DE19925276A1 - Gas burner for heating air stream has burner head in burner tube with plate arranged at burner head, combustion air channel upstream of plate and exhaust gas opening at other end of tube - Google Patents
Gas burner for heating air stream has burner head in burner tube with plate arranged at burner head, combustion air channel upstream of plate and exhaust gas opening at other end of tubeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Brenner, insbesondere einen Gasbrenner zum Erwärmen eines Luftstromes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a burner, in particular a gas burner for heating an air flow according to the preamble of claim 1.
Derartige Brenner werden in Wäschetrocknern für Haushalt und Gewerbe eingesetzt. Die Brenner können auch zur Erwärmung von Raumluft oder zu Trocknungszwecken, beispielsweise der Lebensmitteltrocknung verwendet werden.Such burners are used in tumble dryers for household and commercial use. The burners can also be used to heat room air or for drying purposes, For example, food drying can be used.
Der Luftstrom wird durch Zumischen der Brennerabgase erwärmt bzw. erhitzt. Dieses direkte Erhitzen ist energetisch sehr vorteilhaft, weil auf diese Weise der gesamte Wär meinhalt des Abgases genutzt und damit der Brennstoff optimal verwertet wird.The air flow is heated or heated by admixing the burner exhaust gases. This direct heating is energetically very advantageous because in this way the entire heat content of the exhaust gas is used so that the fuel is optimally utilized.
Bei allen Anwendungen müssen die Schadstoffe im Abgas unterhalb der MAK-Werte liegen. Das gilt insbesondere für CO und NOx.In all applications, the pollutants in the exhaust gas must be below the MAK values. This applies in particular to CO and NO x .
Bei den aus der Praxis bekannten Wäschetrocknern für Haushalt und Gewerbe werden üblicherweise Vormischbrenner eingesetzt. Um niedrige Schadstoffe im Abgas zu errei chen, arbeiten derartigen Brenner meistens mit glühenden Brennerrohren oder -platten. Das Material derartiger Brenner muß daher hoch hitzebeständig sein und ist daher relativ kostenintensiv. Aufgrund der relativ hohen Kosten ist die Akzeptanz von brennstoffbeheizten Wäschetrocknern trotz energetischer Vorteile relativ gering.In the tumble dryers known from practice for household and commercial use Usually premix burners are used. To achieve low pollutants in the exhaust gas Chen, such burners mostly work with glowing burner tubes or -plates. The material of such burners must therefore be and is highly heat-resistant therefore relatively expensive. Due to the relatively high cost, the acceptance of Fuel-heated tumble dryers are relatively low despite the energetic advantages.
Ferner muß der Brenner unabhängig von den Strömungsverhältnissen im Luftstrom in allen Betriebszuständen stabil brennen. Die Strömungswiderstände im Luftstrom kön nen sich bei einem Wäschetrockner relativ stark ändern, z. B. infolge eines verstopften Flusensiebes. Die Änderung der Strömungswiderstände im Luftstrom darf sich in kei nem Fall auf den Betrieb des Brenners auswirken.Furthermore, the burner must be independent of the flow conditions in the air flow Burn stably in all operating conditions. The flow resistances in the air flow can NEN change relatively strongly in a tumble dryer, e.g. B. due to a clogged Fluff filter. The change in the flow resistance in the air flow must not change affect the operation of the burner.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfach aufgebauten schadstoffarmen Gasbrenner zu schaffen, der unabhängig vom Strömungsverhalten des zu erwärmenden Luftstromes stabil brennt.Accordingly, the invention has for its object a simple structure To create low-pollution gas burners that are independent of the flow behavior of the air flow to be heated burns stably.
Diese Aufgabe wird durch einen Brenner mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a burner with the features of claim 1.
Die Schadstoffe in der Abluft des Brenners sind sehr niedrig und liegen deutlich unter halb der ½ MAK-Werte für CO und NOx.The pollutants in the exhaust air from the burner are very low and are well below half the ½ MAK values for CO and NO x .
Aufgrund der einfachen Konstruktion und der niedrigen Oberflächentemperaturen des Brennerrohres (< 500°C) kann der Brenner aus herkömmlichen preiswerten Werkstof fen gefertigt werden.Due to the simple construction and the low surface temperatures of the Burner tube (<500 ° C), the burner can be made of conventional inexpensive material fen are manufactured.
