DE19935955A1 - Atmosphärischer Gasbrenner - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner für die Befeuerung eines Heizkessels mit mindestens zwei Brennerstufen. DOLLAR A Dazu soll ein geeigneter Gasverteiler geschaffen werden, welcher für mindestens zweistufigen Betrieb sowie Haupt- und Nebengasströme einzusetzen ist. DOLLAR A Der Gasverteiler ist als Strangpreßprofil ausgeführt und besitzt in Verlängerung der Achse der Gasdüsen (3) eine durchgehende, längsverlaufende Trennwand (1). Damit wird er in zwei nebeneinander liegende, wahlweise mit den Gruppen der Gasdüsen (3) zu verbindende Kammern (2, 2') für einen Hauptgasstrom geteilt. Zusätzlich kann an jeder Gasdüse (3) für den Hauptgasstrom aus jeweils mindestens einer weiteren Gasdüse (7) ein Nebengasstrom zugegeben werden. Dazu ist der ersten und zweiten Kammer (2, 2') für den Hauptgasstrom eine erste und zweite Kammer (6, 6') für den Nebengasstrom in Richtung der Gasdüsen (3) vorgeordnet. Jede Kammer (6, 6') für den Nebengasstrom besitzt auf der Höhe der von der zugeordneten Kammer (2, 2') abzweigenden Gasdüsen (3) je mindestens eine ebenfalls zu den Venturirohren der Brennerstäbe gerichtete Gasdüse (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1.

Derartige Gasbrenner werden für die Befeuerung von atmosphärischen Gasheizkesseln eingesetzt. Sie besitzen eine dem Leistungsbedarf der Heizungsanlage entsprechende Anzahl von Brennerstäben, welche zu Brennerstufen zusammengefaßt sind. Diese wer­ den je nach Anforderung nacheinander zugeschaltet oder parallel betrieben. Es wird da­ bei jede Brennerstufe über eine Gasarmatur mit Brennstoff versorgt. Sie regelt die Gas­ zufuhr zu den einzelnen, den Venturirohren in den Brennerstäben zugeordneten Gasdü­ sen.

Üblicherweise ist bei der Versorgung der Gasdüsen einer Brennerstufe nach jeder Gas­ armatur ein Gasverteiler im Einsatz, an dem alle Gasdüsen angeschlossen sind. Er ist in der Regel als Stahlprofil ausgeführt, welches mit aufgeschweißten Düsensitzen mit Ge­ winden und Dichtungsauflagen sowie aufgeschweißten Abschlußdeckeln auf beiden Sei­ ten versehen ist. Somit wird für alle Leistungsgrößen der Brennerstufen jeweils ein spezi­ ell gefertigter und abgestimmter Gasverteiler erforderlich. Deshalb können nur wenige Gleichteile eingesetzt werden. Auch die Bearbeitungsschritte unterscheiden sich; da zum Beispiel Position und Form der Aufnahmen für die Gasdüsen oder der seitlichen Ab­ schlüsse veränderlich sind.

Bestrebungen, die Gasdüsen und Gasverteiler für alle Brennerstufen zusammenzufassen, sind in der DE 197 54 261 A1 offenbart. Ein atmosphärischer Gasbrenner besitzt einen universell einsetzbaren Gasverteiler aus einem Strangpreßprofil, welcher in Verlängerung der Achsen der Gasdüsen eine durchgehende, längsverlaufende Trennwand aufweist und damit in zwei wahlweise mit Gruppen von Gasdüsen zu verbindende Kammern geteilt wird. Mit exzentrischen Bohrungen in den Aufnahmen für die Gasdüsen erfolgt die jeweili­ ge Zuteilung zu den Kammern. Dabei liegen die durchmesserkleineren Bohrungen außer­ halb oder teilweise in der Trennwand.

