DE19926871A1 - Gasbrenner - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner zur Befeuerung eines Heizkessels, welcher aus einem an ein Gebläse angeschlossenen Verbrennungsluftkanal, einer Gasdüse zur Bildung eines Gas-Luft-Gemisches, einer nachgeschalteten Mischeinrichtung sowie einer Brenneroberfläche (1) besteht. DOLLAR A Es soll dafür dabei die Gemischbildung durch einen einfachen Aufbau mit niedrigen Druckverlusten optimiert werden. Daher ist der Gasbrenner gekennzeichnet durch eine im Strömungsweg zwischen der Gasdüse und der Brenneroberfläche (1) angeordnete Mischeinrichtung, welche aus einer Schüttung von Füllkörpern (3) besteht. Die Füllkörper (3) sind in einer für das Gas-Luft-Gemisch durchlässigen Hülle (2) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Überstöchiometrisch vormischende Gasbrenner dieser Gattung dienen zur Befeuerung von Gasheizkesseln. Sie besitzen ein Verbrennungsluftgebläse mit einem daran ange­ schlossenen Verbrennungsluftkanal, einer Gasdüse zur Bildung eines Gas-Luft- Gemisches sowie eine nachgeschaltete Mischeinrichtung. Die Verbrennung erfolgt an einer umgebenden Brenneroberfläche, welche auf die Feuerraumgeometrie abgestimmt ist.

Zum Einsatz kommen bei sogenannten gebläseunterstützten Gasbrennern meistens Brenneroberflächen aus gelochten Blechen oder Keramikfasern. Diese sind mit zugeord­ neten Verteil- und Dosiereinrichtungen kombiniert. Zum Beispiel befindet sich innerhalb einer zylindrischen Brenneroberfläche mindestens ein weiterer gelochter Blechzylinder, dessen Durchströmöffnungen genau auf die Gemischaustrittsöffnungen an der Brenner­ oberfläche abgestimmt sind. Gleiches gilt auch für eine halbkugelförmige Brenneroberflä­ che.

Gegenüber den frei brennenden Flammen bei den vorgenannten Ausführungen sind au­ ßerdem Brenner mit porösem Material bekannt, in dem die gesamte Reaktion abläuft. Innerhalb eines abgeschlossenen Gehäuses ist die Porengröße so abgestimmt, daß je­ weils eine Zone für Mischung, Verbrennung und Wärmetausch entsteht. Dabei ist das Material am Einlaß des Gas-Luft-Gemisches sehr feinporig angeordnet, um einen Flam­ menrückschlag zu vermeiden.

Bei allen Ausführungen muß beachtet werden, daß die erforderliche Gebläseleistung di­ rekt vom Druckverlust im Strömungsweg des Gas-Luft-Gemisches abhängt. Man versucht, diese möglichst gering zu halten, weil zusätzlich noch die kesselseitigen Druckverluste in den Heizgaszügen zu überwinden sind.

Desweiteren sind in der chemischen Industrie Füllkörperschüttungen zum Mischen von Stoffströmen bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischeinrichtung für einen Gasbrenner mit einfachem Aufbau und niedrigen Druckverlusten zu schaffen.

Erfindungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Gasbrenner besteht aus einem an ein Gebläse angeschlossenen Verbrennungsluft­ kanal, einer Gasdüse zur Bildung eines Gas-Luft-Gemisches, einer nachgeschalteten Mischeinrichtung sowie einer Brenneroberfläche. Er ist gekennzeichnet durch eine im Strömungsweg zwischen dem Injektor und der Brenneroberfläche angeordnete Mischein­ richtung, welche aus einer Schüttung von Füllkörpern besteht.