Die Konstruktion ist einfach, da keine aufwendige Mischeinrichtung für Brennstoff und Luft benötigt wird.The construction is simple since there is no complex mixing device for fuel and Air is needed.
Der Brenner kann sehr leicht für andere Leistungen bis ca. 100 kW modifiziert werden.The burner can be easily modified for other outputs up to approx. 100 kW.
Vorzugsweise ist der Brenner dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerrohr stirnseitig mit einem Brennerdeckel versehen ist und daß die Abgasöffnung als radialer Ringspalt zwischen Brennerrohr und Brennerdeckel ausgebildet ist. Die Größe des Durchtritts querschnittes der Abgasöffnung ist abhängig von der Leistung und dem Luftstrom bzw. der Druckdifferenz zwischen Brennerrohr und Luftkanal.The burner is preferably characterized in that the burner tube is on the end face is provided with a burner cover and that the exhaust opening as a radial annular gap is formed between the burner tube and burner cover. The size of the passage cross-section of the exhaust opening depends on the power and the air flow or the pressure difference between the burner tube and the air duct.
Die Abgasöffnung ist größenmäßig so bemessen, daß sich im Brennerrohr so gut wie kein Überdruck aufbaut. Der Querschnitt der Abluftöffnung bestimmt somit den Ver brennungsluftsvolumenstrom im Luftkanal und somit die Luftzahl der Verbrennung.The size of the flue gas opening is such that there is as good as in the burner tube no excess pressure builds up. The cross section of the exhaust air opening thus determines the Ver combustion air volume flow in the air duct and thus the air ratio of the combustion.
Die Luftöffnung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als radialer Ringspalt ausgebildet.According to a further feature of the invention, the air opening is in the form of a radial annular gap educated.
Vorzugsweise sind am Brennerkopf mehrere, im wesentlichen radiale Gasdüsen und stromauf der Gasdüsen ein Schutzring angeordnet. Der Schutzring verbessert die Sta bilität der Flamme. Preferably, several, essentially radial gas nozzles and are on the burner head A protective ring is arranged upstream of the gas nozzles. The guard ring improves the sta of the flame.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Durchtrittsöffnungen in der Platte als Drallöffnun gen ausgebildet sind. Die aus den Brennstoffdüsen austretenden Brennstoffströme tre ten im Querstrom in die mit Drall strömende Verbrennungsluft ein und werden mit dieser intensiv gemischt. Der Drall bewirkt eine gute Vermischung und stabilisiert die Flamme.It is particularly advantageous if the passage openings in the plate as swirl openings are trained. The fuel flows emerging from the fuel nozzles tre cross flow into the swirling combustion air and become with it intensely mixed. The swirl mixes well and stabilizes the flame.
Erfindungsgemäß sind der Luftkanal und das Brennerrohr mittels Abstandshaltern ver bunden.According to the air duct and the burner tube are ver by means of spacers bound.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Brenners im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.The invention is based on a preferred embodiment of the Burner according to the invention explained in connection with the drawing.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
Fig. 1 einen Schnitt durch erfindungsgemäßen Brenner; Fig. 1 shows a section through the burner according to the invention;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Platte 8 des Brenners aus Fig. 1; Fig. 2 is a front view of plate 8 of the burner of Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Wäschetrockners mit einem erfindungsgemäßen Brenner. Fig. 3 is a schematic representation of a clothes dryer with a burner according to the invention.
Der in Fig. 1 dargestellte Brenner 1 weist ein zylindrisches Brennerrohr 2 auf, das von einem Luftkanal 3 mittels Abstandshaltern 4 konzentrisch umgeben ist. Die Länge des Brennerrohres ist abhängig von der Ausbrandlänge.The burner 1 shown in Fig. 1 comprises a cylindrical burner pipe 2 which is concentrically surrounded by an air duct 3 by means of spacers 4. The length of the burner tube depends on the burnout length.
