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Gasbrenner Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner, insbesondere
Gebläsebrenner, mit einem im wesentlichen konzentrisch zur Luftströmung liegenden
Gasrohr.
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Voraussetzung für die einwandfreie Zündung einer Gasflamme ist ein
zünd- und brennbares Luft-Gas-Gemisch. Für verschiedene Gasarten variiert der der
Verbrennungsluft zur Erzielung eines zündfähigen Gemisches beizumengende Anteil
an Gas sehr stark. Somit sind Brenner mit feststehender Geometrie im Bereich der
Mischzone für Gas und Luft höchstens für eine begrenzte Anzahl von Gas arten mit
ähnlichen Zündgrenzen verwendbar und arbeiten mit nur einer Gasart unter optimalen
Bedingungen.
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Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Gasbrenner
der eingangs erläuterten Art zu schaffen, der auf einfache Weise einem Betrieb mit
jeder gebräuchlichen Gasart angepaßt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich auf einem
in den Luftstrom hineinragenden breiten Flansch am Ende des Gasrohres koaxial eine
gelochte Einstellscheibe mit gegenüber dem Flansch größerem Innen- und Außendurchmesser
abstützt, und über letzterer wiederum koaxial liegend ein lochscheibenförmiger Flammhalter
mit einer Ausnehmung
kleineren Durchmessers als des lichten Durchmessers
des Gasrohres und einem kleineren Außendurchmesser als demjenigen der Einstellscheibe
angeordnet-ist, wobei die Abstände zwischen dem Flansch und der Einstellscheibe
und zwischen der Einstellscheibe und dem Flammhalter unabhängig voneinander veränderbar
sind.
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Dabei wird am überstehenden Rand der Einstellscheibe aus der vorbeiströmenden
Verbrennungsluft ein Teilstrom abgezweigt und im unteren Teil der zwischen dem Flansch
und dem Flammhalter liegenden Vormischzone dem Gasstrom beigemengt. Dieser Luftstrom
ist durch Veränderung des Abstandes der Einstellscheibe pom Flansch einstellbar.
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Der gegenüber der lichten Weite des Gasrohres kleinere Durchmesser
der Ausnehmung im Flammhalter bewirkt eine Ablenkung der äußeren Bereiche des schon
mit Luft angereicherten Gas strahls zum Ringspalt zwischen der Einstellscheibe und
dem Flammhalter hin und eine Verwirbelung mit der im äußeren Bereich der Ausnehmung
der Einstellscheibe hochströmenden Luft. Diese Ablenkung des Gas strahls ist in
ausreichenden Grenzen durch eine Veränderung des Abstandes zwischen der Einstellscheibe
und dem Flammhalter einstellbar.
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Durch diese beiden Einstellmöglichkeiten kann eine für jede Gasart
gut zündfähige Mischung von Luft und Gas für eine Zündung im Ringspalt zwischen
der Einstellscheibe und dem Flammhalter erreicht werden0 In einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung wird der Abstand zwischen den durch Befestigungsschrauben gegeneinander
festgelegten Elementen des aus Flansch, Einstellscheibe und Flammhalter bestehenden
Brennerkopfs durch Abstandshalter, beispielsweise Distanzhülsen, gesi -chert, wobei
ein Satz von Distanzhülsen für jede im Versuch ermittelte günstige Einstellung vorgefertigt
werden kann.
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Um überschaubare und gleichbleibende Strömungsverhältnisse am Brennerkopf
zu erhalten, wird die Verbrennungsluft vorteilhaft in einem das Gasrohr konzentrisch
umschließenden Leitrohr herangeführt. Zweckmäßig endet dieses Leitrohr erst deutlich
oberhalb des Flammhalters, um eine die Flamme stabilisierende Luftströmung oberhalb
des Flammhalters zu erhalten.
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Da der Abstand zwischen der Innenwand des Leitrohres für die Verbrennungsluft
und dem vorstehenden Rand der Einstellscheibe die Aufteilung des Luftstroms stark
beeinflußt, kann im Bedarfsfalle dieser Abstand durch das Vorsehen von hohlzylindrischen
Einschüben entlang der Innenwand des Leitrohres veränderbar gehalten und so eine
zusätzliche Einstellmöglichkeit geschaffen werden. Dabei wird bei Verringerung dieses
Abstandes ein größerer Anteil der herangeführten Verbrennungsluft dem Gas vor der
Zündung beigemischt. Gleichzeitig wird mit dieser zusätzlichen Einstellmöglichkeit
auch die die Flamme stabilisierende Rückströmung der entlang des Einschubs vorbeistreichenden
Luft hinter dem Außenrand der Einstellscheibe in ihrer Intensität verändert und
damit die Flammenform beeinflußt.
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Somit läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung besonders im Falle
eines Gebläsebrenners für einen relativ großen Leistungsbereich einsetzen, da sich
das jeweils erforderliche Gas-Luft-Verhältnis in der Vormischzone zur Erzeugung
eineristabilen und pulsationsfreien Flamme einstellen läßt.