Die Füllkörperschüttung ist in einer für das Gas-Luft-Gemisch durchlässigen Hülle ange­ ordnet. Vorzugsweise befindet sich die Mischeinrichtung als zylindrischer Körper innerhalb einer zylindrischen Brenneroberfläche. Dabei dient der Abstand zwischen beiden Bautei­ len ebenfalls zur Vergleichmäßigung, weil sich das Gas-Luft-Gemisch unter der Brenner­ oberfläche verteilen kann. Die Hülle der Mischeinrichtung besteht vorzugsweise aus ei­ nem Lochblech, einer Gitterstruktur und/oder aus Fasermaterial. An die Abmessungen der Hülle werden keine besonderen Anforderungen gestellt, weil die Abstimmung auf die Brenneroberfläche oder Gasart über die Größe der Füllkörper bzw. die daraus entstehen­ de Porengröße in der Schüttung erfolgt. Es sollten lediglich die Füllkörper in der Mischein­ richtung einen größeren Durchmesser als die Querschnitte der Durchströmöffnungen in der Hülle aufweisen.

Alternativ dazu können sich die Füllkörper auch auf einem Teilstück in dem rohrförmigen Verbrennungsluftkanal befinden. Dann ist dieser Bereich ein- und austrittsseitig durch ein Gitter begrenzt oder die Füllkörper werden von einer Kartusche aufgenommen, die als kompakte, auswechselbare Einheit in den Verbrennungsluftkanal eingeschoben wird.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich eine Mischeinrichtung für einen Gas­ brenner einfach herstellen. Eine homogene Mischung ist bei gleichzeitig geringem Druck­ verlust sichergestellt. In einen Brennstab ist eine Integration gut möglich, weil zusätzliche Einbauteile zur Strömungslenkung, -verteilung und -vergleichmäßigung entfallen. Bren­ neroberfläche und Mischeinrichtung werden als separate Systeme akustisch entkoppelt und es ist eine gleichmäßige Verbrennung an der Brenneroberfläche, unabhängig von deren Lochbild oder Gestaltung, möglich. Auch kann die Füllkörperanordnung sowie die Gestaltung der umgebenden Hülle gut an verschiedene Brenneroberflächen angepaßt werden. Ein Regulieren des Druckverlustes bzw. der Mischungsintensität ist auf einfache Art und Weise durch Verändern der Füllkörperschüttung zu erreichen.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und zeigt in einer einzigen Figur einen vertikalen Längsschnitt durch einen Gasbrenner.

Die zylindrische Brenneroberfläche 1 umschließt die Mischeinrichtung, welche aus einer Hülle 2 mit einer Schüttung von Füllkörpern 3 besteht. Diese ist im Strömungsweg des Gas-Luft-Gemisches nach der nicht dargestellten Gasdüse, hinter der Ausmündung 4 des Verbrennungsluftkanales, angeordnet. Innerhalb der Schüttung von Füllkörpern 3 erfolgt eine Homogenisierung des Gas-Luft-Gemisches, bevor es über die Durchströmöffnungen 5 in der Hülle 2 die Mischeinrichtung verläßt.

Claims (6)

1. Gasbrenner zur Befeuerung eines Heizkessels, bestehend aus einem an ein Gebläse angeschlossenen Verbrennungsluftkanal, einer Gasdüse zur Bildung eines Gas- Luft-Gemisches, einer nachgeschalteten Mischeinrichtung sowie einer Brenneroberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung aus einer Schüttung von Füllkörpern (3) besteht und im Strömungsweg zwischen der Gasdüse und der Brenneroberfläche (1) angeordnet ist.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttung von Füllkörpern (3) in einer für das Gas-Luft- Gemisch durchlässigen Hülle (2) angeordnet ist.

3. Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung vorzugsweise als zylindrischer Körper innerhalb einer zylindrischen Brenneroberfläche (1) angeordnet ist.

4. Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (2) der Mischeinrichtung vorzugsweise aus einem Lochblech, einer Gitterstruktur und/oder aus Fasermaterial besteht.

5. Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (3) in der Mischeinrichtung einen größeren Durchmesser als die Querschnitte der Durchströmöffnungen (5) in der Hülle (2) besitzen.

6. Gasbrenner nach den Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper (3) auf einem begrenzten Teilstück in dem rohrförmigen Verbrennungsluftkanal angeordnet sind.