DE19834528C2 - Gasbrenner - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner mit einem Lamellenblock, bei dem eine Vielzahl von Lamellen parallel und zueinander unter Bildung von Durchtritts­ öffnungen beabstandet angeordnet sind, wobei die Durchtrittsöffnungen eine Verbindung zwischen der Brenngas-Zuführseite und der Abbrennseite des Lamellenblockes schaffen, wobei der Lamellenblock an seinem Umfang zu­ mindest teilweise von einem Rahmen umgeben ist, wobei der Rahmen mit senkrecht zu den Lamellen verlaufenden Längsblenden und parallel zu den Lamellen verlaufenden Abschlußblenden ausgerüstet ist, und wobei die Lamellen auf der Brennseite zumindest teilweise mit Abschlußelementen überragt sind, welche den Längs- und/oder den Abschlußblenden zugeordnet sind.

Ein solcher Gasbrenner ist aus der DR 197 22 289 A1 bekannt.

Bei derartigen Gasbrennern weist der Rahmen als Abschlußelement einen umlaufenden Blech-Kragen auf, der die Brennseite überragt. Dieser Kragen verhindert zum einen, daß das aus Gas und Luft bestehende Brenngas seitlich unkontrolliert austritt. Zum anderen werden die Flammen vor seitlich einströmender Luft geschützt. Der Blech-Kragen ist starken thermischen Belastungen ausgesetzt. Dies führt zu Materialdehnungen und zu nur schwer kontrollierbaren Verformungszuständen. Diese können das Betriebsverhalten des Gasbrenners beeinträchtigen. Als störend werden auch die infolge der Material­ dehnung entstehenden Geräusche empfunden.

Aus der DE 295 11 493 U1 ist ein Gasbrenner mit parallelen Brennerstäben bekannt. Den Brennerstäben ist auf der Gaszuströmseite eine Brennraumwand zugeordnet, die mit einer Schicht zur thermischen Isolierung versehen ist.

Die FR 2 292 929 offenbart einen Gasbrenner, dessen Brennkörper von seitlichen Abschirmblechen abgedeckt ist. Die Abschirmbleche sind dabei mittels Schlitzen in einzelne Teilsegmente unterteilt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gasbrenner der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der Rahmen auf einfache Weise weitgehend von thermischen Beanspruchungen freigehalten wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abschlußelemente als keramische Steine ausgebildet sind oder aus Streifen von anorganischem Isoliermaterial bestehen. Das erfindungsgemäß für die Abschlußelemente eingesetzte Material ist feuerfest und weist auch bei ungleichmäßiger Erwärmung eine hohe Form­ stabilität auf. Die beim Verbrennungsprozeß entstehende Wärme wird über die isolierend wirkenden Abschlußelemente ferngehalten, so daß der Rahmen nur in geringem Maße thermisch beansprucht wird.

Um die Abschlußelemente sicher an dem Rahmen festlegen zu können, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Längsblenden einen im Abstand zu den Stirnseiten der Lamellen verlaufenden Steg aufweisen, an den ein horizontaler, in Richtung auf die Lamellen abstehender Stützabschnitt angeschlossen ist, der gegenüber der Abbrennseite in Richtung auf die Brenngas-Zuführseite versetzt angeordnet ist, und daß der oder die Ab­ schlußelemente auf dem Stützabschnitt aufgesetzt sind.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß von dem Steg der Längsblenden ein oder mehrere Halteelemente abgebogen sind, an denen die Abschlußelemente fixiert sind. Die Halteelemente verhindern, daß die Abschlußelemente auch bei einem Transport aus ihrer Montageposition gelangen können.

Um ein Ansaugen von Umgebungsluft zuverlässig zu verhindern, sieht ein erfin­ dungsgemäßer Gasbrenner vor, daß das oder die Abschlußelemente eine ebene Anlagefläche aufweisen, mit der sie gegen die in einer Ebene verlaufenden Stirn­ seiten der Lamellen abgestützt sind.

Eine bevorzugte Erfindungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, daß die in Längs­ richtung der Längsblenden und/oder der Abschlußblenden verlaufenden Abschluß­ elemente pro Seite des Lamellenblockes aus mehreren Teil-Abschlußelementen zusammengesetzt sind. Durch die Unterteilung der Abschlußelemente wird sicher­ gestellt, daß auch dann, wenn im Abschlußelement Zonen unterschiedlicher Er­ wärmung entstehen keine unzulässig hohe thermische Spannungen auftreten. Die thermischen Spannungen würden vor allem bei keramischen Steinen zum Bruch der Abschlußelemente führen.

