DE19756301B4

DE19756301B4 - Einrichtung zur Aufbereitung eines Gas-Luftgemisches

Info

Publication number: DE19756301B4
Application number: DE1997156301
Authority: DE
Inventors: Frank Rosch
Original assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2017-12-11
Also published as: DE19756301A1

Abstract

Einrichtung zur Aufbereitung eines Gas-Luftgemisches für einen gebläseunterstützten Brenner, bei der eine mit zwei Venturidüsen (3, 3') versehenen und von dem Gebläse (5) beeinflussten Lufteinlässe (1, 1') vorgesehen sind, in deren Bereich je eine Gasleitung (6, 6') mündet, in der je eine Gasarmatur (7, 7') angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lufteinlässe (1, 1') und zwei diesen zugeordneten Gasarmaturen (7, 7') vorgesehen sind, wobei die Lufteinlässe (1, 1') an einen Gemischauslass (4) angeschlossen sind, die über ein Gebläse (9) zum Brenner führt und in mindestens einer der beiden Lufteinlässe (1, 1') stromauf der jeweiligen Venturidüse (3, 3') ein Stellglied (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Aufbereitung eines Gas-Luftgemisches gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches.
Bei bekannten derartigen Einrichtungen ist lediglich eine Gasarmatur vorgesehen, wobei die Luftleitung, die nach der Venturidüse ein Gas-Luftgemisch führt, direkt zum Brenner führt.
DE 44 21 957 A1 zeigt eine Mischeinrichtung für einen Brenner, bei dem sich in der Verbrennungsluftleitung eine Venturidüse befindet. An der engsten Stelle der Düse wird der Verbrennungsluft Brenngas zugemischt.
Bekannte derartige Einrichtungen sind entsprechend der Leistung des nachgeordneten Brenners optimiert, wobei die Brenner meist eine Leistung bis ca. 60 kW aufweisen. Diese bekannten Einrichtungen haben die Aufgabe, eine über eine Nulldruckregelung gesteuerte Gasarmatur über einen größeren Betriebsbereich bzw. Gasdurchsatz einsetzen zu können. Solche nulldruckregelnde Gasarmaturen sind praktisch nur bis zu einer Brennerleistung von ca. 60 kW verfügbar.
Es sind zwar Gasarmaturen für höhere Brennerleistungen bekannt, doch sind diese sehr aufwendig.
DE 42 25 789 A1 zeigt eine Meß- und Einstellanordnung mit mehreren parallelen Leitungen, in denen sich jeweils ein Magnetventil und eine Referenzdüse befinden, wobei für jede Düse ein bestimmter Druckabbauwert gilt. Durch das Zu- und Abschalten einzelner Leitungsstränge lässt sich somit ein bestimmter Gasdurchsatz erzielen. Die parallelen Leitungen sind ausschließlich brenngasführend. Verbrennungsluft wird ausschließlich im Brenner stromab der parallelen Leitungen zugeführt.
DE 30 11 544 C2 zeigt ebenfalls in 3 parallelen Leitungen jeweils ein Magnetventil; die parallelen Leitungen münden in eine gemeinsame Brennerleitung zu einem einzigen Brenner, wo das Brenngas erst mit Verbrennungsluft vermischt und verbrannt wird.
Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich auch für Brenner mit einer größeren Leistung eignet und die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruches erreicht.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es auf einfache Weise möglich, auch Brenner mit mindestens verdoppelten Leistungen mit einem Gas-Luftgemisch zu versorgen, wobei der Brenner in einem weiten Bereich modulierend betrieben werden kann.
Außerdem kann bei Ausfall einer der beiden Gasarmaturen der Brenner bei geeigneter Auslegung weiterhin betrieben werden, wenngleich auch nur mit einer verminderten Leistung. Es ergibt sich der Vorteil, dass bei einer geringeren erforderlichen Leistung des Brenners ein Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung stillgelegt werden kann. Dadurch lässt sich ein besonders weiter Modulationsbereich des Brenners erreichen.
Die Merkmale des ersten abhängigen Anspruches ermöglichen im Bereich beider Luftleitungen eine optimierte Gaseindüsung in die Luftleitungen. Dabei kann die Luftzahl über einen großen Modulationsbereich des Brenners konstant gehalten werden.
Durch die Merkmale des zweiten abhängigen Anspruches lässt sich die Gaszufuhr zu einer Luftleitung sehr einfach auf das jeweils erforderliche Ausmaß einstellen. Außerdem lässt sich dadurch der Modulationsbereich, in dem der Brenner betrieben werden kann, erheblich erweitern. So kann die Gaszufuhr zu einer Luftleitung und auch die Luftzufuhr zu dieser durch Klappen unterbunden werden, sodass die Gemischleitung dann nur mehr von einer Luftleitung versorgt wird. Damit ist es möglich, den Brenner bei gleicher Luftzahl in einem Modulationsbereich zwischen 7,5% und 100% zu betreiben.
Durch die Merkmale des Anspruches 4 oder 6 ergeben sich günstige Strömungsverhältnisse innerhalb der Einrichtung.
Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich der Vorteil, dass es im Mischraum zu einer Vermischung der aus den beiden Luftleitungen zuströmenden Gemischen kommt und daher dem Brenner ein sehr homogenes Gemisch zugeführt wird.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
1 schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung,
2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen der Verbindung der Luftleitungen mit einer Gemischleitung.
Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nach der 1 sind zwei Lufteinlässe 1, 1 vorgesehen. Dabei ist in dem Lufteinlaß 1 eine Klappe 2 angeordnet, mit der das Einströmen von Luft in den Lufteinlaß 1 vermindert oder auch vollständig verhindert wird.
In beiden Lufteinlässen 1, 1' sind Venturidüsen 3, 3' direkt mit einem Anschluß 12 einer Gemischauslaßleitung 4 angeordnet. In der Gemischauslaßleitung 4, die zu einem nicht dargestellten Brenner führt, ist ein Gebläse 5 angeordnet.
An die Engstellen der Venturidüsen 3, 3' sind Gasleitungen 6, 6' angeschlossen, in denen Gasarmaturen 7, 7' und zwischen diesen und den Venturidüsen 3, 3' Stellglieder 8, 8' angeordnet sind, die zu den Gasarmaturen 7, 7' in Reihe geschaltet sind. Dabei ist es für die Funktion wesentlich, daß im Bereich der Lufteinlässe 1, 1' ein Unterdruck zur Umgebung durch das Gebläse 5 vorhanden ist.
Beim Bertrieb wird durch das Gebläse 5 über beide Lufteinlässe 1, 1' Luft angesaugt. Dabei wird im Bereich der Venturidüsen 3, 3' Gas angesaugt und mit der Luft vermischt. Der Gasdurchsatz, der der Luft zugesetzt wird, wird durch die Gasarmatur 7, 7' gesteuert.
Das Gas gelangt über die Gaseinlässe 13, 13', die Gasarmaturen 7, 7' und die Stellglieder 8, 8' in Gemischauslässe 11, 11'.
Mittels der Gasarmaturen 7, 7' ist es auch möglich, den nachgeordneten Brenner modulierend zu betreiben, wobei insbesondere aufgrund der Möglichkeit, die Klappe 2 zu verstellen, der Modulationsbereich erweitert werden kann.
Soll der Brenner mit besonders geringer Leistung betrieben werden, so kann die Klappe 2 und das Stellglied 8 geschlossen werden, sodaß der Gemischauslaß 4 allein von der Luftleitung 1' versorgt wird.
Es ist auch eine Ausführung möglich, in der nur die Klappe 2 geschlossen wird. Die Gaszufuhr bleibt über die Gasleitung 6 aus, da in der Venturidüse 3 kein Unterdruck anliegt. Hierbei hat das Stellglied 8 nur dann eine Regelfunktion, wenn die Klappe 2 geöffnet ist.
Durch entsprechende Reduzierung der Luftzufuhr über die Förderleistung des Gebläses 5 kann so ein Modulationsbereich von bis zu 7.5% und 100% der Nennleistung statt äquivalent 15% bis 100% des Brenners erreicht werden.
Nach der 2 können die Gasluftgemischauslässe 11, 11 mit den Venturidüsen 3, 3' an einen Mischraum 9 angeschlossen sein, der bei der Ausführungsform nach der 2 quaderförmig ausgebildet ist.
Bei der Ausführungsform nach der 3 ist ein Mischraum 9' vorgesehen, der im wesentlichen kugelförmig ausgebildet ist.
In beiden Fällen kommt es im Bereich des Mischraumes 9, 9' zu einer Homogenisierung des Gas-Luftgemisches.
Die 4 zeigt eine weitere Möglichkeit eines Anschlusses eines Gemischauslaß 4. Dabei befindet sich der Anschluß des Gemischauslasses 4 im Scheitelbereich eines Krümmers 10, der die beiden Gasluftgemischauslässe 11, 11 miteinander verbindet.
5 zeigt einen zylinderförmigen Körper, der die Gemischauslässe 11, 11' und den Gemischauslaß 4 verbindet.

