DE19905791C2

DE19905791C2 - Atmospheric gas burner

Info

Publication number: DE19905791C2
Application number: DE1999105791
Authority: DE
Inventors: Juergen Stoschek; Marcus 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: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2019-02-13
Also published as: DE19905791A1

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem atmosphärischen Gasbrenner für Heizgeräte nach der Gattung der Hauptanspruchs. 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 z. B. 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 die, die in den Randbereichen des Gasbrenners angeordnet sind. Um derartige lokale Luftzahlschwankungen auszugleichen, ist es z. B. aus dem Stand der Technik bekannt, die Gasverteilervorrichtung mit unterschiedlichen Düsengrößen auszustatten.The invention is based on an atmospheric gas burner for heaters according to the genus of the main claim. At atmospheric gas burners, especially larger ones, it is known that the combustion air supply is along the burner surface is often uneven. The reasons for this can be and will be of different types in particular through those downstream of the gas burner Components of a heater, such as. B. combustion chamber and Heat exchanger determined. For example, it is possible that in a heater in which the combustion chamber is sealed airtight from the atmosphere in which Less combustion air in the middle of the burner surface Is available than in the marginal areas, because of the centrally located injectors or mixing tubes less Primary air is drawn in as above that in the Edge areas of the gas burner are arranged. To such To compensate for local fluctuations in the air ratio, it is e.g. B. from known in the prior art, the gas distribution device to be equipped with different nozzle sizes.

Aus der DE 38 40 976 A1 ist ein atmosphärischer Gasbrenner für ein Heizgerät mit einer Anordnung von mehreren parallel nebeneinander angeordneten Brennerstäben mit jeweils zugeordneten Mischrohren bekannt, wobei über die Mischrohre ein Brenngas-Luftgemisch zugeführt wird. Zur Ausbildung einer einheitlichen Luftzahl über die gesamte Erstreckung des Gasbrenners wird den Mischrohren der im Zentrum angeordneten Brennerstäbe weniger Brennstoff über die Brennstoffdüsen zugeführt als den Mischrohren der nach außer hin angeordneten Brennerstäben.DE 38 40 976 A1 describes an atmospheric gas burner for a heater with an arrangement of several in parallel juxtaposed burner rods each with associated mixing tubes known, being about the mixing tubes a fuel gas-air mixture is supplied. For training a uniform air ratio over the entire extent of the gas burner is the mixing tubes in the center arranged burner rods less fuel the fuel nozzles are fed as the mixing tubes after except for arranged burner rods.

Die gleiche Problematik wird in der AT 397 558 B dadurch gelöst, dass die im Zentrum des Gasbrenners angeordneten Brennerstäbe ein Mischrohr mit einem geringeren Querschnitt aufweisen als bei den zu den Rändern hin angeordneten Brennerstäben.This causes the same problem in AT 397 558 B. solved that arranged in the center of the gas burner Burner rods a mixing tube with a smaller cross section have as compared to the arranged towards the edges Burner rods.

Aus dem Abstract der JP 01 10148615 A ist ein Gasbrenner bekannt, bei dem nebeneinander jeweils abwechselnd ein Brennerstab mit einem kleinen Mischrohrquerschnitt und ein Brennerstab mit einem großen Mischrohrquerschnitt angeordnet sind. From the abstract of JP 01 10148615 A is a gas burner known, in which one next to the other alternately Burner rod with a small mixing tube cross section and a Burner rod arranged with a large mixing tube cross section are.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 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 Schadstoffemissionen gesenkt.The arrangement according to the invention with the features of The main claim has the advantage that in a simple manner and Way of influencing air numbers along the Burner surface is possible. Through the targeted Air ratio control increases combustion stability and reduced pollutant emissions at the same time.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.By the features listed in the subclaims advantageous embodiments of the arrangement according to Main claim possible.

In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Querschnitte der Mischrohre im zentralen Bereich des Mischrohrsystems kreisförmig und in den Randbereichen ovalförmig ausgebildet sind.In a first advantageous embodiment of the invention it is proposed that the cross sections of the mixing tubes in central area of the mixing tube system circular and in the edge areas are oval-shaped.

