DE2119831C2 - Gasbrenner - Google Patents

Description

5. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrige Wand (6, 6a) an ihrem oberen Ende mit einer leicht vorspringenden B-Brandung (14) versehen ist, die einen Teil der Schulter (5,5a) überdeckt (F i g. 5,10).

6. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1,2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilwand (4, 4a), die Schulter (5,5a) und die niedrige Wand (6,6a) kegelstumpfförmige Innenflächen eines Kranzes bilden und koaxial zu der zentral angeordneten, kegelstumpfförmig ausgebildeten Oberseite (3b) der Gaszuführung (3,3a) liegen, und daß die Achsen der Gasaustrittsöffnungen (2,2a) die Erzeugenden eines Kegels bilden, dessen Mantel die Verteilwand (4,4a) an der Kante (7, 7a) durchsetzt, und daß die Verteilwand (4, 4a) mittels Stützen (17) auf einer Grundplatte (16) oder auf der Gaszuführung (3, 3a) so abgestützt ist, daß zwischen dem unteren Ende der Verteilwand (4, 4a) und der Oberseite (3b) der Gaszuführung (3, 3a) ein Zuströmkanal für die Umgebungsluft freigehalten ist (F i g. 6,7).

7. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Verteilwand (4, 4a) mit der Gaszuführung (3, 3a) über ein Verlängerungsstück (19) verbunden ist, dessen Außenfläche mit der Verteilwand (4, 4a) einen stumpfen Winkel bildet (F i g. 8,9,10).

8. Gasbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlängerungsstück (19) aus Stützstreifen (19ς) besteht, die jeweils zwischen zwei benachbarten Gasaustrittsöffnungen (2, 2a) an der Gaszuführung (3,3a) befestigt sind (F i g. 9).

9. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5,7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Gasaustrittsöffnungen (2, 2a) gegenüber der Brennrichtung des Brenners geneigt sind (F i g. 5,10).

10. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (L 4) der Schulter (5, 5a) und die Höhe (L 3) der niedrigen Wand (6,6a^im wesentlichen gleich sind.

11. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L 2) zwischen zwei benachbarten Gasaustrittsöffnungen (2, 2a) gleich dem Drei- bis Vierfachen der Breite (L 4) der Schulter (5, Sadist

12. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (L 1) zwischen einer Gasaustrittsöffnung (2, 2a; und der Kante (7, 7a,) gleich dem Acht- bis Neunfachen der Breite (L 4) der Schulter (5,5a) ist.

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist ein Gasbrenner dieser Art bekannt, der sowohl als Reihen- als auch Ringbrenner ausgestaltet ist, bei dem eine stromab von Gasaustrittsöffnungen angeordnete Verteilwand sehr nahe an den Gasaustrittsöffnungen liegt, so daß der Luftzustrom zu den Gasstrahlen, die auf die Verteilwand auftreffen, unzureichend ist (US-PS 14 37 524). Dies gilt insbesondere, wenn anstelle von Stadtgas an Kohlenwasserstoffen reiche Gase zur Anwendung gelangen. Denn dann bildet sich auf der Verteilwand ein kohlenstoff reicher Niederschlag, der die Flammen instabil werden läßt und die Verbrennung des Gases verschlechtert. Dieser Nachteil kann dann in Kauf genommen werden, wenn der Gasbrenner lediglich sporadisch, beispielsweise zum Anzünden fester Brennstoffe dient. Bei dem bekannten Gasbrenner werden die Gasstrahlen auf den mittleren Bereich der Verteilwand gerichtet, so daß die unmittelbar an der Verteilwand entstehenden Flammen durch diese abgelenkt werden und längs der Verteilwand brennen, wodurch diese praktisch die Rolle einer Ablenkwand für die Flammen spielt. Aus diesem Grund hat eine stromabwärts gelegene, die Verteilwand begrenzende Kante keinen Einfluß auf die Entstehung des Luft-Gasgemisches und die Flammenbildung.