Claims

Einrichtung zur Aufbereitung eines Gas-Luftgemisches für einen gebläseunterstützten Brenner, bei der eine mit zwei Venturidüsen (3, 3') versehenen und von dem Gebläse (5) beeinflussten Lufteinlässe (1, 1') vorgesehen sind, in deren Bereich je eine Gasleitung (6, 6') mündet, in der je eine Gasarmatur (7, 7') angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lufteinlässe (1, 1') und zwei diesen zugeordneten Gasarmaturen (7, 7') vorgesehen sind, wobei die Lufteinlässe (1, 1') an einen Gemischauslass (4) angeschlossen sind, die über ein Gebläse (9) zum Brenner führt und in mindestens einer der beiden Lufteinlässe (1, 1') stromauf der jeweiligen Venturidüse (3, 3') ein Stellglied (2) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der beiden Lufteinlässe (1, 1') eine mit einer Gasarmatur (7, 7') verbundene Venturidüse (3, 3') angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Gasleitungen (6, 6') zwischen der zugehörigen Gasarmatur (7, 7') und der Venturidüse (3, 3') ein Stellglied (8, 8') angeordnet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lufteinlässe (1, 1') im wesentlichen koaxial verlaufen und der Gemischauslass (4) senkrecht abzweigt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lufteinlässe (1, 1') und der Gemischauslass (4) an einen Mischraum (9, 9') angeschlossen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lufteinlässe (1, 1') über einen Krümmer (10) miteinander verbunden sind, in dessen Scheitelpunkt der Gemischauslass (4) angeschlossen ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischraum 9, 9' als Würfel, Quader oder Zylinder ausgebildet ist.