DE2022824A1 - Gasbrenner - Google Patents

Description

Linden, Ίί. J. 07036, USA

Gasbrenner

S¹Ur diese Anmeldung wird die Priorität aus der amerikanischen iirineldun j; vom 27· Juni 1969? Serial ITo. 837.^30, in Anspruch genommen."

Die Erfindung "bezieht sich auf einen Brenner mit einer wirbelkammer, der eine blaue JEPlainme erzeugt und mit einer minimalen Überschußluft arbeitet, wobei die i'lammenlänge und der Geräuschpegel erheblich gegenüber herkömmlichen Brennern verbessert sind. Im besonderen betrifft die Erfindung einen verbesserten Brenner, welcher eine größere Wärmemenge pro Einheit des Verbrennungsraumes abgibt, der eine hohe iotabilität besitzt und ein Minimum an Stoßgeräuschen erzeugt. Bei der Erfindung handelt es sich um einen Brenner mit einem verbesserten im Querschnitt dreieckförmigen Ring Gasin₍jektionselemente, bei welchem der gasförmige Brennstoff so nahe wie möglich an dem

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divergierenden Abschnitt des Brenners eingebracht wird. Der Brenner selbst ist außerhalb der direkten Strahlung angebracht v/orden.

Die mit einer Keramikauskleidung versehene Brennkammer besitzt an einem Ende eine Luftzuführungskammer zum Einbringen der gewirbelten Luft und einer gasförmigen Brennstoffmischung. Die Luftzuführungskammer besitzt im wesentlichen eine zylindrische Form, wobei der Durchmesser demjenigen der öffnung der Brennkammer entspricht, während an ihrem Umfang eine Vielzahl tangential gerichteter Düsen vorgesehen ist. Die Luft, die unter Druck in die Luftzuführungskammer hineingepreßt wird, umspült diese tangentialen Düsen und tritt in tangentialer Richtung in das Wirbelrohr ein, wobei im Innern ein Luftwirbel erzeugt wird. Nach aera Eintritt des v/irbelstromes in die Verbrennungskammer wird dieser auf den größeren Durchmesser der Brennkammer durch einen schrägen umlaufenden Rand am Boden der Brennkammer übergeleitet. Der von dem Rand gebildete winkel ist im wesentlichen gleich dem des aus dem Brennstoffring ausströmenden Gases. Auf diese Weise wird die Flammenstabilität gesteigert,und die Wirbelbewegung der in die Brennkammer eintretenden Luft wird verlängert. Die Injektion des Brennstoffes in die Brennkammer unter einem nach außen gerichteten Winkel, der dem Winkel des Randes entspricht, führt den Brennstoff zu einem Punkt, wo er sofort verbrennen kann, womit die Bedingungen zur Erzeugung einer "blauen Flamme" gegeben sind. Der Gesichtspunkt, eine Umgebung von einer optimalen Verbrennung zu schaffen, führte zu

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einem Brenner von außerordentlich hoher Wärmeabgabe pro Einheit des Verbrennungsraumes. Die Flamme ist ι. chstsbil und verursacht daher nur ein minimales Geräusch. Die Gercuscnv-rminderung ist von beachtlicher wichtif-iceit bei Brennern, die eine 7,/T.rmeabrabekapazi-cät im Bereich von 12,6 Mio. Kcal p.h. besitzen.

Die Erfindun · soll im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen naher erläutert werden. ·

Dabei zeigt im einzelnen;

Figur 1 eine perspektivische Darstellung des Brenners mit neöffneter Tür,

Figur 2 eine Draufsicht, wobei die geöffnete Tür in gestrichelten Linien dargestellt ist,

Figur 3 einen Vertikalschnitt durch die Anordnung,

Figur 4- einen Teilödmrut entlang der Linie 4-4-der Figur 3>

Figur 5 einen iSclinitt entlang der Linie 5-5 der Figur 3»

Figur 6 einen vergröiierren Teilschnitt entlang der Linie 6-6 der Firux 3,

Figur 7 einen Teilschnitt entlang der Linie 7-7 der Figur 6 und

Figur 8 einen Teilschnitt entlang der Linie 8-8 der Figur 6.

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Wie in Figur 1 dargestellt ist, besitzt der Brenner 10 eine mit Scharnieren versehene Stützplatte 1, an welcher ein Wirbelstutzen 2 befestigt ist, in welchem sich die tangential angebrachten Lufteinlasslüsen 3 befinden. Ein im Querschnitt dreieckförmiger Brennerring 4 ist vor dem W'irbelstutzen befestigt. Der Brennerring 4 zeichnet sich durch eine Vielzahl von Öffnungen oder Gäsdüsen 5 an seinem Umfang aus. Der Brenner 10. ist durch einen Luftspeicherraum 6 gekennzeichnet, welchem über die Zuführung 7 komprimierte Luft zugeführt wird.

w In Figur 2, die eine Draufsicht des Brenners .10 darstellt, ist zu erkennen, in welcher Weise dieser mit der in gestrichelten Linien dargestellten geöffneten' Tür in der Brennerwand 8 angebracht ist. Die Gas zuführung en 12.und 13 leiten den Brennstoff in den Hing 4.