Um auch in den Eckbereichen des Rahmens einen dichten Abschluß zu erreichen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Abschlußblenden über die Stirnseiten der Lamellen seitlich vorstehen und hier an Ansätze der Längsblenden angeschlos­ sen sind, und daß das Abschlußelement mit seiner Stirnseite unter Zwischenlage einer Dichtung an der Abschlußblende angestoßen ist.

Weiterhin kann es vorgesehen sein, daß die Abschlußelemente an ihrer der Brenn­ seite abgewandten Seiten zumindest teilweise mit Elastomer-Dichtungen abgedich­ tet im Rahmen gehalten sind. Die Elastomer-Dichtungen verhindern ein Einströmen von Umgebungsluft auf das Brennerdeck. Da die Abschlußelemente isolierende Wirkung haben, werden die Elastomer-Dichtungen von hohen Temperaturen frei­ gehalten.

Gemäß einer denkbaren Erfindungsvariante sind nur die Längsblenden mit Ab­ schlußelementen ausgestattet. Die Abschlußblenden weisen Endlamellen auf, die die Lamellen des Lamellenblockes auf der Brennseite überragen. In Eckbereichen des Rahmens, in denen die Längsblenden auf die Abschlußblenden treffen, stoßen dann die Abschlußelemente an den Endlamellen dichtend an. Um zu verhindern, daß die Abschlußelemente bei thermischen Dehnungen des Gasbrenners unzuläs­ sig verformt werden, ist es denkbar, daß die Abschlußelemente über Dichtungs­ elemente abgefedert im Rahmen abgestützt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Gasbrenner in Draufsicht,

Fig. 2 den Gasbrenner gemäß Fig. 1 entlang des Schnittverlaufes II-II,

Fig. 3 den Gasbrenner gemäß Fig. 1 entlang des in Fig. 1 gekennzeichneten Schnittverlaufes III-III,

Fig. 4 ein in Fig. 2 mit x näher gekennzeichnetes Detail,

Fig. 5 in Draufsicht und schematischer Darstellung eine weitere Ausgestal­ tungsvariante eines Gasbrenners,

Fig. 6 den Gasbrenner gemäß Fig. 5 in Teildarstellung und im Querschnitt und

Fig. 7 den Gasbrenner gemäß Fig. 5 in Teildarstellung und Ansicht auf die Schmalseite.

In Fig. 1 ist ein Gasbrenner in Draufsicht gezeigt. Der Gasbrenner besitzt einen Lamellenblock 30, der aus einer Vielzahl von Lamellen 31 zusammengesetzt sind. Dabei stehen die Lamellen 31 zueinander parallel und im Abstand. Im Bereich zwischen den Lamellen 31 sind Durchtrittsöffnungen gebildet. Durch diese Durch­ trittsöffnungen kann ein Brenngas von der Brenngas-Zuführseite auf die Abbrenn­ seite gelangen. Die Lamellen 31 weisen zueinander fluchtende Durchbrüche auf, durch die die Rohrleitungen eines Wärmetauschers 20 hindurchgesteckt sind. Die Rohrleitungen sind mit den Lamellen 31 verlötet. Der Wärmetauscher besitzt zwei Anschlüsse 21, 22 über die er an ein Kreislaufsystem anschließbar ist.

Der quaderförmige Lamellenblock 30 ist von einem Rahmen 10 allseitig umgeben. Der Rahmen 10 weist zwei Längsblenden 11 auf, die den Längsseiten des Lamel­ lenblocks 30 zugeordnet sind. An den Schmalseiten besitzt der Rahmen 10 Ab­ schlußblenden 15. Die Längsblenden 11 sind mittels Ansätzen 13 über die Ab­ schlußblenden 15 hinaus verlängert. Zur Verbindung der Längsblenden 11 mit den Abschlußblenden 15 sind Querstreben 16 verwendet. Diese erstrecken sich pa­ rallel zu den Abschlußblenden 15. Durch Befestigungsaufnahmen der Ansätze 13 können Befestigungselemente 14 hindurchgeführt und mit den Querstreben 16 verspannt werden.