Weiterhin offenbart die DE 196 05 508 A1 einen als Strangpreßprofil ausgeführten, in zwei Kammern mit separaten Gasanschlüssen unterteilten Gasverteiler. Dabei dient jede Kammer zur Versorgung der Gasdüsengruppe von einer Brennerstufe. Alle Aufnahmen für die Gasdüsen liegen auf Höhe eines Steges auf der Düsenachse, welcher bis zur ei­ gentlichen Trennwand in der Profilmitte verläuft und die düsenseitige Kammer nochmals in Längsrichtung aufteilt. Allerdings sind die zwei dadurch entstehenden düsenseitigen Kammern durch Überströmöffnungen miteinander verbunden. Die Dicke des Steges ist etwas kleiner als die Gewindebohrung in einer Aufnahme für eine Gasdüse gewählt. Es kann daher die Zuordnung der Gasdüsen zu den beiden Kanälen durch konzentrische Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern in allen Aufnahmen für die Gasdüsen festgelegt werden. Soll beispielsweise eine Gasdüse an den düsenseitigen Kanal ange­ schlossen werden, so wird das Kernloch beim Gewindeschneiden mit dem entsprechen­ den Durchmesser durch den Steg bis vor die Trennwand in der Profilmitte gebohrt. Be­ dingt durch die geringere Dicke des Steges werden die düsenseitigen Kammern beim Bohren angeschnitten. Dagegen wird zum Anschluß des hinter der Trennwand liegenden Kanals mit einem durchmesserkleineren Bohrer, vom Zentrum einer Aufnahme für eine Gasdüse aus, in dem Steg ein Gasdurchströmkanal geschaffen.

Zusätzlich zum Hauptgasstrahl mindestens einen weiteren Nebengasstrahl in die Ein­ mündung eines Venturirohres einzuspeisen, ist aus der DE 196 29 966 A1 bekannt. Damit soll die Gemischbildung bzw. Verbrennung beispielsweise während des Betriebs auf wechselnde Gasarten abgestimmt werden. Der Nebengasstrahl beeinflußt den Haupt­ gasstrahl und sorgt somit für eine veränderte Luftansaugung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen atmosphärischen Gasbrenner mit einem Gasverteiler zu schaffen, welcher für mindestens zweistufigen Betrieb sowie Haupt- und Nebengasströme einzusetzen ist.

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

Der atmosphärische Gasbrenner für die Befeuerung eines Heizkessels mit mindestens zwei Brennerstufen besitzt mindestens eine Gasarmatur und einen aus einem Strang­ preßprofil hergestellten Gasverteiler. Dieser ist in zwei Kammern mit separaten Gasan­ schlüssert unterteilt und trägt die in Reihe angeordneten, in mindestens zwei Gruppen aufgeteilten Gasdüsen, welche senkrecht vom Gasverteiler zu den Venturirohren aller Brennerstäbe gerichtet sind. Der Gasverteiler besitzt in Verlängerung der Achse der Gas­ düsen eine durchgehende, längsverlaufende Trennwand. Damit wird er in zwei nebenein­ ander liegende, wahlweise mit den Gruppen der Gasdüsen zu verbindende Kammern für einen Hauptgasstrom geteilt. Zusätzlich kann an jeder Gasdüse für den Hauptgasstrom aus jeweils mindestens einer weiteren Gasdüse ein Nebengasstrom zugegeben werden. Gekennzeichnet ist der Gasverteiler dadurch, daß der ersten und zweiten Kammer für den Hauptgasstrom eine erste und zweite Kammer für den Nebengasstrom in Richtung der Gasdüsen vorgeordnet ist. Jede Kammer für den Nebengasstrom besitzt auf der Höhe der von der zugeordneten Kammer abzweigenden Gasdüsen je mindestens eine eben­ falls zu den Venturirohren der Brennerstäbe gerichtete Gasdüse.

Jeweils eine Trennwand ist zwischen der ersten bzw. zweiten Kammer für den Neben­ gasstrom und den beiden zugeordneten Kammern für den Hauptgasstrom, vertikal zur durchgehenden, längsverlaufenden Trennwand, angebracht. Die Anschlußöffnungen für alle Kammern sind vorzugsweise an der Oberseite des Gasverteilers angeordnet, um ei­ nen guten Zugang bzw. eine günstige Anbindung an Armaturen zu ermöglichen. Alternativ dazu kann der gasseitige Anschluß auch über Deckel an den Enden des Gasverteilers erfolgen.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die oberhalb der durchgehenden, längsverlaufen­ den Trennwand befindliche erste Kammer für den Nebengasstrom mit einer weiteren ver­ tikalen Trennwand an die Außenseite des Gasverteilers verlegt, so daß sich zwischen dieser und der ersten Kammer für den Hauptgasstrom eine innere Gaszufuhrkammer er­ streckt. Dabei endet die durchgehende, längsverlaufende Trennwand vor der Seite, die den Gasdüsen gegenüberliegt. Sie setzt sich so zur Seite des Gasverteilers mit den An­ schlußöffnungen fort, daß die erste Kammer für den Hauptgasstrom an zwei Seiten von der zweiten Kammer umgeben ist. Verbunden ist dann die innere Gaszufuhrkammer mit der zweiten Kammer für den Nebengasstrom über mindestens eine Bohrung. Diese durchdringt die durchgehende, längsverlaufende Trennwand, ist außerhalb der Aufnah­ men für die Gasdüsen angebracht und liegt vorzugsweise der zugeordneten Anschlußöff­ nung gegenüber.

