DE19742089C2 - Atmosphärischer, wassergekühlter Gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen, wassergekühl­ ten Gasbrenner nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einem bekannten Gasbrenner (DE 195 42 649 A1) dieser Art hat jeder einzelne, für sich ein Brennerelement bildende Strömungskörper und eine die Verteilerkammer abschließende, mit Flammenaustrittsöffnungen versehene Firstleiste, die in ihrer Gesamtheit die Brennzone bildet und die zumindest im Bereich der Brennzone mit einer hitzebeständigen Schicht aus Keramik versehen sein kann. Die Kanäle für das Kühlwasser verlaufen durch Kühlrohre, welche die Brennerelemente neben den Verteilerkammern durchsetzen. Diese Ausführung benötigt eine sorgfältige gegenseitige Justierung der Strömungskör­ per, damit sich ein einheitliches und gleichmäßiges Flammen­ bild des Gasbrenners ergibt: Außerdem sind die Kühlrohre von den Firstleisten ein Stück weit entfernt, so dass sich auch die zur Reduzierung der NO_x-Bildung vorgesehene Kühlung der Firstleisten in Grenzen hält.

Ein weiterer bekannter Gasbrenner (DE 37 26 196 A1) weist eine Brennerplatte aus Metallblech auf, welche mehrere pa­ rallele, gemeinsame angeströmte Reihen von Flammenaus­ trittsöffnungen umfasst und an welcher unterseitig rohrför­ mige Kühlkanäle zwischen den Reihen befestigt sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, an einem Gasbrenner der gat­ tungsgemäßen Art einen einfachen und kostengünstigen Aufbau zu verwirklichen, bei welchem alle Flammenaustrittsöffnungen zwangsläufig die vorgeschriebene gegenseitige Zuordnung haben und bei welchem sich außerdem eine gute Kühlwirkung er­ gibt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Hierdurch wird ein ein­ fach aufgebauter Gasbrenner ermöglicht, der ein gleichmäßi­ ges Flammenbild sowie eine gute Kühlwirkung, bedingt durch die unmittelbar in der Brennzone direkt neben den Flammen­ austrittsöffnungen angeordneten Kühlkanäle aufweist.

Die Flammenaustrittsöffnungen in der Brennerplatte können, wie bei dem Brenner nach der DE 195 42 649 A1, mit strö­ mungsgünstigen Kragen versehen sein, die gleichzeitig auch die Flammenhaltung verbessern und die Verschmutzungsneigung verringern.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Hauptan­ spruchs möglich.

Eine optimale Kühlwirkung lässt sich mit der Ausbildung nach A2 erzielen.

Der Zusammenbau der Brennerplatte mit den die Kühlkanäle be­ grenzenden Blechteilen wird vereinfacht, wenn die Blechteile gemäß Anspruch 1 zu einer Gitterplatte verbunden sind. Die Brennerplatte und die Gitterplatte können aus Edelstahlble­ chen bestehen, die durch Laserschweißen verbunden sind. Aber auch die Verwendung von niedriglegierten oder unlegierten Stahlblechen ist möglich.

Das entsprechend Anspruch 4 gebildete Kanalsystem kann an zwei sich diagonal gegenüberliegenden Ecken der Brennerplat­ te in Anschlußstutzen einmünden, die an der Brennerplatte oder den Blechteilen befestigt sind.

Der Zusammenbau der Brennerplatte mit den Strömungskörpern wird durch die Haltemittel nach Anspruch 5 vereinfacht.

Die Temperaturstabilität der Brennzone bzw. Brennerplatte kann erhöht werden, wenn auf die Brennerplatte flammenseitig eine Keramikschicht aufgebracht ist.

Die Flammenaustrittsöffnungen in der Brennerplatte können mit strömungsgünstigen Kragen versehen sein, die gleichzei­ tig auch die Flammenhaltung verbessern und die Verschmut­ zungsneigung verringern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen quer zu den Strömungskörpern geführten Schnitt durch einen Teilbereich eines atmosphärischen, wassergekühl­ ten Gasbrenners,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Strömungskörpers des Gas­ brenners nach Fig. 1 und

Fig. 3 vergrößert einen Schnitt durch einen Teilbereich der Brennerplatte des Gasbrenners nach Linie III-III in Fig. 1. Der Gasbrenner hat eine Anzahl von mit Abstand parallel ne­ beneinander angeordneten Strömungskörpern 10, die gemeinsam von einer aus Edelstahl bestehenden Brennerplatte 12 überdeckt sind. Jeder Strömungskörper 10 hat in einem flachbau­ enden Gehäuse 14 zwei injektorartig aufgeweitete Einlassöff­ nungen 16, die je über einen zylindrischen Abstand 18 und einen daran anschließenden, sich diffusorartig erweiternden Abschnitt 20 eines Mischkanals in eine Verteilerkammer 22 führen. Die beiden nach oben offenen Verteilerkammern 22 sind an ihren Längsseiten mit Randleisten 24 versehen, mit denen die Strömungskörper 10 in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise an der Brennerplatte 12 befestigt sind.