Um den Zustrom und die Luftzumischung zum Gasstrahl und damit die Verbrennung des Gases zu verbessern, ist bereits an einem Gasbrenner, der nicht zur hier betrachteten Gattung zählt, vorgeschlagen worden, die freie Strecke des Gasstrahles zwischen der Gasaustrittsöffnung und der Verteilwand zu vergrößern (US-PS 23 10 116). Dabei ist die Verteilwand so nach innen gekrümmt, daß sie eine konkave Brennkammer bildet, die in Richtung auf den Gasstrahl gerichtet ist. Die Lage der Verteilwand oder der konkaven

Brennkammer relativ zu der Gasaustrittsöffnung wird dann sp eingestellt, daß das Gas im Inneren der konkaven Brennkammer in der Verteilwand brennt. Auch bei dieser Gestaltung eines Gasbrenne-s ist

jedoch die Verbrennung des Gases schlecht und es leiden sich kohlenstoffreiche Niederschläge bei Verwendung von Brenngasen, die reich an Kohlenwasserstoffen sind, weil die konkave Brennkammer den Zutritt von Luft zu der Stelle, wo die Flammen entstehen, verhindert oder zumindest behindert. D.arüber hinaus wird aufgrund der Tatsache, daß der Gasstrahl als ganzes auf die Verteilwand aufprallt, seine kinetische Energie und damit auch diejenige der Flamms nahenu vollständig verraucht, so daß die aus der konkaven Brennkammer austretenden Flammenteile keinen ausreichend großen Impuls mehr haben, um die Strömungsverluste zu überwinden, die beispielsweise in einer haarnadelförmig gekrümmten Wärmetauscherrohre entstehen. Ein anderer schwerwiegender Nachteil dieses bekannten Gasbrenners besteht darin, daß er verteilte und instabile Flammen erzeugt, die lediglich einseitig belüftet werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gasbrenner der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei dem man gut belüftete und stabile Flammen von geschlossener Form enthält, die einen ausreichenden Impuls haben, so daß sie unabhängig von der Neigung des Gasbrenners ihre allgemeine Brennrichtung beibehalten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 gelöst.

Aufgrund der Ausbildung des Gasbrenners nach der Erfindung hängt sich das Gas-Luft-Gemisch an der Kante der zurückspringenden Schulter aufgrund der dort entstehenden Wirbel ein. Die Wirbel setzen die Geschwindigkeit des das Gas-Luft-Gemisch enthaltenden Strahles an dieser Stelle auf Null herab, und da das Gemisch an der Kante der zurückspringenden Schulter sich entzündet, brennt es mit einer stabilen Flamme, die aufgrund eines ausreichenden Impulses eine längliche, im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Schulter stehende Form erhält. Da die Flamme von allen Seiten her frei ist, kann Sekundärluft zuströmen, wodurch eine einwandfreie Verbrennung ohne Rußbildung gewährleistet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Gasbrenners;

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform;

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform;

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform;

F i g. 5 einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform;

Fig.6 einen Vertikalschnitt längs der Linie VI-VI in F i g. 7 durch einen Gasbrenner, der insbesondere für Küchenherde geeignet ist;

F i g. 7 eine Draufsicht auf den in F i g. 6 dargestellten Gasbrenner;

Fig.8 bis 10 abgewandelte Ausführungsformen der Gasbrenner gemäß den F i g. 1,3 und 5, und

Fig. 11 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den verschiedenen Konstruktionsparametern eines ausführungsgemäßen Gasbrenners wiedergibt.

Der in den F i g. 1 bis 5 dargestellte Gasbrenner besteht im wesentlichen aus einem Trennkörper 1, dem eine Anzahl von Gasaustrittsöffnungen 2 zugeordnet sind, die in eine Gaszufühfung 3 eingearbeitet sind. Die Gaszuführuiig 3 steht mit einer rieht dargestellten Brenngasquelle in Verbindung.