Die den beiden zweiten Kammern für den Nebengasstrom zugeordneten Gasdüsen be­ stehen vorzugsweise aus Bohrungen in der Wand des Gasverteilers, können aber auch in Aufnahmen eingebracht sein.

Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau ergibt sich ein einfach zu fertigender Gasverteiler als einheitliche Grundlage für verschiedene Gasbrennerbaureihen. In das auf die passende Länge gebrachte Strangpreßprofil müssen lediglich Bohrungen und Gewinde an den ge­ wünschten Positionen eingebracht werden. Schweißvorgänge und die allgemein aufwen­ dige Herstellung von vielen verschiedenen Gasverteilern in kleineren Serien können ent­ fallen. Außerdem kann eine Gasarmatur an zentraler Stelle über die Kammern nicht nur mehrere Brennerstufen, sondern über die zusätzlichen Kanäle mit kleinerem Querschnitt auch sämtliche Gasdüsen für den Nebengasstrom versorgen. Von den an beliebiger Stelle einbringbaren Anschlußöffnungen im Gasverteiler sind daher nur noch kurze An­ schlußleitungen zu verlegen und die Position der Armatur läßt sich vereinheitlichen. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung liegen die Gasdüsen für den Hauptgasstrom auf einer Achse und die Gasdüsen für den Nebengasstrom entsprechend ober- oder unter­ halb einer jeden der zentralen Gasdüse.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Einen vertikalen Schnitt durch einen Gasverteiler und die Position der Gasdüsen in der Vorderansicht zeigt:

Fig. 1 mit einer ersten und einer zweiten Kammer für den Hauptgasstrom sowie jeweils einer vorgeordneten Kammer für den Nebengasstrom und

Fig. 2 mit einer ersten und einer zweiten Kammer für den Hauptgasstrom, jeweils einer vorgeordneten Kammer für den Nebengasstrom sowie einer inneren Gaszufuhr­ kammer.

Der Gasverteiler wird durch die Trennwand 1 in eine erste und eine zweite Kammer 2, 2' für den Hauptgasstrom geteilt. Jede davon dient zur Versorgung einer Gruppe von Gas­ düsen 3. Diese haben ihre Aufnahme 4 in einem verstärkten Profilsteg und sind über ex­ zentrische Bohrungen 5 in der Aufnahme 4 den entsprechenden Kammern 2, 2' für den Hauptgasstrom zugeordnet. Den Kammern 2, 2' ist jeweils eine weitere Kammer 6, 6' für den Nebengasstrom in Richtung der Gasdüsen 3 vorgeordnet, welche auf der Höhe der Gasdüsen 3 wiederum je eine Gasdüse 7 aufweisen. Somit wird den Brennerstufen eine eigene Nebengasmenge zugewiesen.

Generell, aber insbesondere bei der Ausführungsform nach Fig. 2, ist es günstig, wenn die Anschlußöffnungen 8 für alle Kammern 2, 2', 6, 6' an der Oberseite des Gasverteilers angebracht sind. Andernfalls kann die Gasversorgung über Deckel an dessen Enden er­ folgen.