Im Brennerrohr 2 ist ein Brennerkopf 5 angeordnet, der auf seinem Umfang mehrere im wesentlichen radiale Brennstoffdüsen 6 in Form von Gasdüsen aufweist. Die Gasdüsen 6 sind an eine Gasleitung 7 angeschlossen. Dem Brennerkopf 5 ist eine Platte 8 zuge ordnet, die sich über den gesamten Querschnitt des Brennerrohres 2 erstreckt.A burner head 5 is arranged in the burner tube 2 and has a plurality of essentially radial fuel nozzles 6 in the form of gas nozzles on its circumference. The gas nozzles 6 are connected to a gas line 7 . The burner head 5 is assigned a plate 8 , which extends over the entire cross section of the burner tube 2 .
In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Platte 8 mehrere Durchtrittsöffnungen 9 in Form von ra dialen verdrallten Schlitzen aufweist. Stromauf der Platte 8 ist das Brennerrohr 2 als Verbrennungsluftkanal 10 ausgebildet, der eine Luftöffnung 11 in Form eines radialen Ringspaltes aufweist.In Fig. 2 it is shown that the plate 8 has a plurality of passage openings 9 in the form of ra dialen twisted slots. Upstream of the plate 8 , the burner tube 2 is designed as a combustion air duct 10 which has an air opening 11 in the form of a radial annular gap.
Stromauf der Gasdüsen 6 ist ein Schutzring 12 angeordnet, der zum Stabilisieren der Flammen dient. Der Durchmesser des Schutzringes beträgt ca. das 1,7- bis 2,2fache des Durchmessers des Brennerkopfes. A protective ring 12 , which serves to stabilize the flames, is arranged upstream of the gas nozzles 6 . The diameter of the protective ring is approximately 1.7 to 2.2 times the diameter of the burner head.
Die an den Gasdüsen 6 radial ausgetretenen Gasstrahlen werden intensiv mit der Ver brennungsluft vermischt, die durch die Durchtrittsöffnungen 9 der Platte 8 mit Drall ausströmt. Das Gas-Verbrennungsluft-Gemisch wird mittels nicht dargestellter Funken zündung in der Nähe der Gasdüsen 6 gezündet. Die Verbrennung erfolgt in langgezo genen strahlförmigen Flammen, die mit einem Drall versehen sind. Die Flamme wird mittels einer Ionisationselektrode 13 überwacht, die auch zu Steuerungszwecken die nen kann.The radially emerging at the gas nozzles 6 gas jets are mixed intensively with the combustion air Ver, which flows through the openings 9 of the plate 8 with swirl. The gas-combustion air mixture is ignited by means of spark not shown in the vicinity of the gas nozzles 6 . The combustion takes place in elongated jet-shaped flames, which are provided with a swirl. The flame is monitored by means of an ionization electrode 13 , which can also be used for control purposes.
Das Brennerrohr 2 ist an seinem stromabgelegenen Ende mit einem verstellbaren Bren nerdeckel 14 versehen. Zwischen Brennerrohr 2 und Brennerdeckel 14 befindet sich eine Abgasöffnung 15 in Form eines radialen Ringspaltes. Die Breite des Ringspaltes ist mittels des Brennerdeckels 14 einstellbar.The burner tube 2 is provided at its downstream end with an adjustable burner lid 14 . Between the burner tube 2 and burner cover 14 there is an exhaust gas opening 15 in the form of a radial annular gap. The width of the annular gap can be adjusted by means of the burner cover 14 .
Das durch den Ringspalt 15 abströmende Abgas bestimmt den Zustrom an Verbren nungsluft durch die Luftöffnung 11, so daß der Querschnitt der Abgasöffnung 15 die Luftzahl bestimmt.The exhaust gas flowing out through the annular gap 15 determines the inflow of combustion air through the air opening 11 , so that the cross section of the exhaust opening 15 determines the air ratio.
Das Abgas des Brenners strömt durch die Abgasöffnung radial in den Luftkanal 3 und mischt sich intensiv mit dem Luftstrom.The exhaust gas from the burner flows radially through the exhaust gas opening into the air duct 3 and mixes intensively with the air flow.