Die Gasaustrittsöffnungen 2 besitzen nur einen kleinen Durchmesser, beispielsweise in der Größenordnung von 0,3 bis 2,5 mm, und sind mittels geeigneter Werkzeuge in den oberen Teil der Gaszuführung 3 ίο eingearbeitet Der obere Teil der Gaszuführung 3 wird beispielsweise durch einen Schraubstutzen gebildet, von dem aus eine Speiseleitung zu der Brenngasquelle führt Die Gasaustrittsöffnungen 2 sind vorzugsweise in der Nähe des Randes der Gaszuführung 3 angeordnet Die Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 liegen beispielsweise parallel zur Gesamtachse des Gasbrenners und sind auf eine nachfolgend noch näher erläuternde Weise ausgerichtet

Der Trennkörper 1 ist auf geeignete Weise auf dem oberen Teil der Gaszuführung 3 befestigt Er besitzt eine Verteilwand 4, die relativ zu den Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 geneigt ist und an ihrem der Gasaustrittsöffnungen 2 abgewendeten Ende eine Kante 7 aufweist, an die sich eine Schulter 5 anschließt.

Die Schulter 5 läuft von der durch die Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 definierten Ebene weg.

Die Schulter 5 ist auf ihrer der oberen Kante 7 der Verteilwand 4 gegenüber liegenden Seite durch eine Wand 6 von geringer Höhe begrenzt, die vorzugsweise senkrecht zur Ebene der Schulter 5 steht. Die Höhe der Wand 6, die die Schulter 5 begrenzt, ist im wesentlichen gleich der Breite der Schulter 5. Die Schulter 5 bildet mit dem oberen Ende der Verteilwand 4 die Kante 7, die in oder sehr nahe an der durch die Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 gebildeten Ebene liegt. Mit anderen Worten, wenn die Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 vertikal liegen, dann befindet sich die Kante 7 senkrecht über den Gasaustrittsöffnungen 2. Der Winkel, der zwischen der Verteilwand 4 und der Schulter 5 an der Stelle der Kante 7 gebildet wird, ist ein spitzer Winkel. Die Neigung der Verteilwand 4 relativ zur Achse der Gasaustrittsöffnungen 2 liegt in der Größenordnung von 5 bis 30°, vorzugsweise bei 10°.

Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, besitzt der Trennkörper 1 eine zweite Verteilwand 4a, die symmetrisch zur Symmetrieebene des Gasbrenners liegt. Weitere Gasaustrittsöffnungen 2a, eine Schulter 5a und eine Wand 6a niedriger Höhe sind ebenfalls symmetrisch zur Symmetrieebene des Gasbrenners angeordnet.
Die Wirkungsweise des Gasbrenners ist folgende:

Gasstrahlen 8 und 8a von reinem Gas, die aus den Gasaustrittsöffnungen 2 bzw. 2a in die freie Luft austreten, schlagen teilweise und unter einem sehr schwachen Winkel auf den oberen Bereich der geneigten Verteilwand 4, 4a auf. Man erreicht dadurch eine Vermischung zwischen Umgebungsluft und Brenngas auf Grund von Induktions- und Diffusionserscheinungen, die um die untere Zone des Gasstrahles herum auftreten. Der Zustrom der induzierten Luft ist in F i g. 1 schematisch durch die Pfeile 9 angedeutet. Auf Grund dieser Vorgänge erhält man einen sehr stark belüfteten Gasstrahl.

Der Aufprall des strahlenförmigen Gas-Luft-Gemisches 8, 8a auf den oberen Bereich der geneigten Verteilwände 4, 4a bewirkt eine Verteilung des Gemisches längs des oberen Endes dieser Verteilwände 4, 4a. Dieser Verteilung des strahlenförmigen Gemisches gewährleistet die weitere Vermischung und

Homogenisierung des Gemisches. Darüber hinaus begünstigt diese Verteilung und Ausbreitung ein Ineinanderströmen und Ineinanderbrennen der Einzelstrahlen des auf den oberen Bereich der Verteilwände 4, 4a aufprallenden Gemisches. Schließlich wird auf Grund einer unterschiedlichen Verzögerung der einzelnen Strahlschichten des Gasgemisches eine starke Neigung zur Anlage an den Verteilwänden 4, 4a hervorgerufen.

Das Gas-Luft-Gemisch entzündet sich auf der Höhe der Schulter 5. Diese verändert die Ausbreitung des Gas-Luft-Gemisches dadurch, daß sich an ihr eine Wirbelzone ausbildet, in der die durch die kinetische Energie der Gasstrahlen bewirkte Zirkulationsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches praktisch auf Null absinkt. Auf diese Weise werden die Flammen über dem Trennkörper 1 stabilisiert und der Flammenfuß hängt auf der Höhe der Schulter 5 und der niedrigen Wand 6 und wird dort gehalten. Mit anderen Worten, die Flammen werden am Ort der Schulter 5 und der Wand 6 durch den Einzug festgehalten und stabilisiert.