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Bei Anwendung der Erfindung liegt somit ein Gasbrenner vort der sich
auf höchst einfache Weise auf jede zu verbrennende Gasart optimal einstellen läßt,
wobei auch der Bereich der Brennleistung sowie die Flammenform dem Verwendungszweck
weitgehend angepaßt werden können.
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Dieser Erfolg wird mit sehr geringem Aufwand erzielt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend an Hand
der Zeichnung näher beschrieben.
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Zur Heranführung des Gases dient ein Gasrohr 1, das in einem breiten
Flansch 2 endet. Durch mehrere am Umfang des Flansches 2 angeordnete Befestigungsschrauben
3 werden ein Flammhalter 4 und eine Einstellscheibe 5 gegenüber dem Flansch 2 festgelegt.
Durch die Befestigungsschrauben 3 umgebende, als Dietanzhülsen ausgebildete Abstandshalter
6 wird zwischen dem Flansch 2 und der Einstellscheibe 5 ein Abstand "A", zwischen
der Einstellscheibe 5 und dem - Flammhalter 4 durch Abstandshalter 7 ein Abstand
"B'l gesichert. Die Einstellscheibe 5 ist mit einer gegenüber der lichten Weite
des Gasrohres 1 größeren zentrischen Ausnehmung 8 versehen und ragt mit ihrem äußeren
Rand deutlich über den Außenrand sowohl des Flansches 2 als auch des Flamme halters
4 hinaus. Der Flammhalter 4 weist eine zentrische Ausnehmung 9 auf, welche gegenüber
der lichten Weite des Gasrohres 1 deutlich kleiner ist. Zwischen der zentrischen
Ausnehmung 9 und dem Außenrand des Flammhalters 4 sind eine Vielzahl von konnentrisch
zur Brennerachse I-I liegenden Bohrungen 10 angeordnet.
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Konzentrisch zum Gasrohr 1 liegt ein Leitrohr 11 für die Verbrennungsluft,
das deutlich oberhalb des Flammhalters 4 endet. Der freie Strömungsquerschnitt zwischen
dem vorragenden Rand der Einstellscheibe 5 und der Innenwand des Leitrohres 11 kann
durch das Einführen eines hohlzylindrischen Einschubs 12 entlang der Innenwand des
Leitrohres 11 verändert werden. Der Einschub 12 kann durch Steckstifte 13 lagegesichert
werden0 Ein beispielsweiser Strömungsverlauf ist durch die Stromlinien 20, 21, 22
für die Verbrennungsluft und die Stromlinien 23, 24, 25 für das Gas schematisch
dargestellt.
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Die im Ringraum zwischen dem Leitrohr 11 und dem Gasrohr 1 herangeführte
Verbrennungsluft wird an dem überstehenden Rand der Einstellscheibe 5 in zwei Teilströme
aufgespalten, wobei ein Teilstrom3 durch die Stromlinie 20 kenntlich gemacht, zwischen
dem Rand der Einstellscheibe 5 und der Innenwand des Leitrohres 11 bzw. des Einschubes
12 hindurchgeht, der zweite Teilstrom (Stromlinien 21, 22) zu der zwischen dem Flansch
2 und dem Flammhalter 4 befindlichen Vormischzone 14 abgelenkt wird. Der durch die
Stromlinie 22 angedeutete Teil der Luftströmung vermischt sich im unteren Bereich
der Vormischzone 14 mit dem äußeren Bereich der Gas strömung (Stromlinien 23, 24)
und wird vom Gasstrom in Richtung auf die zentrische Ausnehmung 9 mitgerissen.
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Da die Ausnehmung 9 einen kleineren Querschnitt selbst als die lichte
Weite des Gas rohres 1 aufweist, gelangt nur der innere Teil der sich auf die Ausnehmung
9 zubewegenden Strömung (Stromlinien 24> 25) durch die Ausnehmung 9 hindurch.
Das durch die Stromlinien 22 für Luft und 23 für Gas gekennzeichnete Luft-Gas-Gemisch
im äußeren Bereich der Strömung wird am Flammhalter 4 nach außen abgelenkt und vermischt
sich im oberen Bereich der Vormischzone 14 mit der durch Stromlinie 21 angedeuteten
Luftströmung. Ein Teil dieses Gemisches tritt durch die Bohrungen 10 durch den Flammhalter
4 hindurch, während der Rest des Verbrennungsgemisches den Außenrand des Flammhalters
4 umströmt und an einer Zündelektrode 15 vorbeistreicht. Die von dem Gemisch bei
seiner Verbrennung gebildete Flamme wird durch die durch Stromlinie 20 gekennzeichnete
Luftströmung stabilisiert und zur vollständigen Verbrennung mit ausreichendem Sauerstoff
versorgt.
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Das über dem Flammhalter 4 hochgezogene Leitrohr 11 verhindert dabei
ein seitliches Ausweichen dieses stabilisierenden Luftstroms (Stromlinie 20).
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Obgleich nur eine Ausführungsform der Erfindung eingehend beschrieben
wurde, zeigt die Beschreibung deutlich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt list, sondern daß zahlreiche Abänderungen und Variationen
entsprechend den Anforderungen jedes Anwendungsfalles möglich sind, ohne daß dadurch
der Rahmen der Erfindung überschritten wird.