In Fig. 3 ist schematisch ein Wäschetrockner mit dem Brenner 1 dargestellt. In einem Gehäuse 16 befindet sich ein Heizraum 17 in Form einer Trommel. An die Trommel ist einerseits eine Abluftleitung 18 angeschlossen, in der sich ein Gebläse 19 befindet und anderseits der Luftkanal 3 des Brenners 1 angeschlossen.In Fig. 3, a clothes dryer with the burner 1 is shown schematically. In a housing 16 there is a heating chamber 17 in the form of a drum. An exhaust air line 18 is connected to the drum, in which there is a blower 19 and on the other hand the air duct 3 of the burner 1 is connected.
Der Luftkanal 3 weist einlaßseitig Ansaugöffnungen 20 für die Umgebungsluft auf, die in Fig. 2 dargestellt sind. Das Gebläse 19 in der Abluftleitung 18 saugt Luft durch die Trommel 17 und den Luftkanal 3 an, wobei Verbrennungsluft über die Luftöffnung 11 in den Verbrennungsluftkanal 10 strömt.The air duct 3 has suction openings 20 for the ambient air on the inlet side, which are shown in FIG. 2. The fan 19 in the exhaust air line 18 draws air through the drum 17 and the air duct 3 , combustion air flowing into the combustion air duct 10 via the air opening 11 .
Das Abgas des Brenners 1 mischt sich mit dem Luftstrom und erhitzt diesen auf ca. 120°C. Die warme Trocknungsluft wird vom Gebläse 19 durch die Trommel 17 gesaugt und trocknet dabei die Wäsche. Die abgekühlte feuchte Abluft wird vom Gebläse 19 ins Freie befördert.The exhaust gas from burner 1 mixes with the air stream and heats it to approximately 120 ° C. The warm drying air is drawn by the blower 19 through the drum 17 and thereby dries the laundry. The cooled, moist exhaust air is conveyed outside by the blower 19 .
Der durch den Luftkanal 3 angesaugte Luftstrom kühlt das konzentrisch angeordnete Brennerrohr 2, so daß die Oberflächentemperatur des Brennerrohres unter 500°C liegt. The air flow sucked in through the air duct 3 cools the concentrically arranged burner tube 2 , so that the surface temperature of the burner tube is below 500.degree.
Dadurch können für die Fertigung des Brenners kostengünstige Werkstoffe verwendet werden, die eine Reduzierung der Fertigungskosten ermöglicht.As a result, inexpensive materials can be used for the production of the burner that enables a reduction in manufacturing costs.
Außerdem wird die Strahlungswärme des Brennerrohres optimal genutzt. Der Brenner arbeitet unabhängig von unterschiedlichen Strömungswiderständen im Luftstrom sehr stabil.In addition, the radiant heat of the burner tube is used optimally. The burner works very well regardless of different flow resistances in the air flow stable.
Schließlich sind die gemessenen Schadstoffe in der Abluft des Wäschetrockners sehr gering. Im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres Abwandlungsmöglichkeiten gege ben. So können die Querschnitte von Brennerrohr und Luftkanal von der Kreisform ab weichen. Die Durchtrittsöffnungen für die Luft können beliebig geformt sein, beispiels weise als Bohrungen. Der Winkel, mit dem der Brennstoffstrom in die Verbrennungsluft im Querstrom eintritt, kann beliebig gewählt werden.After all, the measured pollutants in the exhaust air from the tumble dryer are very high low. Within the scope of the invention, modification possibilities are readily available ben. The cross sections of the burner tube and air duct can vary from the circular shape give way. The passage openings for the air can have any shape, for example wise as holes. The angle at which the fuel flow into the combustion air occurs in cross flow, can be chosen arbitrarily.
Claims (7)
- - einem Brennerkopf (5), der mindestens eine Brennstoffdüse (6) aufweist, die an einer Brennstoffleitung (7) angeschlossen ist,
- - einer dem Brennerkopf zugeordneten Platte (8) mit Durchtrittsöffnun gen (9),
- - a burner head ( 5 ) which has at least one fuel nozzle ( 6 ) which is connected to a fuel line ( 7 ),
- - one of the burner head associated plate ( 8 ) with Durchgangsöffnun gene ( 9 ),
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| DE19925276A DE19925276A1 (en) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Gas burner for heating air stream has burner head in burner tube with plate arranged at burner head, combustion air channel upstream of plate and exhaust gas opening at other end of tube |
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