Die Verbrennung des in der Höhe der Schulter 5 gehaltenen Luft-Gas-Gemisches erzeugt einen thermischen Zug, der gegen die Flamme 10,11 gerichtet ist und einen Sekundärluftstrom darstellt, der in Richtung der Pfeile 12 verläuft und den Teil des Gas-Luft-Gemisches, der den von der Verteilwand 4, 4a abgeströmten Gasstrahlen entspricht, zum Flammenzentrum führt. Der Sekundärluftstrom zentriert die Flamme 10,11 über deren Flammenfuß oder Aufhängestelle (Schulter 5 und Wand 6) und trägt seinerseits zur Belüftung der Flamme 10,11 durch die bewirkte Diffusion bei. Folglich wird die Verbrennungszone auf der Höhe des oberen Endes des Trennkörpers 1 stabilisiert und es entstehen gut belüftete Flammen mit einem blauen Flammkern und einem Flammschleier. In den dadurch stark belüfteten Flammen herrscht ein Belüftungsverhältnis von ungefähr 1, d.h. es kann über oder unter 1 liegen. Da die Gas-Luft-Mischung nahe am stöchiometrischen Verhältnis liegt, entstehen Flammen mit kleinem Volumen, stabiler Form und turbulenter Strömung.

In der Ausführungsform gemäß F i g. 1 verläuft der Trennkörper 1 senkrecht zur Zeichenebene nach Art einer Rampe. Demgegenüber ist in F i g. 2 eine zweite Ausführungsform eines Gasbrenners dargestellt, der einen Trennkörper ί in Form eines Kegelstumpfes aufweist, der mit seiner kleineren Fläche auf einer sockeiförmigen Gaszuführung 3 befestigt und an seiner oberen Fläche 3b verschlossen ist. An seinem unteren Ende besitzt der Trennkörper 1 ein Gewinde 3a das seine Befestigung auf einer Brenngasleitung ermöglicht.

Die Ringfläche, die an der Basis des Trennkörpers 1 gebildet wird, weist eine Anzahl von Gasaustrittsöffnungen 2 auf, die auf dem Umfang eines Kreises verteilt sind und senkrecht unter der Kante 7 liegen, die von der großen Fläche des kegelstumpfförmigen Trennkörpers 1 gebildet wird. Von der Kante 7 etwas zurückgesetzt ist auf der großen Fläche des Trennkörpers 1 eine zylindrische Wand 6 niedriger Höhe vorgesehen, die zusammen mit der oberen Fläche des Trennkörpers 1 die Schulter 5, jedoch in Ringform, bildet.

Der in Fig.3 dargestellte Gasbrenner weist eine Gaszuführung 3 in Form längsgestreckter, geradliniger Rampen auf. Die Rampen werden beispielsweise jeweils durch ein abgeflachtes Rohr gebildet, dessen verbreiterte obere Fläche in der Nähe seiner Längsränder mit einer Reihe von Gasaustrittsöffnungen 2 versehen ist und auf dem in der Nähe des gegenüberliegenden Längsrandes ein Trennkörper 1 ausgebildet ist, der aus einem gebogenen Blech besteht. Wie in dem vorhergehend geschilderten Beispiel bildet dieses Blech eine Verteilwand 4, eine Schulter 5, eine Wand geringer Höhe 6 und eine Kante 7, die in der durch die Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 definierten Ebene liegt. Dieser Gasbrenner kann durch einen zweiten Gasbrenner 10 komplettiert werden, der zu dem ersten Gasbrenner 1 symmetrisch und in dessen Nähe angeordnet ist. Die Anordnung erfolgt dabei so, daß die Flächen der Gaszuführungen 3,3a, der Verteilwände 4, 4a und der Wände mit geringer Höhe 6,6a, die von den Gasaustrittsöffnungen 2 abgewendet sind, einander gegenüberliegen und zwischen sich einen Zwischenraum 15 bilden, der den Zustrom von Luft zu den Flammen auch von der Seite der Wände 6, 6a mit geringer Höhe erlaubt. Auch in diesem Fall schließt sich die Schulter 5a an das obere Ende der Verteilwand 4a unter Ausbildung einer geradlinigen Kante 7a an und bildet mit der Verteilwand 4a einen spitzen Winkel.
Gemäß einer nicht dargestellten modifizierten Ausführungsform können die Gaszuführung 3 sowie die durch die Verteilwände 4,4a, die Schultern 5,5a und die zu den Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 parallel liegenden Wände 6, 6a gebildeten Trennkörper ringförmig oder serpentinenförmig angeordnet werden.