Die Brennerplatte 12 ist mit schlitzförmigen Flammenaus­ trittsöffnungen 26 versehen, die an beiden Längskanten je einen durchgezogenen Kragen 28 haben. Die Flammenaus­ trittsöffnungen 26 sind in Reihen parallel nebeneinander an­ geordnet, deren Lage, Anzahl und gegenseitiger Abstand der Ausbildung der Strömungskörper 10 entspricht. An der Unter­ seite der Brennerplatte 12 sind zwischen den Reihen der Flammenaustrittsöffnungen 26 aus Edelstahl bestehende Blechleisten 30 befestigt, die über beide Schmalseiten der Strömungskörper 10 hinwegreichen und dort über Stege 32 ein­ stückig miteinander verbunden sind. Die Brennerplatte 12 steht ebenfalls über die Schmalseiten der Strömungskörper 10 mit Randbereichen 34 hervor, die mit den Stegen 32 der eine Gitterplatte 30 bildenden Blechleisten fest verbunden sind.

Die Blechleisten 30 und Längsbereiche 36 der Stege 32 sowie die darüberliegenden Bereiche 38 und 40 der Brennerplatte 12 sind so aufgewölbt, dass sich zwischen ihnen ein in sich ge­ schlossenes Kanalsystem für eine Kühlflüssigkeit mit Kühlka­ nälen in Form von Parallelkanälen 42 und diese verbindenden Querkanälen 44 ergibt. Die Aufwölbung kann zum Beispiel wie bekannt dadurch erfolgen, dass zwischen die aneinanderanlie­ genden und fest und druckdicht verbundenen plattenförmigen Teile 12 und 30 eine Druckflüssigkeit eingepresst wird. Das Kanalsystem ist an zwei diametral gegenüberliegenden Ecken des Gasbrenners mit je einem an der Gitterplatte befestigten Anschlußstutzen 46 verbunden.

Die Längsränder der Blechleisten 30 sind neben ihren Verbin­ dungsnähten 48 mit Halteleisten 50 in Form abgewinkelter Randbereiche für die Strömungskörper 10 versehen. Nach dem lagerichtigen Aufsetzen der Strömungskörper 10 auf die Bren­ nerplatte 12 werden die Halteleisten über die Randleisten 24 der Strömungskörper 10 gebogen und diese an der Brennerplat­ te 12 festgelegt.

Claims (6)

1. Atmosphärischer, wassergekühlter Gasbrenner, mit minde­ stens zwei nebeneinander angeordneten Brennerelementen, die je mindestens eine injektorartig aufgeweitete Einlassöff­ nung, einen sich diffusorartig erweiternden Mischkanal und eine Verteilerkammer haben, ferner mit einer zugeordneten Brennzone, in welcher über den Verteilerkammern liegende Flammenaustrittsöffnungen angeordnet sind und welche in wär­ meleitender Verbindung mit kühlwasserführenden Kühlkanälen steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerelemente als reine Strömungskörper (10) ausgebildet sind und die Brennzo­ ne an einer getrennt von den Strömungskörpern (10) ausge­ führten, sich über alle Strömungskörper (10) erstreckenden Brennerplatte (12) realisiert ist, die mit Haltemitteln für die Strömungskörper (10) versehen ist und an der die Kühlka­ näle (42, 44) angeordnet sind.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (42, 44) zwischen der Brennerplatte (12) selbst und an deren Unterseite befestigten Blechteilen (30) gebildet sind.

3. Gasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kühlkanäle (42, 44) begrenzenden Blechteile (30) zu einer mit Aussparungen für die Strömungskörper (10) versehe­ nen Gitterplatte verbunden sind.

4. Gasbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Kühlkanäle (42, 44) durch Auf­ weiten entsprechender Wandbereiche der aneinanderliegenden plattenförmigen Teile (12, 30) mittels eines unter Druck zu­ geführten Fluids hergestellt sind.

5. Gasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel für die Strömungskörper (10) durch abgewin­ kelte Randbereiche (50) der Blechteile (30) gebildet sind.

6. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass auf die Brennerplatte (12) flam­ menseitig eine Keramikschicht aufgebracht ist.