DE19613019A1 - Katalytische Brenneranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine katalytische Brenneranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei solchen Brenneranordnungen ergibt sich stets das Problem, daß der katalytische Bren­ ner für seine ordnungsgemäße Funktion eine bestimmte Betriebstemperatur benötigt. Be­ kannt sind Anordnungen, bei denen der katalytische Brenner entweder elektrisch oder ge­ mäß der DE-PS 42 22 711 mittels eines über ein Brenngas-Umschaltventil separat steuer­ baren Flammenbrenners vorgewärmt wird. Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil eines er­ heblichen Steuerungsaufwandes, wobei eine allmähliche Ingangsetzung der katalytischen Verbrennung und damit eine optimale Ausnutzung des schadstoffarmen Katalysebetriebes nicht möglich ist.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Brenneranordnung der ein­ gangs erwähnten Art vorzuschlagen, die bei einfachem Aufbau einen nur geringen Steue­ rungsaufwand erfordert und bei der die Schadstoffemission weiter verringert ist.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer katalytischen Brenneranordnung der eingangs er­ wähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß in der Startphase des katalytischen Brenners durch diesen nicht umgesetztes Gas über die an dem katalytischen Brenner angeschlossene Leitung dem als Blaubrenner ausgebildeten Flammenbrenner zugeführt und von diesem verbrannt werden kann, wodurch der katalytische Brenner sehr schnell aufgeheizt wird. Mit steigender Temperatur des katalytischen Brenners setzt dieser mehr und mehr Gasgemisch um, wodurch dem Blaubrenner immer weniger brennbares Gasgemisch zugeleitet wird, bis dieser bei einer vollständigen Umsetzung des zugeführten Brenngasgemisches kein brennbares Gemisch mehr erhält und erlischt. Dabei steuert der Betriebszustand des Blaubrenners die Klappe für das Abströmen von Gasen direkt aus dem katalytischen Brenner. Dadurch wird während der Startphase ein Abströmen von Ga­ sen direkt aus dem katalytischen Brenner verhindert, wodurch das in den katalytischen Brenner einströmende Brenngasgemisch nur über die an diesen angeschlossene, zum Blaubrenner führende Leitung abströmen kann und dadurch zum Blaubrenner gelangt und dort verbrannt wird.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil einer sehr einfachen Steue­ rung der Klappe.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße katalytische Brenneranordnung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in der Fig. 1.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Brenneranordnung. Bei dieser ist in einer Brenn­ kammer 1 ein katalytischer Brenner 2 angeordnet, der an seinem unteren Ende an ein Ge­ mischzuführrohr 3 angeschlossen ist, wobei das Gemischzuführrohr 3 koaxial zu einem Luftrohr 4 angeordnet ist, in das ein Gasrohr 5 mündet, in dem ein Gasventil 6 angeordnet ist. Dabei ist das Luftrohr 4 an ein Gebläse 7 angeschlossen.

Im katalytischen Brenner 2 sind in dessen unterem Bereich Verteilerbleche 8 angeordnet, wobei der katalytische Brenner an dessen Innenseite eine katalytische Beschichtung auf­ weist, die bei einer entsprechenden Betriebstemperatur eine Umsetzung eines über das Gemischzuführrohr 3 zuströmenden Gemisches ermöglicht.

Im obersten Bereich des katalytischen Brenners 2 zweigt von diesem eine Leitung 9 ab, die nach unten zu einem Blaubrenner 10 führt, der wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, im we­ sentlichen konzentrisch zum katalytischen Brenner 2 und unterhalb desselben angeordnet ist.

An der Oberseite des katalytischen Brenners 2 ist eine Klappe 11 angeordnet, die mit einer Welle 12 drehfest verbunden ist, die mit einem Antrieb 13 verbunden ist. Der Antrieb 13 kann zweckmäßigerweise durch ein Drehspulmeßwerk gebildet sein, wobei der Antrieb 13 von einem nicht dargestellten Flammenwächter, zum Beispiel einer Ionisationselektrode, gesteuert ist.

Mit dieser Klappe 11 kann ein Austritt von Abgasen in die Brennkammer 1 gesteuert wer­ den.

Oberhalb des katalytischen Brenners 2 ist ein Wärmetauscher 14 angeordnet, wobei, wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, der Raum zwischen dem Wärmetauscher 14 und der Innen­ wand der zylindrischen Brennkammer 1 mit Isolierkörpern 15 ausgefüllt ist. Der Wärmetau­ scher 14 ist an diagonal gegenüberliegenden Stellen mit einer Rücklaufleitung 16 und einer Vorlaufleitung 17 verbunden.

Oberhalb des Wärmetauschers 14 ist ein Prallblech 18 angeordnet. Die Brennkammer 1 ist mit einer Abgashaube 19 verbunden, an die ein Abgasrohr 20 angeschlossen ist.

Beim Start des katalytischen Brenners 2 wird ein Gas-Luft-Gemisch dem katalytischen Brenner 2 zugeführt, wo es jedoch aufgrund einer zu geringen Temperatur zu keiner Um­ setzung kommt und das Gasgemisch über die Leitung 9 dem Blaubrenner 10 zugeführt wird. Dort verbrennt das Gemisch nach einer entsprechenden Zündung des Gemisches mittels einer nicht dargestellten Zündelektrode. Dabei bleibt die Klappe 11 geschlossen.

Mit steigender Temperatur wird mehr und mehr Gasgemisch im katalytischen Brenner 2 um­ gesetzt. Dadurch gelangt weniger Gasgemisch zum Blaubrenner 10, so daß dieser erlischt, sobald das Gasgemisch im katalytischen Brenner 2 im wesentlichen vollständig umgesetzt wird.

Nach dem Verlöschen des Blaubrenners 10, das vom Flammenwächter erfaßt wird, wird die Klappe 11 geöffnet, so daß der Wärmetauscher 14 mit den heißen Abgasen beaufschlagt wird.

Claims (2)

1. Katalytische Brenneranordnung mit einem an eine Gemischzufüh­ rungsleitung (3) angeschlossenen von unten nach oben durch­ strömten katalytischen Brenner (2) sowie einem unterhalb dessel­ ben angeordneten Flammenbrenners zur Erwärmung des katalyti­ schen Brenners (2) auf dessen Betriebstemperatur, wobei der Flammenbrenner nach dem Erreichen der Betriebstemperatur er­ lischt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Bereich des katalytischen Brenners (2) eine Leitung (9) angeschlossen ist, die zu dem als Blaubrenner (10) ausgebildeten Flammenbrenner führt und daß an der einem Abgasraum zugewandten Oberseite des katalytischen Brenners (2) eine verstellbare Klappe (11) an­ geordnet ist, die vor dem Erlöschen des Blaubrenners (10) ver­ schlossen und nach dem Erlöschen des Blaubrenners (10) ge­ öffnet ist.

2. Brenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Blaubrenners (10) ein Flammenwächter, zum Beispiel eine Ionisationselektrode, angeordnet ist, der einen An­ trieb (13) der Klappe (11) steuert.