In F i g. 4 ist ein einfacher Gasbrenner in Kronenform

dargestellt. Bei diesem besteht die Gaszuführung 3 aus einer Ringkammer, die an ihrem Innenrand einen hohlen Trennkörper 1 in Form eines Kegelstumpfes trägt. Die Ringkammer steht an einer Stelle ihres Umfanges mit einer Brenngasleitung 13 in Verbindung, die tangential in die Rinkammer mündet. An ihrer Oberseite trägt die Ringkammer in der Nähe ihres Außenrandes eine Reihe von Gasaustrittsöffnungen 2, die auch hier auf dem Umfang eines Kreises angeordnet sind.

Der Trennkörper 1 bildet eine geneigte Verteilwand 4, die aus einem kegelstumpfförmig geformten Blech besteht und deren kleine Grundfläche mit der Ringkammer innerhalb des durch die Reihe der Gasaustrittsöffnungen 2 gebildeten Kreises verbunden ist. An ihrem oberen Ende besitzt die geneigte Verteilwand 4 wieder eine Schulter 5, die radial nach innen einspringt und deren äußerer Rand mit dem oberen Ende der geneigten Verteilwand 4 die Kante 7 bildet. An ihrem inneren Rand ist die Schulter 5 durch eine ebenfalls aus Blech gebildete Wand 6 geringer Höhe begrenzt, die senkrecht zur Ebene der Schulter 5 steht.

Die Kante 7 liegt wieder vertikal über den Gasaustrittsöffnungen 2 bzw., genauer definiert, in der durch die Achsen des Gasaustrittsöffnungen 2 definierten Fläche.
Die in F i g. 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß die Achse der Gasaustrittsöffnungen 2 relativ zur Fläche oder zur Gesamtachse des Gasbrenners geneigt ist. Vorzugsweise beträgt der Neigungswinkel zwischen der Achse der Gasaustrittsöffnungen und der Verteilwand 4 zwischen 5 und 30°; am günstigsten sind 10°. Vorteilhafterweise liegen auch die obere und untere plane Fläche 3b, 3d der oberen Begrenzungswand der Gaszuführung 3 senkrecht zur Achse der Gasaustrittsöffnungen 2. Auf Grund der Neigung der Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 kann der Gasbrenner kompakter gestaltet werden, was bei all den Installationen von Vorteil ist, bei denen für die Montage der Brenner wenig Platz zur Verfügung

steht.

Das obere Ende der Wand 6 von niedriger Höhe, die gegenüber der Kante 7 nach innen versetzt ist, ist mit einer Berandung 14 versehen, die zur Wand 6 parallel verläuft und je nach der allgemeinen Gestaltung des Gasbrenners geradlinig oder ringförmig ist. Die Berandung 14 springt leicht aus der Wand 6 vor und liegt daher über einem Teil der Schulter 5. Sie hat vorzugsweise eine Breite und eine Höhe zwischen 'Λ und V₄ der Höhe der Wand 6. Auf Grund dieser besonderen Gestaltung, die im übrigen auch in gleicher Weise bei den anderen Ausführungsformen des Gasbrenners Anwendung finden kann, wird die Flammenstabilität bei schwierigen Betriebsbedingungen noch erhöht. Die Gesamiachse der Gasbrenner kann unterschiedliche Neigungswinkel mit der Vertikalen einschließen. Gasbrenner, die mit einer solchen Berandung 14 versehen sind, funktionieren auch zufriedenstellend in horizontaler Lage, vorausgesetzt, daß die Gasstrahlen unter einem ausreichend hohen Druck austreten.