Auch kann die oberhalb der Trennwand 1 befindliche erste Kammer 6 für den Neben­ gasstrom mit einer weiteren, vertikal dazu stehenden Trennwand an die Außenseite des Gasverteilers verlegt sein, so daß sich zwischen dieser und der ersten Kammer 2 für den Hauptgasstrom eine innere Gaszufuhrkammer 9 erstreckt. Eine Verbindung von der Gas­ zufuhrkammer 9 zur zweiten Kammer 6' für den Nebengasstrom kann leicht hergestellt werden, indem eine Bohrung 10 durch die Anschlußöffnung 8 eingebracht wird und die Trennwand 1 bzw. den Profilsteg durchdringt. Genauso kann ein Überströmen von der Gaszufuhrkammer 9 zur zweiten Kammer 6' für den Nebengasstrom gewährleistet wer­ den, wenn der Profilsteg beispielsweise an den Stirnseiten des Gasverteilers eine rinnen­ artige Einfräsung erhält, die von einem Deckel abgedichtet wird.

Liegen sämtliche Anschlußöffnungen 8 an der Oberseite des Gasverteilers, so endet die durchgehende, längsverlaufende Trennwand 1 vor der Seite, die den Gasdüsen 3, 6 ge­ genüberliegt. Sie setzt sich so zur Seite mit den Anschlußöffnungen 8 fort, daß die erste Kammer 2 für den Hauptgasstrom an zwei Seiten von der zweiten Kammer 2' eingefaßt ist.

Claims (7)

1. Atmosphärischer Gasbrenner für die Befeuerung eines Heizkessels mit minde­ stens zwei Brennerstufen, bestehend aus mindestens einer Gasarmatur, einem als Strangpreßprofil hergestellten und in zwei Kammern mit separaten Gasanschlüssen un­ terteilten Gasverteiler mit in Reihe angeordneten, in mindestens zwei Gruppen aufgeteil­ ten, senkrecht vom Gasverteiler zu Venturirohren von Brennerstäben gerichteten Gasdü­ sen, wobei der Gasverteiler in Verlängerung der Achse der Gasdüsen eine durchgehen­ de, längsverlaufende Trennwand besitzt, damit in zwei nebeneinander liegende, wahlwei­ se mit den Gruppen der Gasdüsen zu verbindende Kammern für einen Hauptgasstrom geteilt wird, welchem ein Nebengasstrom aus jeweils einer zusätzlichen Gasdüse zuge­ geben werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten und zweiten Kammer (2, 2') für den Haupt­ gasstrom eine erste und zweite Kammer (6, 6') für den Nebengasstrom in Richtung der Gasdüsen (3) vorgeordnet ist und daß jede Kammer (6, 6') für den Nebengasstrom auf der Höhe der von der zugeordneten Kammer (2, 2') abzweigenden Gasdüsen (3) je min­ destens eine ebenfalls zu den Venturirohren der Brennerstäbe gerichtete Gasdüse (7) besitzt.

2. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Trennwand (1) zwischen der ersten bzw. zweiten Kammer (6, 6') für den Nebengasstrom und den beiden zugeordneten Kammern (2, 2') für den Hauptgasstrom, vertikal zur durchgehenden, längsverlaufenden Trennwand (1), angebracht ist.

3. Atmosphärischer Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußöffnungen (8) für alle Kammern (2, 2', 6, 6') vor­ zugsweise an der Oberseite des Gasverteilers angeordnet sind.

4. Atmosphärischer Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die oberhalb der Trennwand (1) befindliche erste Kammer (6) für den Nebengasstrom mit einer weiteren vertikalen Trennwand an die Außenseite des Gasverteilers verlegt ist und daß sich zwischen dieser und der ersten Kammer (2) für den Hauptgasstrom eine innere Gaszufuhrkammer (9) erstreckt.

5. Atmosphärischer Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vor der den Gasdüsen (3) gegenüberliegenden Seite endet und sich so zur Seite des Gasverteilers mit den Anschlußöffnungen (8) fortsetzt, daß die erste Kammer (2) für den Hauptgasstrom an zwei Seiten von der zweiten Kammer (2') für den Hauptgasstrom begrenzt wird.

6. Atmosphärischer Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Gaszufuhrkammer (9) mit der zweiten Kammer (6') für den Nebengasstrom über mindestens eine Bohrung (10) verbunden ist, welche die Trennwand (1) durchdringt, außerhalb der Aufnahmen (4) für die Gasdüsen (3) ange­ bracht ist und vorzugsweise der zugeordneten Anschlußöffnung (8) gegenüberliegt.

7. Atmosphärischer Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Kammern (6, 6') für den Nebengasstrom zugeordneten Gasdüsen (7) vorzugsweise aus Bohrungen in der Wand des Gasverteilers bestehen.