In Fig. 2 ist ein in Fig. 1 mit II-II gekennzeichneter Schnittverlauf dargestellt. In dieser Zeichnung ist die Ausgestaltung der Querstrebe 16 verdeutlicht. Es läßt sich erkennen, daß die Querstrebe 16 mit zwei innenliegenden, zueinander parallelen Bohrungen 17 versehen ist. In diese Bohrungen 17 können die Befestigungsele­ mente 14 eingesetzt werden. Die Fig. 4 zeigt das in Fig. 2 mit x gekennzeichnete Teil in vergrößerter Ansicht. Es läßt sich hieraus erkennen, daß die Abschlußblende 15 einen vertikalen Tragabschnitt 19 aufweist, der parallel zu den Lamellen 31 angeordnet ist. Von diesem Tragabschnitt 19 ist ein Fuß 19.1 rechtwinklig abge­ kantet. An dem Tragabschnitt 19 ist eine Endlamelle 18 mittels eines Befesti­ gungsansatzes angebracht, beispielsweise angelötet. Die Endlamelle 18 ist kragen­ förmig ausgebildet und überragt die Lamellen 31 auf der Brennseite des Lamellen­ blockes 30. An ihren Stirnseiten stößt die Endlamelle 18 an der Längsblende 11 an.

In Fig. 3 ist der Gasbrenner entlang des in Fig. 1 mit III-III gekennzeichneten Schnittverlaufes herausgezeichnet. Wie diese Darstellung veranschaulicht, stoßen die Endlamellen 18 mit ihren Stirnseiten auf Abschlußelemente 40. Die Abschluß­ elemente 40 sind als keramische Steine ausgebildet. Sie werden von den Längs­ blenden 11 getragen. Hierzu weisen die Längsblenden 11 einen vertikalen Steg auf, der im Abstand zu den Stirnseiten der Lamellen 31 gehalten ist. Von dem Steg ist ein Stützabschnitt 12.1 in Richtung auf die Lamellen 31 abgebogen. Auf diesem Stützabschnitt 12.1 ist das Abschlußelement 40 mit seiner Unterseite aufgesetzt. Gleichzeitig lehnt es sich an den Steg an. Um das Abschlußelement 40 auch bei einem eventuellen Transport unverlierbar zu halten, sind Halteelemente 12 vorgesehen. Die Abschlußelemente 40 bilden zusammen mit den Abschluß­ blenden 15 einen umlaufenden Wall, der den Lamellenblock 30 überragt. Hierdurch wird verhindert, daß Umgebungsluft in Richtung auf die Brennseite zuströmen kann. Dies würde zu einer unkontrollierten Verbrennung des Brenngases und damit zu einer erhöhten Kohlenmonoxidbildung führen. Die Abschlußelemente 40 verhin­ dern aufgrund ihrer wärmedämmenden Eigenschaft eine Wärmeeinbringung auf die Längsblenden 11. Der Rahmen wird somit von thermischen Belastungen frei­ gehalten.

In den Fig. 5 bis 7 ist eine alternative Ausgestaltung eines Gasbrenners veran­ schaulicht. Wie diesen Zeichnungen entnommen werden kann, sind die Abschluß­ elemente 40 segmentartig aus mehreren Teil-Abschlußelementen 40.1, 40.2 zu­ sammengesetzt. Hierdurch wird verhindert, daß die Abschlußelemente 40 dann Schaden nehmen können, wenn entlang ihrer Längserstreckung stark unterschiedli­ che Wärmeeinbringungen erfolgen. Wie Fig. 5 veranschaulicht, sind die anein­ anderstoßenden Teil-Abschlußelemente 40.1, 40.2 gegeneinander abgedichtet.

Die Abschlußblenden 15 besitzen einen vertikalen Stegabschnitt 16.2, von dem eine horizontale Abkantung 16.1 abgebogen ist. Der Stegabschnitt 16.2 ist an den Stirnseiten der Abschlußelemente 40 vorbeigeführt und endseitig mit einem abge­ kanteten Flansch 16.3 versehen. Der Flansch 16.3 liegt flächig an dem Ansatz 13 der Längsblende 11 an. Zur Komplettierung des Rahmens werden die Ansätze 13 mit dem Flansch 16.3 verschraubt. Damit infolge thermischer Verformungen keine Spannkräfte auf die Abschlußelemente 40 aufgebracht werden, sind elastische Dichtelemente 16.4, beispielsweise Silikonschäume oder dgl. vorgesehen. Diese sind auf den Stegabschnitt 16.2 aufgebracht. Zwischen den Dichtungen 16.2 und den Stirnseiten der Abschlußelemente 40 sind weitere Dichtelemente 16.5 an­ geordnet, die einen gasdichten Abschluß im Endbereich des Rahmens 10 gewähr­ leisten.