In den Fig.6 und 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, die sich insbesondere für Küchenherde eignet. Bekanntlich müssen Küchenherde zwischen bestimmten Grenzwerten für den Gasdruck und somit hinsichtlich ihrer Heizleistung regelbar sein. Wenn bei einer Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 5 und nach den F i g. 8 bis 10 der Gasdruck zu sehr abfallen würde, erfolgte der Aufprall der Gasstrahlen vollständig auf die Verteilwand, so daß als Folge davon die Flammen sich nicht mehr an der Schulter einhängen könnten, sondern direkt aus der Gasaustrittsöffnungen herausbrennen und die Verteilwand selbst beaufschlagen wurden. Die schlechte Belüftung solcher Flammen würde zur Rußbildung führen.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird gemäß der Ausführungsform nach den F i g. 6 und 7 der Trennkörper 1 unterhalb der geneigten Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 und nicht wie das aus der Fig.5 ersichtlich ist, oberhalb davon angeordnet Dabei besteht der Trennkörper 1 aus einem Kranz, dessen Innenwand konisch ausgebildet ist, sich von oben nach unten verengt und die Verteilwand 4 darstellt. Die Gaszuführung 3 besitzt hier eine zylindrische Form und endet oben in einer konischen Deckwand 3b, die die Gasaustrittsöffnungen 2 aufweist Deren Achsen sind relativ zur Vertikalen geneigt und treffen im wesentlichen die obere Kante 7 der Verteilwand 4. An ihrer Basis steht die Gaszuführung 3 auf einer Grundplatte 16 des nicht dargestellten Herdes auf und ist an eine Bremigasieitung i3 angeschlossen. Der kranzförmige Trennkörper 1 und die Gaszuführung 3 sind ebenso wie die Kante 7 und der Ring von Gasaustrittsöffnungen 2 zueinander koaxial bzw. konzentrisch angeordnet

Wie sich aus F i g. 6 ergibt ist der Neigungswinkel der Verteilwand 4 gegenüber der Horizontalen größer als derjenige der Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel zwischen den Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 und der Verteilwand 4 etwa 10°.

Der kranzförmige Trennkörper 1 ruht auf Stützen 17, die auf der Grundplatte 16 befestigt sind. Die Stützen 17 halten den Trennkörper 1 in einem bestimmten Abstand von den Gasaustrittsöffnungen 2 und gewährleisten auf diese Weise, daß die Umgebungsluft freien Zugang zu den aus den Austrittsöffnungen 2 austretenden Gasstrahlen hat Es wäre in gleicher Weise möglich, die Stützen 17 an der zylindrischen Außenwand der Gaszuführung 3 zu befestigen.

Wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen schließt an die obere Kante 7 eine Schulter 5 an, die diesmal jedoch radial von innen nach außen verläuft und einen Kegelstumpf bildet, der zum Zentrum und zum oberen Ende des Trennkörpers 1 hin konvergiert. Die Schulter 5 schließt mit der Verteilwand 4 einen spitzen Winkel ein, der beispielsweise in der Größenordnung von 85° liegt, und verläuft in Richtung auf ihren

ίο Außenrand zu der Wand 6 von geringer Höhe, die zumindest angenähert senkrecht zu dem von der Schulter 5 gebildeten Kegelstumpf liegt. Das obere Ende der Wand 6 ist wiederum durch eine obere kegelstumpfförmige Stirnfläche IZ? des Trennkörpers 1 begrenzt. Diese Stirnfläche iö liegt im wesentlichen parallel zu der Schulter 5 und erlaubt den Zutritt von Sekundärluft zu der Flamme 10,11.

Bei normalem Druck hängen sich die Flammen 10, U wie beabsichtigt an Schulter 5 und Wand 6 des Trennkörpers 1 ein. Sinkt jedoch der Druck, so brennen die Flammen unmittelbar aus den Gasaustrittsöffnungen 2 heraus und werden unter der Wirkung der in den Trennkörper 1 in dem Zwischenraum 18 zwischen dem oberen Ende 3a der Gaszuführung 3 und dem unteren Ende des Trennkörpers 1 eintretenden Luft aufgerichtet (vgl. die Flammen in gestrichelter Darstellung). Auf diese Weise kann diese Ausführungsform des Gasbrenners ohne Beeinträchtigung seiner Funktion auch mit ganz kleinen Gasdurchsätzen betrieben werden.

