DE19747483A1 - Gas burner - Google Patents

Gas burner

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DE19747483A1
DE19747483A1 DE19747483A DE19747483A DE19747483A1 DE 19747483 A1 DE19747483 A1 DE 19747483A1 DE 19747483 A DE19747483 A DE 19747483A DE 19747483 A DE19747483 A DE 19747483A DE 19747483 A1 DE19747483 A1 DE 19747483A1
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Karl-Heinz Schoenleber
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Wilfried Schuler
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Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner mit einem Basisteil, das eine Gaszuführung aufweist und auf dem ein Lamellenwärmetauscher abgedichtet befestigbar ist, wobei der Lamellenwärmetauscher aus parallel zueinander stehenden Lamellen gebildet ist, aus denen Wärme mittels Kühlelementen auskoppelbar ist, und wobei der Lamellenwärmetauscher von einem Rahmen umgeben ist, der die in Strömungsrichtung des Brenngases verlaufenden Seiten des Lamellenwärmetauschers zumindest teilweise überdeckt.The invention relates to a gas burner with a base part, the one Has gas supply and on which a finned heat exchanger sealed can be fastened, the fin heat exchanger from parallel to each other standing fins is formed, from which heat by means of cooling elements can be decoupled, and wherein the fin heat exchanger from a frame is surrounded, the sides extending in the flow direction of the fuel gas of the finned heat exchanger at least partially covered.

Bei solchen Gasbrennern bilden der Lamellenwärmetauscher und der Rahmen eine Einheit. Diese wird unter Zwischenlage einer Dichtung auf das Basisteil aufgesetzt. Die Dichtung verhindert dabei, daß Brenngas unkontrolliert ent­ weichen und sich entzünden kann. Infolge der Verbrennung an der flamm­ seitigen Oberfläche des Lamellenwärmetauschers wird Wärme in den Rahmen eingeleitet. Hierdurch kann es zu einer sehr starken Erwärmung kommen, wodurch die Dichtung thermisch belastet wird. Damit können nur hoch­ temperaturfeste Dichtmaterialien Verwendung finden. Aufgrund von thermischen Verformungen des Rahmens infolge von Temperaturschwankungen beim Ver­ brennungsprozeß muß die Dichtung entsprechende Ausgleichseigenschaften aufweisen. Eine Dichtung, die den gestellten Anforderungen entspricht ist aufwendig und entsprechend teuer herzustellen.In such gas burners, the finned heat exchanger and the frame form one unity. This is interposed with a seal on the base part put on. The seal prevents fuel gas from uncontrolled ent can give way and ignite. As a result of the burning on the flame side surface of the finned heat exchanger is heat in the frame initiated. This can result in very strong heating, whereby the seal is thermally stressed. It can only be high  heat-resistant sealing materials are used. Due to thermal Deformation of the frame due to temperature fluctuations when ver burning process, the seal must have appropriate balancing properties exhibit. A seal that meets the requirements complex and correspondingly expensive to manufacture.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gasbrenner der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der Rahmen gegenüber dem Basisteil auf einfache Weise ab­ gedichtet werden kann.It is an object of the invention to a gas burner of the type mentioned create, in which the frame compared to the base part in a simple manner can be sealed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der Lamellen mittels Wärmebrücken an den Rahmen angeschlossen sind.This object is achieved in that at least part of the slats by means of Thermal bridges are connected to the frame.

Mit dieser einfachen konstruktiven Maßnahme wird sichergestellt, daß die Wärme aus dem Rahmen über die Wärmebrücken und die gekühlten Lamellen ausgekoppelt werden kann. Damit lassen sich die Temperaturen im Dichtungs­ bereich erheblich reduzieren. Dies ermöglicht den Rückgriff auf konventionelle Dichtmaterialien. Dadurch, daß der Rahmen mittels der Wärmebrücken und der Lamellen auf einem etwa konstanten Temperaturniveau gehalten ist, sind thermische Verformungen weitgehend verhindert.This simple constructive measure ensures that the Heat from the frame via the thermal bridges and the cooled slats can be coupled out. This allows the temperatures in the seal reduce the area considerably. This enables the use of conventional ones Sealing materials. The fact that the frame by means of the thermal bridges and Slats are kept at an approximately constant temperature level largely prevents thermal deformation.

