DE19905789B4

DE19905789B4 - Atmosphärischer Gasbrenner sowie Gasverteilervorrichtung für einen Gasbrenner

Info

Publication number: DE19905789B4
Application number: DE1999105789
Authority: DE
Inventors: Juergen Stoschek; Marcus Dr. Bienzle; Thomas-Eckart Frieling
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-02-13
Also published as: EP1028287A1; DE19905789A1

Abstract

Atmosphärischer Gasbrenner für ein Heizgerät mit einer mit Gasdüsen ausgestatteten Gasverteilervorrichtung und mit Mischrohren, die den einzelnen Gasdüsen zugeordnet sind, so daß der aus den Gasdüsen austretende Gasstrom unter Ansaugung von Verbrennungsluft in die Mischrohre eintreten kann, sowie mit Mitteln zur Beeinflussung der Primärluftansaugung, wobei die Abstände Δ_n zwischen den Gasdüsen und der Eintrittsebene der Mischrohröffnungen unterschiedlich groß ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände Δ_n von der Mitte der Gasverteilervorrichtung (10) nach außen zu beiden Seiten hin abnehmen.

Description

Die Erfindung geht aus von einem atmosphärischen Gasbrenner für Heizgeräte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei atmosphärischen Gasbrennern, insbesondere größerer Bauart, ist es bekannt, dass die Verbrennungsluftversorgung entlang der Brenneroberfläche oft ungleichmäßig ist. Die Ursachen dafür können unterschiedlicher Art sein und werden insbesondere durch die dem Gasbrenner nachgeordneten Bauteile eines Heizgeräts, wie Brennkammer und Wärmetauscher bestimmt. So ist es beispielsweise möglich, dass bei einem Heizgerät, bei dem die Verbrennungskammer luftdicht gegenüber der Atmosphäre abgeschlossen ist, in der Mitte der Brenneroberfläche weniger Verbrennungsluft zur Verfügung steht, als in den Randbereichen, da über die zentral angeordneten Injektoren, bzw. Mischrohre weniger Primärluft angesaugt wird, als über diejenigen, die in den Randbereichen des Gasbrenners angeordnet sind.

Um derartige lokale Luftzahlschwankungen auszugleichen, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Gasverteilervorrichtung mit unterschiedlichen Düsengrößen auszustatten.

Aus DE 38 11 477 C2 ist ein atmosphärischer Gasbrenner mit mehreren Mischrohren bekannt, denen jeweils eine Gasdüse zugeordnet ist. Die Mischrohre weisen eine unterschiedliche Länge auf und sind mit einer Öffnung ausgeführt, die für die unterschiedlichen Mischrohrlängen in unterschiedlichen Ebenen liegen. Der Abstand zwischen den Gasdüsen und den Ebenen der Mischrohröffnungen für die unterschiedlichen Mischrohrlängen kann ebenfalls unterschiedlich ausgeführt sein.

Bei dem aus DE 38 40 967 C2 bekannten atmosphärischen Gasbrenner wird über die Quererstreckung der Gasverteilvorrichtung entsprechend unterschiedliche Mengen an Brennstoff über die Düsen in die Mischrohre eingedüst, so dass der Anteil der Verbrennungsluft über die Quererstreckung der Gasverteilvorrichtung unterschiedlich ist.

Ein aus DE 28 32 708 C2 bekannter Gasbrenner weist zur Bildung eines homogenen Brenngas-Luft-Gemischs an einer Brennerfläche Öffnungen für das Brenngas-Luft-Gemisch auf, denen beabstandet vom Einlass in eine Mischkammer das Brenngas-Luft-Gemisch mit einem zunehmenden Saudruck ausgesetzt ist. Dadurch ist die Strömungsgeschwindigkeit des Brenngas-Luft-Gemischs durch die Öffnungen überall größer als die Brenngeschwindigkeit des verbrennenden Brenngas-Luft-Gemischs.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen der Hauptansprüche hat den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Luftzahlbeeinflussung entlang der Brenneroberfläche möglich ist. Durch die gezielte Luftzahlsteuerung wird die Verbrennungsstabilität erhöht und gleichzeitig die Schadstoffemissionen gesenkt. Dies wird dadurch erreicht, indem die Abstände zwischen den Gasdüsen und der Eintrittsebene der Mischrohröffnungen so gewählt werden, dass sie von der Mitte der Gasverteilervorrichtung nach außen zu beiden Seiten hin abnehmen. Durch die in dem zentralen Bereich größer gewählten Abstände kann über den in die Mischrohre eingedüsten Gasstrom mehr Verbrennungsluft angesaugt werden. Damit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass bei gleichmäßig gewählten Abständen zwischen den Gasdüsen und den Eintrittsöffnungen der Mischrohre im zentralen Bereich weniger Verbrennungsluft angesaugt wird, als im Randbereich.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung nach den Hauptansprüchen möglich.