Die in den F i g. 8 bis 10 dargestellten Ausführungsformen entsprechen in ihrer Gestaltung denjenigen gemäß den F i g. 1,3 und 5, jedoch mit dem Unterschied, daß die Verteilwände 4,4a einander so nahegeriickt sind (F i g. 8 und 9) oder die Verteilwand 4 zur Achse der Gaszuführung 3 eine solche Neigung besitzt, daß sie nicht unmittelbar auf der Gaszuführung 3 befestigt werden können, wenn der geeignete Abstand L1 zwischen den Gasaustrittsöffnungen 2 und der Kante 7 eingehalten werden soll. Die Bedeutung des Abstandes L1 wird weiter unten noch näher erläutert.

Aus den F i g. 8 und 9 ist weiterhin der Vorschlag zu entnehmen, die Verteilwand 4,4a nach unten hin durch ein Verlängerungsstück 19 zu verlängern. Das Verlängerungsstück 19 kann ein dicker oder dünner Vollkörper von Quader- oder Zylinderform, durchbrochen oder nicht durchbrochen, sein, je nach der Gestalt des Trennkörpers 1, und steht senkrecht zur Oberfläche 3b der Gaszuführung 3. In der Ausführungsform gemäß F i g. 8 ist das Verlängerungsstück 19, das auf der oberen Wand 3b der Gaszuführung 3 festsitzt, quaderförmig und schließt zwischen seinen beiden Seitenwänden i9a, 19t und den Verteil wänden 4,4a einen stumpfen Winkel ein, wobei die Seitenwände 19a, 196 parallel zu den Achsen der Gasaustrittsöffnungen 2 verlaufen. Das Verlängerungsstück 19 kann im übrigen auf seiner ganzen Höhe und einen großen Teil seiner Länge hohl sein.

Die Ausfühmngsform gemäß Fig. 10 besitzt zwei sehr nahe aneinander gerückte Verteilwände 4, 4a, die sich mit ihren den zugeordneten Gasaustrittsöffnungen 2, 2a abgewendeten Seiten gegenüberliegen und auf zugehörigen rampenformigen Gaszuführungen 3, 3a mittels Stützstreifen 19c festgelegt sind. Die Stützstreifen 19c sind vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Gasaustrittsöffnungen 2 bzw. 2a angeordnet Die Gaszuführungen 3, 3a können zu einer einzigen vereinigt sein.

In der Ausführungsform gemäß Fig. !0 sind die

Gasaustrittsöffnungen 2 in der oberen Wand 3a der Gaszuführung 3 senkrecht zur Innen- und Außenwandung Zb, 3d dieser Wand 3a und zur Vertikalen geneigt angeordnet, so daß ihre Achsen die Erzeugenden eines mit der Spitze nach unten weisenden Kegels bilden. Diese Achsen treffen mit dem Umfang der Basisfläche eines umgekehrten Kegels zusammen, der den Trennkörper 1 bildet. Der Umfang der großen Basisfläche des kegelförmigen Trennkörpers 1 bildet die Kante 7, an die sich radial nach innen die Schulter 5 anschließt. Am inneren Rand ist die Schulter 5 wieder durch die Wand 6 von niedriger Höhe begrenzt und teilweise durch eine ringförmige Berandung 14 überdeckt. In der Nähe seiner Kegelspitze ist der kegelförmige Trennkörper 1 abgeschnitten und auf dem Verlängerungsstück 19 zylindrischer Form befestigt Dieses ist wiederum mit der oberen Wand 3a der Gaszuführung 3 innerhalb des durch die Reihe von Gasaustrittsöffnungen 2 gebildeten Kreises verbunden.