Eine zweite vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Mischrohre im zentralen Bereich des Mischrohrsystems kreisförmig und in den Randbereichen schlitzförmig ausgebildet sind.A second advantageous embodiment of the invention is characterized in that the cross sections of the Mixing tubes in the central area of the mixing tube system circular and slit-shaped at the edges are trained.

drawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die schematische Darstellung eines atmosphärischen Gasbrenners, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie I-I im Mischrohrbereich des atmosphärischen Gasbrenners und Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Mischrohrsystems.Two embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is a schematic representation of an atmospheric gas burner, Fig. 2 shows a section along the line II in the mixing tube portion of the atmospheric gas burner, and Fig. 3 shows a second embodiment of the mixing pipe system.

Description of the embodiments

Wie Fig. 1 zeigt, weist der atmosphärisch betriebene Gasbrenner 10 eine Gasverteilervorrichtung 12 mit Gasdüsen 14 auf. Der Gasverteilervorrichtung 12 ist ein Mischrohrsystem 16 mit einzelnen Mischrohren 18a-e gegenübergeordnet, wobei die Gasdüsen 14 mit einem Abstand versehen, zentral den Öffnungen der einzelnen Mischrohre 18a bis 18e gegenüberliegen. An das Mischrohrsystem 16 schließt sich ein Mischverteilerraum 20 für das Brenngas-Luftgemisch an, der nach oben hin durch ein aus Rippen 22 aufgebautes Brennerdeck 24 abgeschlossen wird. Auf der gestuft ausgebildeten Seite des Brennerdecks 24 wird das zwischen den Rippen 22 entlangströmende Brenngas-Luftgemisch über eine nicht dargestellte Zündvorrichtung gezündet und zur Verbrennung gebracht.As shown in FIG. 1, the atmospheric gas burner 10 has a gas distributor device 12 with gas nozzles 14 . The gas distributor device 12 is arranged opposite a mixing tube system 16 with individual mixing tubes 18 a-e, the gas nozzles 14 being provided with a spacing, centrally opposite the openings of the individual mixing tubes 18 a to 18 e. The mixing pipe system 16 is followed by a mixing distributor space 20 for the fuel gas / air mixture, which is closed at the top by a burner deck 24 made up of ribs 22 . On the stepped side of the burner deck 24 , the fuel gas / air mixture flowing between the ribs 22 is ignited via an ignition device (not shown) and brought to combustion.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weisen die Querschnitte der einzelnen Öffnungen der Mischrohre 18a-e unterschiedliche Querschnitte auf. Während das zentral in der Mitte des Mischrohrsystems 16 angeordnete Mischrohr 18c einen kreisrunden Querschnitt aufweist, sind sowohl die beiden links vom Mischrohr 18c angeordneten Mischrohre 18a und 18b sowie die beiden rechts vom Mischrohr 18c angeordneten Mischrohre 18d und 18e im Querschnitt ovalförmig ausgebildet. Durch die unterschiedlichen Querschnitte der Mischrohre 18 ist eine gezielte Steuerung der Primärluftansaugung möglich. Wenn man wie im vorliegenden Fall davon ausgeht, daß der größere Durchmesser der im Querschnitt ovalförmig ausgebildeten Mischrohre 18a, b, d, e im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das kreisförmig ausgebildete Mischrohr 18c aufweist, dann wird im Gegensatz zu einem Mischrohrsystem, daß z. B. nur aus kreisförmigen Mischrohren 18c besteht, über die ovalförmig ausgebildeten Mischrohre 18a, b, d, e weniger Verbrennungsluft angesaugt. As can be seen from FIG. 2, the cross sections of the individual openings of the mixing tubes 18 a-e have different cross sections. While the mixing tube 18 c arranged centrally in the middle of the mixing tube system 16 has a circular cross section, both the two mixing tubes 18 a and 18 b arranged to the left of the mixing tube 18 c and the two mixing tubes 18 d and 18 e arranged to the right of the mixing tube 18 c are im Cross-section oval. Due to the different cross sections of the mixing tubes 18 , a targeted control of the primary air intake is possible. If, as in the present case, it is assumed that the larger diameter of the mixing tubes 18 a, b, d, e which are oval in cross section has essentially the same diameter as the circular mixing tube 18 c, then, in contrast to a mixing tube system, that e.g. B. consists only of circular mixing tubes 18 c, sucked through the oval-shaped mixing tubes 18 a, b, d, e less combustion air.