Zur Auskopplung der Wärme-aus dem Rahmen kann es vorgesehen sein, daß die Lamellen stoffschlüssig an den Rahmen angeschlossen sind, wobei die Wärme­ brücken als Schweißnaht oder als Lötung ausgebildet sind.To extract the heat from the frame, it can be provided that the Slats are integrally connected to the frame, taking the heat bridges are designed as a weld seam or as soldering.

Die Lamellen können aus rechteckigen Stanz-Biegeteilen geformt sein, die mit ihren Schmalseiten an den Rahmen über die Wärmebrücken angebunden sind. The lamellae can be formed from rectangular stamped and bent parts, which with their narrow sides are connected to the frame via the thermal bridges.  

Eine einfache konstruktive Ausgestaltung des Rahmens ist dann gegeben, wenn er zwei rechtwinklig zueinanderstehende Schenkel aufweist, von denen der eine auf dem Basisteil aufsitzt und in Wirkverbindung mit der Dichtung steht und der zweite Schenkel über die Wärmebrücken an die Lamellen angeschlossen ist. Die Dichtung kann mit dem ersten Schenkel flächig beaufschlagt werden. Dadurch, daß der erste Schenkel gegenüber dem zweiten Schenkel rechtwinklig abge­ kantet ist, kann die Dichtung beabstandet von dem Lamellenwärmetauscher gehalten werden. Damit wird der Einfluß von Wärmestrahlungen erheblich reduziert.A simple structural design of the frame is given if he has two legs at right angles to each other, one of which sits on the base part and is in operative connection with the seal and the second leg is connected to the slats via the thermal bridges. The The first leg can be applied to the surface of the seal. Thereby, that the first leg is perpendicular to the second leg is edged, the seal can be spaced from the fin heat exchanger being held. The influence of heat radiation is considerable reduced.

Eine bevorzugte Erfindungsvariante sieht vor, daß der Rahmen einen Kragen trägt, der im Bereich der Flammenseite des Lamellenwärmetauschers angeordnet ist und diesen überragt, und daß der Kragen über eine Dehnverbindung mit dem Rahmen verbunden ist. Dadurch, daß der Rahmen über die Flammenseite des Lamellenwärmetauschers vorragt, wird eine Stabilisierung der Flammen erreicht. Infolge dieser Anordnung wird jedoch ein hoher Anteil von Wärmestrahlung in den Kragen eingebracht. Dieser kann zu thermischen Verformungen des Kragens führen. Da nun aber eine Dehnverbindung zwischen dem Kragen und dem Rahmen vorgesehen ist, werden die thermischen Verformungen nicht in den Rahmen übertragen.A preferred variant of the invention provides that the frame has a collar carries, which is arranged in the area of the flame side of the finned heat exchanger is and towers above it, and that the collar is connected to the Frame is connected. The fact that the frame over the flame side of the Flame heat exchanger protrudes, the flames are stabilized. As a result of this arrangement, however, a high proportion of heat radiation is in brought the collar. This can lead to thermal deformation of the collar to lead. But now there is an expansion joint between the collar and the The thermal deformations are not in the frame Transfer frame.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is described below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

