Brennstoff so gerichtet wird, daß der längs der Innenfläche der Y/and strömt, um.-ei&e; vorbestimmte Wechselwirkung zwischen dem Gas und der luft in dem Mischraum herbeizuführen und dem Brenner vorbestimm"fe^v Betriebseigenschaften bezüglich des Ablaufs der Verbrennung zu verleihen,

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζe i oh ■ net, daß sich mehrere in der Umfangsrichtung verlaufende ■ Vorsprünge (40, 42) von der Innenfläche der Wand der Kämmer

(34) aus nach innen erstrecken und längs der Achse des Brenners jeweils zwischen benachbarten Kränzen von Öffnungen (35» 36) angeordnet sind, so daß innerhalb des Mischraums mehrere hinterainandergeschaltete Zündzonen vorhanden sind, die dazu beitragen, die flamme in ihrer lage zu halten und di© Durohmi-

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schung von Brennstoff und Luft sowie den Verbrennungswirkungsgrad innerhalb jeder Zündzone des Brenners zu verbessern.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Offnungen (35, 36, 37, 38) in der Wand der Kammer (34) so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie die Verbrennungsluft in eine Bewegung versetzen, die eine Komponente umfaßt, welche eine Drehbewegung der Luft um die Mittelachse der Kammer herum hervorruft, um zusätzlich dazu beizutragen, daß die Flamme in ihrer Lage gehalten wird, und daß die Durchmischung von Brennstoff und Luft sowie der Verbrennungswirkungsgrad im Bereich jeder der verschiedenen Zündzonen des Brenners verbessert werden. ■

4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen jedes Kranzes von Öffnungen in der Wand der konischen Kammer von dem den kleinsten Durchmesser aufweisenden Einlaß der Kammer in Richtung auf das Austrittsende der Kammer fortschreitend eine größere Gesamtquerschnittsfläche haben als die Öffnungen des vorausgehenden Kranzes von Öffnungen.

5. Brenner nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein mit der Luftzuführungsvorrichtung (22) verbundenes Gebläse (32), mittels dessen die gesamte Verbrennungsluft dem Mischraum zugeführt wird.

6. Brenner nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Gaseinlaßvorrichtung (56), die mit der Gaszuführungsdüse (50) verbunden ist, sowie durch miteinander verbundene Strömungsregelventile (60, 62), die in der Luftzuführungsvorrichtung bzw, der GasZuführungsvorrichtung angeordnet sind und dazu dienen, innerhalb des ganzen Betriebsbereichs des Brenners eine vorbestimmte Beziehung zwischen der dem Mischraum zugeführten Gasmenge und der dem Mischraum zugeführten Verbrennungsluftmenge aufrechtzuerhalten.

7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittelachse jeder der Öffnungen in ■ der V/and der konischen Kammer einen vorbestimmten spitzen

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Winkel mit einem Radius der konischen Kammer "bildet, der durch. die Mitte der "betreffenden Öffnung verläuft (Fig. 6).

8. Brenner nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß der Winkel zwischen der Mittelachse der Wand der konischen Kammer (34) und der Innenfläche der Kammer innerhalb eines vorbestimmten Bereiche liegt, um zu erreichen, daß der Brenner zwischen dem Betrieb mit der kleinsten Heizleistung und dem Betrieb mit der größten Heizleistung eine vorgewählte Verbrennungscharakteristik aufweist.

9. Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Wand der konischen Kammer einen Satz von vier in axialen Abständen verteilten Kränzen von Öffnungen aufweist, und daß·sich die gesamte Querschnittsfläche der Öffnungen jedes Kranzes von dem ersten Kranz aus bis zu dem vierten Kranz fortschreitend in einem solchen Verhältnis vergrößert, daß ein Verbrennungsluftvolumen zugeführt werden kann, daß in jeder Zündzone des Brenners eine vollständig stöchiometrische Verbrennung ermöglicht.

10. Brenner nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung so ausgebildet ist, daß sie bei einem Druckunterschied der zugeführten luft zwischen der Verteilerkammer (48) und dem Mischraum im Bereich von 0 bis etwa 125 mm Wassersäule und bei einem Gasdruckunterschied zwischen dem Gaseinlaß (54) und dem Mischraum im Bereich von 0 bis etwa 100 mm Wassersäule betrieben werden kann.

11. Brenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kränze von Öffnungen sechs bis zwölf Öffnungen umfaßt, die in annähernd gleichen Umfangsabständen verteilt und in der Wand der Kammer ausgebildet sind, und daß die Offnungen jedes Kranzes "gegenüber den Offnungen eines benachbarten Kranzes jeweils um einen Winkelbetrag versetzt sind (Fig. 4).

12. Brenner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen der Öffnungen im rechten Winkel zur Fläche der Kammerwand verlaufen, wenn man einen Längsschnitt der konischen Kammer betrachtet, der sich

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durch die betreffende Öffnung erstreckt.

13« Brenner nach. Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen der Offnungen in der Wand der konischen Kammer unter einem Winkel so angeordnet sind, daß sie sich in Richtung auf den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Einlaß der konischen Kammer erstrecken (Mg. 8). ·

14. Brenner nach Anspruch 11, dadurch g e k e h η zeichnet, daß die Mittelachsen der Öffnungen in der Wand der konischen Kammer im rechten Winkel zur Mittelachse der Wand der konischen Kammer verlaufen (Mg. 9)·

15· Brenner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen in der Wand der konischen Kammer die Form von sich in der Umfangsrichtung erstreckenden langgestreckten rechteckigen Schlitzen haben·

16. Brenner, gekennzeichnet durch eine konische Zünd- und Verbrennungskammer (34) mit einem Einlaßende, die sich in Richtung auf das Austrittsende erweitert und eine Umschließung für einen Mischraum bildet, wobei die konische Kammer mit mehreren Sätzen von in axialen Abständen verteilten Kränzen von in Umfangsabständen verteilten Öffnungen versehen ist und mehrere sich in der Umfangsriohtung erstreckende Vibrsprünge aufweist, die von der Innenfläche der konischen Kammer aus naoh innen ragen und längs der Achse der Kammer jeweils zwischen benachbarten Kränzen von Öffnungen angeordnet eind, eine lufteinlaßvorriohtung zum Zuführen von Verbrennungsluft zu dem Mischraum über die Öffnungen sowie eine Gaseinlaßvorrichtung mit einer Gasabgabedüse am Einlaß der konischen Kammer zum Einführen eines gasförmigen Brennstoffs in den Mischraum derart, daß eine vorbestimmte Wechselwirkung zwischen, dem gasförmigen Brennstoff und der Verbrennungsluft herbeigeführt wird*

17# Brenner naoh Anspruch 16_f daduroh g e k e η η zeichnet, daß die öffnungen in der Wand der konischen Kammer so geformt und angeordnet sind, daß sie eine Bewegung dir Verbrennungsluft hervorrufen, die eine Drehbewegungskom-

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ponente umfaßt» welche eine Drehbewegung der Luft um die Mittelachse der konischen Kammer herbeiführt·

18. Brenner nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführungsdüse einen Satz von in Umfangsabstanden verteilten Gaseinlaßöffnungen (102) aufweist, die so geformt und angeordnet sind (Fig* 10), daß dem Gas eine Bewegung erteilt wird, die eine Drehbewegungskomponente Umfaßt, so daß das Gas eine Drehbewegung um die Mittelachse der konischen Kammer ausführt·

19· Brenner nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η «eichnet, daß die Kränze von Öffnungen in der Wand der konischen Kammer vom Einlaßende der Kammer zu deren Austritts- ende fortschreitend jeweils eine größere Gesamtquerschnittsfläche haben«)

20· Brenner nach Anspruch 19_f dadurch* .gekennzeichnet, daß sich mehrere ringförmige Vorsprünge, die gegenüber der Innenwand der konischen Kammer nach innen ra gen, um so weiter in Richtung auf die Mittelachse der konischen Kammer erstrecken, je weiter sie von dem Einlaßende der Kammer entfernt und je näher sie dem Austrittsende der Kammer benachbart sind (Fig. 3)·

21· Brenner nach Ansprucu 20, dadurch g e k e η η - aseichnet, daß die Gaszuführungsdlise mehrere in Umfangs abstanden verteilte Gaeaustrittsöffnungen aufweist, deren Mittelachsen jeweils mit der Mittelachse der konischen Kammer einen Winkel bilden, der mindestens ebenso groß ist wie der Winkel zwischen der Mittelachse der Kammer und der Innenfläche der Kammer·

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