In dem in F i g. 11 dargestellten Diagramm ist auf der Abszisse der Wärmedurchsatz Qc in Mega-Joule/Stunde sowie der Innendurchmesser d; der Gasaustrittsöffnungen 2, 2a in Millimeter aufgetragen. Auf der Ordinate sind die in Millimeter gemessenen Längen der einzelnen Abmessungen des Trennkörpers 1 aufgetragen, der schematisch in diese Figur eingezeichnet ist. Für die Bestimmung der einzelnen, in diesem Diagramm aufgetragenen Werte wurde Naturgas der LACQ mit einem Überdruck von 18 Millibar verwendet.

Die Kurven L 1, L 2, L 3 und L 4 beziehen sich jeweils auf den Abstand zwischen den Gasaustrittsöffnungen 2 und der Kante 7, auf den Abstand zwischen zwei benachbarten Gasaustrittsöffnungen 2,2a, auf die Höhe der Wand 6, die der Kante 7 an der Schulter 5 gegenüberliegt und letztere begrenzt und auf die Breite der Schulter 5. Darüber hinaus hatte die Verteilwand 4 bei den zur Bestimmung der im Diagramm aufgetragenen Werte verwendeten Trennkörper einen Neigungswinkel von 10° gegenüber der Achse der Gasaustrittsöffnungen 2.

Aus dem Diagramm ergibt sich, daß die Breite der Schulter 5 und die Höhe der Wand 6, die die Schulter 5 begrenzt, im wesentlichen einander gleich sind, weiter-

hin daß der Abstand zwischen zwei benachbarten Gasaustrittsöffnungen 2 gleich dem Drei- bis Vierfachen der Breite der Schulter 5 ist und daß der Abstand zwischen den Gasaustrittsöffnungen 2 und der Kante 7 gleich dem Acht- bis Neunfachen der Breite der

Schulter 5 ist. Ausgehend von den vorstehenden Erläuterungen lassen sich andere Parameter bestimmen. z.B. solche, die sich auf von 10° abweichende Neigungswinkel der Verteilwand 4 gegenüber der Achse der Gasaustrittsöffnungen d beziehen. In jedem Fall ist von Bedeutung, daß die von der Verteilwand 4, 4a und der Schulter 5,5a gebildete Kante 7,7a möglichst scharf ist, da hierdurch der erfindungsgemäß beabsichtigte Effekt am besten erzielt wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gasbrenner mit Zuführung von Umgebungsluft um freie Gasstrahlen, bestehend aus einer Gaszuführung mit einer Anzahl von Gasaustrittsöffnungen und einer stromab von letzteren angeordneten Verteilwand, die im Strahlbereich der Gasaustrittsöffnungen zu deren Achsen geneigt verläuft und an ihrem stromab liegenden Ende eine Kante bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (7, 7a) der Verteilwand (4, 4a) mindestens annähernd in der durch die Achsen der Gasaustrittsöffnungen (2, 2a) definierten Fläche liegt und daß sich an die Kante (7, Ta) eine zurückspringende Schulter (5, 5a) anschließt, die mit der Verteilwand (4,4a) in einer zur Kante (7,7a) senkrechten Ebene einen spitzen Winkel bildet und auf ihrer der Kante (7, Ta) abgewendeten Seite durch eine niedrige Wand (6, 6a) begrenzt wird, die mindestens annähernd senkrecht zu der Schulter (5, 5a) und parallel zur Kante (7,7a) verläuft

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilwand (4,4a) zu den Achsen der Gasaustrittsöffnungen (2, 2a) unter einem spitzen Winkel in der Größenordnung von 5 bis 30°, vorzugsweise von 10° geneigt ist.

3. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilwand (4, 4a) und die Schulter (5,5a) jeweils eine ebene Fläche bilden und die Gasaustrittsöffnungen (2, 2a) längs einer Geraden in der Gaszuführung (3, Za) angeordnet sind (F ig. 1,3,5,9).

4. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilwand (4, 4a) aus einem Kegelstumpf gebildet ist, dessen kleine Endfläche auf der Oberseite (3b) der Gaszuführung (3, 3a) befestigt ist und dessen große Endfläche mit ihrem Außenrand die Kante (7, 7a) bildet, und daß die Gasaustrittsöffnungen (2,2a) längs eines Kreises in der Gaszuführung (3,3a) angeordnet sind (F i g. 2,