In dem einzigen Figurenblatt ist ein Gasbrenner in Seitenansicht und im Schnitt dargestellt. Der Gasbrenner weist ein Basisteil 10 auf, das von einem Kanal­ system durchzogen ist. Dieses Kanalsystem dient als Gaszuführung 11. Dabei wird Brenngas über eine Injektoranordnung 11a in die Gaszuführung 11 einge­ leitet. Das Brenngas strömt einem Lamellenwärmetauscher 30 zu. Der Lamellenwärmetauscher 30 ist als quaderförmiger Block ausgebildet, der eine Vielzahl von parallel zueinanderstehenden, in der Bildebene hintereinander­ liegenden Lamellen 31 aufweist. Die Lamellen 31 sind mit kreisrunden Durch­ brüchen versehen, durch die Kühlrohre 31 gefädelt sind. Über die Kühlrohre 32 kann Wärme aus den Lamellen 31 ausgekoppelt werden. Der Lamellenwärme­ tauscher 30 ist allseitig von einem Rahmen 20 umgeben. Der Rahmen 20 liegt dabei mit einem Schenkel 22 an der jeweils zugeordneten Seite des Lamellen­ wärmetauschers 30 an. Von dem Schenkel 22 ist ein weiterer Schenkel 21 horizontal abgewinkelt. Der weitere Schenkel 21 liegt flanschartig auf einem Stützabschnitt 12 des Basisteils auf. Der Schenkel 21 stützt sich dabei auf einer Dichtung 13 ab, die in einer Nut des Basisteiles 10 aufgenommen ist. Der Schenkel 21 geht in einen Halteabschnitt 27 über, der von dem Schenkel 21 abgebogen ist und aufwärts gerichtet absteht. Die Lamellen 31 sind an den Schenkel 22 des Rahmens 20 über Wärmebrücken 24 angekoppelt. In der Zeich­ nung sind zwei Alternativmöglichkeiten zur Anbringung der Wärmebrücken 24 gezeigt. Zum einen ist an der Unterseite des Lamellenwärmetauschers 30 eine Schweißverbindung in Form einer Kehlnaht aufgebracht. Andererseits ist es jedoch auch möglich, von der Außenseite des Schenkels 22 her auf die Lamelle 31 durchzuschweißen. Eine weitere Möglichkeit der Herstellung einer Wärme­ rücke besteht darin, daß auf die stirnseitigen Enden der Lamellen 31 ein Lot aufgebracht ist, das eine stoffschlüssige Verbindung zu dem Rahmen 20 herstellt.In the single figure sheet, a gas burner is shown in side view and in section. The gas burner has a base part 10 which is traversed by a duct system. This channel system serves as gas supply 11 . Fuel gas is passed through an injector arrangement 11 a into the gas supply 11 . The fuel gas flows to a finned heat exchanger 30 . The finned heat exchanger 30 is designed as a cuboid block, which has a plurality of fins 31 which are parallel to one another and lie one behind the other in the image plane. The fins 31 are provided with circular breakthroughs through which the cooling tubes 31 are threaded. Heat can be extracted from the fins 31 via the cooling tubes 32 . The lamella heat exchanger 30 is surrounded on all sides by a frame 20 . The frame 20 lies with a leg 22 on the respectively assigned side of the fins heat exchanger 30 . A further leg 21 is angled horizontally from the leg 22 . The further leg 21 lies in a flange-like manner on a support section 12 of the base part. The leg 21 is supported on a seal 13 which is received in a groove in the base part 10 . The leg 21 merges into a holding section 27 which is bent off from the leg 21 and protrudes upwards. The slats 31 are coupled to the legs 22 of the frame 20 via thermal bridges 24 . In the drawing, two alternative options for attaching the thermal bridges 24 are shown. On the one hand, a welded connection in the form of a fillet weld is applied to the underside of the fin heat exchanger 30 . On the other hand, however, it is also possible to weld through to the lamella 31 from the outside of the leg 22 . Another way of producing a heat back is that a solder is applied to the front ends of the fins 31 , which produces a material connection to the frame 20 .

Auf den Rahmen 20 ist ein Kragen 23 aufgesetzt. Zur Ankopplung des Kragens 23 an den Rahmen 20 ist eine Dehnverbindung 28 vorgesehen. Der Kragen 23 geht im Anschluß an die Dehnverbindung 28 in eine horizontale Abkantung 25 über. An die Abkantung 25 schließt sich ein Stützabschnitt 26 an. Wenn der Kragen 23 auf den Rahmen 20 aufgesetzt ist, kommt der Stützabschnitt 26 mit dem Halteabschnitt 27 in Deckung. In dieser Montagestellung kann dann der Stützabschnitt 26 mit dem Halteabschnitt 27 unter Zuhilfenahme des Dehn­ elementes 28 verbunden werden.A collar 23 is placed on the frame 20 . An expansion connection 28 is provided for coupling the collar 23 to the frame 20 . The collar 23 merges into a horizontal bend 25 following the expansion joint 28 . A support section 26 adjoins the fold 25 . When the collar 23 is placed on the frame 20 , the support section 26 is in register with the holding section 27 . In this mounting position, the support section 26 can then be connected to the holding section 27 with the aid of the expansion element 28 .

Der Lamellenwärmetauscher 30 kann an dem Basisteil 10 mittels Verschlüssen 14 fixiert werden.The finned heat exchanger 30 can be fixed to the base part 10 by means of closures 14 .