Im Verhältnis zum kreisförmigen Querschnitt des Mischrohres 18c prallt ein größerer Teil der durch den Gasstrahl mitgerissenen Verbrennungsluft am Rand der Mischrohröffnungen 18a, b, d, e ab. 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 gleichartig ausgebildeten Mischrohren in den Randbereichen des Mischrohrsystems mehr Verbrennungsluft zugeführt wird.In relation to the circular cross section of the mixing tube 18 c, a larger part of the combustion air entrained by the gas jet bounces off the edge of the mixing tube openings 18 a, b, d, e. Such an influence on the air ratio can be used in particular in gas-powered heating devices which have a closed combustion chamber and where all the combustion air required for superstoichiometric combustion is already provided with the primary air intake. Devices of this type show the tendency that, in the case of mixing tubes of the same design, more combustion air is supplied in the edge regions of the mixing tube system.

Eine zweite mögliche Ausführungsform der Querschnittsausbildung der Mischrohre 18 ist in Fig. 3 dargestellt. Das zentral in der Mitte des Mischrohrsystems 16 angeordnete Mischrohr 18'b weist wiederum einen kreisförmigen Querschnitt auf, während die beiden links und rechts davon angeordneten Mischrohre 18'a und 18'c eine schlitz- bzw. langlochförmige Querschnittsform aufweisen. Auch in diesem Fall können die Querschnittsgrößen so dimensioniert werden, daß in vorteilhafter Weise im zentralen Bereich des Mischrohrsystems 16 mehr Verbrennungsluft angesaugt wird, als in dessen Randbereichen. Damit wird ebenfalls auf einfache Art und Weise eine Luftzahlbeeinflussung entlang der Brenneroberfläche möglich.A second possible embodiment of the cross-sectional configuration of the mixing tubes 18 is shown in FIG. 3. The mixing tube 18 'b arranged centrally in the middle of the mixing tube system 16 again has a circular cross section, while the two mixing tubes 18 ' a and 18 'c arranged to the left and right thereof have a slit or slot-shaped cross-sectional shape. In this case too, the cross-sectional sizes can be dimensioned such that more combustion air is advantageously sucked in in the central region of the mixing tube system 16 than in the edge regions thereof. This also makes it possible to influence the air ratio along the burner surface in a simple manner.

Eine weitere mögliche Variante der Luftzahlbeeinflussung bei atmosphärischen Gasbrennern ist denkbar, wenn die einzelnen Mischrohre zwar die gleiche Querschnittsform, jedoch unterschiedliche Querschnittsgrößen aufweisen.Another possible variant of influencing the air ratio at atmospheric gas burners is conceivable if the individual Mixing tubes have the same cross-sectional shape, however have different cross-sectional sizes.

Claims

1.Atmospheric gas burner for a heater with a gas distributor device equipped with gas nozzles and with a mixing tube system which is assigned to the gas nozzles, so that the gas stream emerging from the gas nozzles can enter the individual mixing tubes with the intake of combustion air, the individual being influenced to influence the primary air intake Mixing tubes have different cross sections, characterized in that the different cross sections of the individual mixing tubes ( 18 a to 18 e or 18 'a to 18 ' c) are formed by different geometric cross-sectional shapes.

2. Atmospheric gas burner according to claim 1, characterized in that the cross sections of the mixing tubes in the central region of the mixing tube system ( 16 ) are circular ( 18 c) and oval in the edge regions ( 18 a, b, d, e).

3. Atmospheric gas burner according to claim 1, characterized in that the cross sections of the mixing tubes in the central region of the mixing tube system ( 16 ) are circular ( 18 'b) and in the edge regions are slit or slot-shaped ( 18 ' a and 18 'c) .