Die unterschiedlichen Abstände zwischen den Gasdüsen und der Eintrittsebene der Mischrohröffnungen werden in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass die Gasverteilervorrichtung auf der Seite der Düsenanordnung gestuft ausgebildet ist.

Als Alternativlösung bietet es sich an, die Mischrohre bzw. das Mischrohrsystem gestuft auszubilden.

Die für den atmosphärischen Gasbrenner vorgesehene erfindungsgemäße Gasverteilervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Querschnitt des Kanales, der die einzelnen Düsen mit Brenngas versorgt, vom Kanalanfang zum Kanalende hin abnimmt. Damit wird erreicht, daß insbesondere bei längeren Gasverteilerkanälen aufgrund von Reibung auftretende Druckverluste ausgeglichen werden und an allen Gasdüsen der Gasverteilervorrichtung der gleiche Druck anliegt.

Die Querschnittsverengung des im Basisteil der Gasverteilervorrichtung ausgebildeten Kanals wird dadurch erreicht, daß der u-förmige Kanal im Basisteil durch einen mit einem Keil versehenen Deckel abgeschlossen wird, wobei der Keil so in den Kanal hineinragt, daß sich der Querschnitt vom Kanalanfang zum Kanalende verkleinert.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1a und 1b die gestufte Ausführung einer Gasverteilervorrichtung für einen atmosphärischen Gasbrenner im Mischrohrbereich und 2 die Darstellung eines atmosphärischen Gasbrenners mit einer gestuften Ausbildung der Mischrohre bzw. des Mischrohrsystems.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den 1a und 1b ist eine Gasverteilervorrichtung 10 dargestellt, die aus einem Basisteil 12 und einem deckelförmigen Verschlußteil 14 besteht. Im Basisteil 12 sind in gleichmäßigen Abständen verteilt, Gasdüsen 16a-f angeordnet. Der Gasverteilervorrichtung 10 ist ein Mischrohrsystem 18 mit einzelnen Mischrohren 20 gegenüber angeordnet, wobei die Gasdüsen 16a-f der Gasverteilervorrichtung 10 in einem Abstand Δ_n zentral den Öffnungen der einzelnen Mischrohre 20 gegenüberliegen.
Wie weiterhin ersichtlich ist, ist die Seite des Basisteils 12, in dem die Gasdüsen 16a-f angeordnet sind, gestuft ausgebildet. Durch die Stufung des Basisteils 12 ergeben sich unterschiedliche Abstände Δ_n zwischen der Austrittsebene der Gasdüsen 16a-f und der Eintrittsebene der Injektorrohröffnungen. Die beiden zentral am Basisteil 12 angeordneten Gasdüsen 16c,d weisen einen Abstand Δ₁ zu der Eintrittsebene ihrer korrespondierenden Mischrohröffnungen auf, während die davon links bzw. rechts angeordneten Gasdüsen 16b,e einen Abstand Δ₂ zu der Eintrittsebene der Mischrohröffnungen aufweisen. Die am äußersten links bzw. rechts angeordneten Gasdüsen 16a,f sind in einem Abstand Δ₃ von den Mischrohröffnungen beabstandet, wobei Δ₁ > Δ₂ > Δ₃. Durch die unterschiedlichen Abstände Δ_n der Gasdüsen 16 zu den Mischrohröffnungen ist eine gezielte Steuerung der Primärluft-Ansaugung möglich. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Stufung bzw. sind die Abstände Δ_n so gewählt, daß in den Randbereichen des Mischrohrsystems 18 mit den Abständen Δ₃ der Gasdüsen 16a,f zu der Eintrittsebene ihrer korrespondierenden Mischrohröffnungen, über den aus den Gasdüsen 16a,f austretenden Gasstrom die kleinere Verbrennungsluftmenge mitgerissen wird. Über die entsprechend größer gewählten Abstände Δ₂ und Δ₁ wird über die Gasdüsen 16b,e bzw. 16c,d entsprechend mehr Verbrennungsluft in die Mischrohre 20 eingedüst. Eine derartige Luftzahlbeeinflussung kann insbesondere bei gasbetriebenen Heizgeräten eingesetzt werden, die über eine geschlossene Verbrennungskammer verfügen und wo die gesamte für eine überstöchiometrische Verbrennung notwendige Verbrennungsluft bereits mit der Primärluftansaugung zur Verfügung gestellt wird. Derartige Geräte zeigen die Tendenz, daß bei einem gleichen Abstand der Gasdüsen zu den Mischrohröffnungen in den Randbereichen mehr Verbrennungsluft zugeführt wird.
Wie 1a zeigt, ist an dem deckelförmig ausgebildeten Verschlußteil 14 der Gasverteilervorrichtung 10 ein Keil 22 angeordnet, der sich beim Zusammenfügen des Basisteils 12 mit dem Verschlußteil 14 im Inneren des im Basisteil 12 angeordneten Kanals 24 über dessen gesamte Länge erstreckt, wobei der Kanal 24 die Gasversorgung für die einzelnen Gasdüsen 16 übernimmt. Durch den in den Kanal 24 hineinragenden Keil 22 verkleinert sich der Querschnitt des Kanals 24. Damit werden insbesondere bei längeren Gasverteilerkanälen die durch Reibung entstehenden Druckverluste kompensiert, so daß an allen Gasdüsen 16 der Gasverteilervorrichtung 10 der gleiche Gasdruck anliegt.
2 zeigt die zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 1 werden die unterschiedlichen Abstände Δ_n zwischen den Gasdüsen 16a-d und den Eintrittsebenen der Mischrohröffnungen dadurch realisiert, daß die Mischrohre 20 unterschiedliche Längen aufweisen bzw. daß das Mischrohrsystem 18 gestuft ausgebildet ist. Analog zum Ausführungsbeispiel nach 1 sind die Abstände Δ₂ im Randbereich des Mischrohrsystems 18 kleiner, als die Abstände Δ₁ im Zentralbereich des Mischrohrsystems 18. Mit dieser Anordnung werden dieselben Wirkungen erzielt, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Wie aus 2 weiterhin ersichtlich ist, schließt sich an das Mischrohrsystem 18 ein Mischverteilerraum 26 für das Brenngas-Luftgemisch an, der nach oben hin durch ein aus Rippen 28 aufgebautes Brennerdeck 30 abgeschlossen wird. Auf der gestuft ausgebildeten Seite des Brennerdecks 30 wird das zwischen den Rippen 28 entlangströmende Brenngas-Luftgemisch über eine nicht dargestellte Zündvorrichtung gezündet und zur Verbrennung gebracht.