Die Figur 3 zeigt den Brennerring 4_$ der im-Anschluß an den divergierenden Abschnitt des Brenners und den konischen Rand mit der kegelstumpfförmigen Oberfläche 14 vorgesehen ist· Der Brenner ist mit einer geeigneten Isolation 9, 11» wie beispielsweise keramischen Platten, ausgekleidet«, Der gasförmige Brennstoff wird in den Brennerring 4 über die Gaseinlassleitungen 12 und 13 eingeführt. Preßluft wird über die Luftzuführung 7 in den Speicherraum 6 und über die tangential angeordneten Lufteinlassdüsen 3 in den \7irbelstutzen 2 eingeleitet* Der YJirbelstrom mischt sich mit dem gasförmigen Brennstoff, der durch die Düsen 5 des Hinges 4 zugeführt wird und strömt weiter in die Brennkammer 20 des Brenners 10·

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Der Sockel der Brennkammer 20 bestellt aus einem ringförmigen Rand 14 aus schwerschmelzbarem Material 9· Der Rand 14 besitzt eine kegelstumpfförmige Oberfläche, die die Luft- und'Brennstoff-Zuführungen umgibt.

Die rückwärtige Seite des schwerschmelzbaren Materials 9 ist in einem Winkel von etwa 45° geneigt, um den Sitz des im Querschnitt 3 eckförmigen Brennerringes außerhalb des Bereiches der direkten Strahlung zu halten. Dadurch wird die Lebensdauer des Brenners erhöht.

Die rückwärtige Fläche 14a hat die !Form eines Kegelstumpfes,' die im wesentlichen mit der kegelstumpfförmigen Oberfläche des Ringes 4, die an delimit Scharnieren versehenen Stützplatte befestigt ist, übereinstimmt. Es sind Luftdurchlässe 16 vorgesehen, die einen Luftstrom von dem Speicherraum 6 direkt in die Brennkammer 20 entlang der Oberfläche des. Brennerringes 4 ermöglichen, um diesen zu kühlen.

Wie aus !Figur 4 deutlich wird, strömt die unter Druck stehende Luft durch die Zuführung 7 in den Speicherraum 6, Die Luft strömt weiter durch die tangentialen Düsen 3 in den Wirbelstutzen 2. Die zu dem Brennerring 4 führenden GasZuleitungen 12 und 13 sind in der Zeichnung dargestellt. Auf dem Umfang des Speicherraumes 6 sind öffnungen 15 vorgesehen, um einen Luftstrom durch die Durchlässe 16 in die Brennkammer zu ermöglichen, wodurch eine Kühlung des Brennerringes 4 erreicht wird. (Siehe' Figur 6). Es ist auch eine Dichtung 19 vorgesehen, die gewährleistet, daß der Luftstrom lediglich

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durch die Durchlasse 16 ermöglicht wird. Die Figur 5 stellt eine Ansicht entlang der Schnittlinie 5-5 der Figur 3 dar und zeigt die Abstandsstege 18, die in den Luftdurchlässen 16 vorgesehen sind. Zur Befestigung der Isolation 9 sind Halteklammern 17 vorgesehen. Die Figur 7 zeigt Einzelheiten der Abstandsstege und Halteklammern. Schließlich sind in Figur 8 die Düsen in dem im Querschnitt dreieckformigen Brennerringes dargestellt.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   f 1. !Gasbrenner, gekennzeichnet durch eine mit V_-/ schwerschmelzbarem Material ausgekleidete Brennkammer (20), die sich gegenüberliegende kreisförmige Ein- und Auslässe besitzt, wobei am Einlassende ein metallischer im Querschnitt dreieckförmiger Brennerring (4) vorgesehen ist, der zur Einführung des Brennstoffes in den Luftstrom Gasdüsen (5) aufweist.
2. 2. Brenner, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Brennerringes (²I-) im wesentlichen dem des ringförmigen Einlasses der Brennkammer 20 gleich ist.
3. 3· Brenner, nach, den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet ι daß die Brennkammer (20) im Anschluß an den kreisförmigen Binlaß einen kegelstumpfförmigen Rand (14) besitzt, der den Übergang zum größeren Durchmesser der Brennkammer (20) bildet.
4. 4. Brenner, nach den Ansprüchen 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet, daß der kreisförmige Einlaß mit einem zylindrischen Wirbelstutzen (2) mit im wesentlichen gleichmäßigem Durchmesser, der dem des ringförmigen Einlasses entspricht, in Verbindung steht.
5. 5·. Brenner, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerring (4) um den Wirbelstutzen (2) im Schatten der direkten Wärmestrahlung vorgesehen ist.

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6. 6. Brenner, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am wirbelstutzen (2) tangential gerichtete Luftdiisen (3) vorgesehen
   sind.

   7ο Brenner, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer G-O) r.it dem um den wirbelstutzen (2) vorgesehenen
   Luftspeicherraum (6) üb- r Luftdurchlässe (1b)
   entlang der ·.uferen Fltlciie des Brennerringes¹ (4) in VerbincLun«^ steht. ■

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