Im Betrieb wird Brenngas durch die Gaszuführung 11 des Basisteils 10 geleitet. Dieses strömt zwischen den einzelnen Lamellen 31 durch den Lamellenwärme­ tauscher 30 hindurch. Dort wird es mittels einer Zündung 33 entzündet. Hierdurch entsteht eine Flammenfront, die sich über die gesamte Oberfläche des Lamellenwärmetauschers 30 erstreckt. Die bei der Verbrennung entstehende Strahlungswärme wird teilweise in den Kragen 23 eingeleitet. Von hier überträgt sie sich auf den Schenkel 22 des Rahmens 20. Die Wärme wird von dem Schenkel 22 größtenteils wieder über die Wärmebrücken 24 in die gekühlten Lamellen 31 zurückgeleitet. Dadurch kann der Schenkel 22 weitgehend von Wärmeeinflüssen freigehalten werden, so daß auch schädliche Temperatur­ einflüsse von der Dichtung 13 ferngehalten werden können.In operation, fuel gas is passed through the gas supply 11 of the base part 10 . This flows between the individual fins 31 through the finned heat exchanger 30 . There it is ignited by means of an ignition 33 . This creates a flame front that extends over the entire surface of the finned heat exchanger 30 . The radiant heat generated during the combustion is partially introduced into the collar 23 . From here it is transferred to the leg 22 of the frame 20 . The heat is largely returned from the leg 22 via the thermal bridges 24 into the cooled lamellae 31 . As a result, the leg 22 can be largely kept free from the effects of heat, so that even harmful temperature influences can be kept away from the seal 13 .

Claims (5)

1. Gasbrenner mit einem Basisteil, das eine Gaszuführung aufweist und auf dem ein Lamellenwärmetauscher abgedichtet (Dichtung (13)) befestigbar ist, wobei der Lamellenwärmetauscher aus parallel zueinander stehenden Lamellen gebildet ist, aus denen Wärme mittels Kühlelementen auskoppel­ bar ist, und wobei der Lamellenwärmetauscher von einem Rahmen um­ geben ist, der die in Strömungsrichtung des Brenngases verlaufenden Seiten des Lamellenwärmetauscher zumindest teilweise überdeckt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Lamellen (31) mittels Wärmebrücken (24) an den Rahmen (20) angeschlossen sind.1. Gas burner with a base part which has a gas supply and on which a finned plate heat exchanger can be fastened (seal ( 13 )), the finned plate heat exchanger being formed from mutually parallel fins from which heat can be extracted by means of cooling elements, and the finned plate heat exchanger is provided by a frame which at least partially covers the sides of the finned heat exchanger running in the flow direction of the fuel gas, characterized in that at least some of the fins ( 31 ) are connected to the frame ( 20 ) by means of thermal bridges ( 24 ). 2. Gasbrenner nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (31) stoffschlüssig an den Rahmen (20) angeschlossen sind, wobei die Wärmebrücken (24) als Schweißnaht oder als Lötung ausgebildet sind.2. Gas burner according to claim, characterized in that the fins ( 31 ) are integrally connected to the frame ( 20 ), the thermal bridges ( 24 ) being designed as a weld seam or as soldering. 3. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (31) aus rechteckigen Stanz-Biegeteilen geformt sind, die mit ihren Schmalseiten an den Rahmen (20) über die Wärmebrücken (24) angebunden sind.3. Gas burner according to claim 1 or 2, characterized in that the fins ( 31 ) are formed from rectangular stamped and bent parts which are connected with their narrow sides to the frame ( 20 ) via the thermal bridges ( 24 ). 4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen (20) zwei rechtwinklig zueinanderstehende Schenkel (21, 22) aufweist, von denen der eine auf dem Basisteil (10) aufsitzt und in Wirkverbindung mit der Dichtung (13) steht, und
daß der zweite Schenkel (22) über die Wärmebrücken (24) an die Lamellen angeschlossen ist.4. Gas burner according to one of claims 1 to 3, characterized in
that the frame ( 20 ) has two mutually perpendicular legs ( 21 , 22 ), one of which rests on the base part ( 10 ) and is in operative connection with the seal ( 13 ), and
that the second leg ( 22 ) via the thermal bridges ( 24 ) is connected to the slats. 5. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rahmen (20) einen Kragen (23) trägt, der im Bereich der Flammenseiten des Lamellenwärmetauschers angeordnet ist und diesen überragt, und
daß der Kragen (23) über eine Dehnverbindung mit dem Rahmen (20) verbunden ist.5. Gas burner according to one of claims 1 to 4, characterized in
that the frame ( 20 ) carries a collar ( 23 ) which is arranged in the region of the flame sides of the fin heat exchanger and projects above it, and
that the collar ( 23 ) is connected to the frame ( 20 ) via an expansion joint.
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