Claims

Atmosphärischer Gasbrenner für ein Heizgerät mit einer mit Gasdüsen ausgestatteten Gasverteilervorrichtung und mit Mischrohren, die den einzelnen Gasdüsen zugeordnet sind, so daß der aus den Gasdüsen austretende Gasstrom unter Ansaugung von Verbrennungsluft in die Mischrohre eintreten kann, sowie mit Mitteln zur Beeinflussung der Primärluftansaugung, wobei die Abstände Δ_n zwischen den Gasdüsen und der Eintrittsebene der Mischrohröffnungen unterschiedlich groß ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände Δ_n von der Mitte der Gasverteilervorrichtung (10) nach außen zu beiden Seiten hin abnehmen.
Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasverteilervorrichtung (10) gestuft ausgebildet ist, so daß sich die unterschiedlichen Abstände Δ_n zwischen den Gasdüsen (16) und der Eintrittsebene der Mischrohröffnungen ergeben.
Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischrohre (20) gestuft ausgebildet sind, so daß sich die unterschiedlichen Abstände Δ_n zwischen den Gasdüsen (16) und der Eintrittsebene der Mischrohröffnungen ergeben.
Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Basisteil (12), in dem mehrere Gasdüsen (16) verteilt angeordnet sind, sowie ein Kanal für die Versorgung der Gasdüsen (16) mit Brenngas vorgesehen sind, und daß das Basisteil (12) auf der Seite der Gasdüsen (16) gestuft ausgebildet ist.
Gasbrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalquerschnitt vom Kanalanfang zum Kanalende hin abnimmt.
Gasbrenner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Basisteil (12) ausgebildete u-förmige Kanal(24) durch ein mit einem Keil (22) versehenes deckelförmiges Verschlußteil (14) abgeschlossen ist, wobei der Keil (22) in den Kanal (24) so hineinragt, daß sich der Querschnitt zum Kanalende hin verkleinert.