In Fig. 6 ist der in Fig. 5 gezeigte Gasbrenner im Querschnitt näher dargestellt. Es läßt sich erkennen, daß die Längsblenden 11 einen horizontalen Stützabschnitt 12.1 aufweisen, auf dem sich die Abschlußelemente 40 unter Zwischenlage einer Dichtung 16.5 abstützen. Die Dichtungen 16.4 und 16.5 können aus einem Elasto­ mer gebildet sein, wobei keine erhöhten Anforderungen an die Temperaturbestän­ digkeit gestellt werden müssen. Dies resultiert daraus, daß die Abschlußelemente 40 durch ihre isolierende Wirkung die Dichtungen 16.4, 16.5 von Wärmeeinstrah­ lungen freihalten.

In Fig. 7 ist der Gasbrenner in Seitenansicht gezeigt. Wie diese Darstellung ver­ anschaulicht, überragt das Abschlußelement 40 die Brennseite, so daß eine unkon­ trollierte Zuströmung von Umgebungsluft sicher verhindert ist.

Claims (9)

1. Gasbrenner mit einem Lamellenblock, bei dem eine Vielzahl von Lamellen parallel und zueinander unter Bildung von Durchtrittsöffnungen beabstan­ det angeordnet sind, wobei die Durchtrittsöffnungen eine Verbindung zwischen der Brenngas-Zuführseite und der Abbrennseite des Lamellen­ blockes schaffen, wobei der Lamellenblock an seinem Umfang zumindest teilweise von einem Rahmen umgeben ist, wobei der Rahmen mit senk­ recht zu den Lamellen verlaufenden Längsblenden und parallel zu den Lamellen verlaufenden Abschlußblenden ausgerüstet ist, und wobei die Lamellen auf der Brennseite zumindest teilweise mit Abschlußelementen überragt sind, welche den Längs- und/oder den Abschlußblenden zuge­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußelemente (40) als keramische Steine ausgebildet sind oder aus Streifen von anorganischem Isoliermaterial bestehen.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsblenden (11) einen im Abstand zu den Stirnseiten der La­ mellen (31) verlaufenden Steg aufweisen, an den ein horizontaler, in Richtung auf die Lamellen (31) abstehender Stützabschnitt (12.1) ange­ schlossen ist, der gegenüber der Abbrennseite in Richtung auf die Brenn­ gas-Zuführseite versetzt angeordnet ist, und
daß der oder die Abschlußelemente (40) auf dem Stützabschnitt (12.1) aufgesetzt sind.

3. Gasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Steg der Längsblenden (11) ein oder mehrere Halteelemente (12) abgebogen sind, an denen die Abschlußelemente (40) fixiert sind.

4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Abschlußelemente (40) eine ebene Anlagefläche aufwei­ sen, mit der sie gegen die in einer Ebene verlaufenden Stirnseiten der La­ mellen (31) abgestützt sind.

5. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung der Längsblenden (11) und/oder der Abschluß­ blenden (15) verlaufenden Abschlußelemente (40) pro Seite des Lamel­ lenblockes (30) aus mehreren Teil-Abschlußelementen (40.1, 40.2) zu­ sammengesetzt sind.

6. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abschlußblenden (15) über die Stirnseiten der Lamellen (31) seit­ lich vorstehen und hier an Ansätze (13) der Längsblenden (11) ange­ schlossen sind, und
daß das Abschlußelement (40) mit seiner Stirnseite unter Zwischenlage einer Dichtung (16.4, 16.5) an der Abschlußblende (15) angestoßen ist.

7. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußelemente (40) an ihrer(n) der Brennseite abgewandten Seite(n) zumindest teilweise mittels Elastomer-Dichtungen abgedichtet im Rahmen (10) gehalten sind.

8. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsblenden (11) mit Abschlußelementen (40) ausgestattet sind,
daß die Abschlußblenden (15) Endlamellen (18) aufweisen, die die La­ mellen (31) des Lamellenblockes (30) auf der Brennseite überragen, und
daß in den Eckbereichen, in denen die Längsblenden (11) auf die Ab­ schlußblenden (15) treffen, die Abschlußelemente (40) auf die Endlamel­ len (18) treffen.

9. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußelemente (40) über Dämpfungselemente (Dichtung 16.4) abgefedert im Rahmen (10) abgestützt sind.