DE2125696A1 - Mischduese zur mischung brennbarer gase, insbesondere fuer geblaesebrenner - Google Patents

Mischduese zur mischung brennbarer gase, insbesondere fuer geblaesebrenner

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Description

2125698 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Lied! 8 München 22 Steinsdorfstr, 21-22 Tel. 29 84
A 5171/5172
Ing. Heinz HANDSCHACK , Gas-Feuerungen Starnberg , Münchner Straße 6
Mischdüse zur Mischung brennbarer Gase, Insbesondere für Gebläsebrenner
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischdüse zur Mischung brennbarer Gase, Insbesondere für Gebläsebrenner, bei der mindestens zwei verschiedene Gase durch Zuleitungen der Mischdüse zugeführt sind.
Bei Gebläsebrennern ist es erforderlich, daß mit Hilfe der Mischdüse eine gute Durchmischung der Gase, insbesondere mit der Gebläseluft, erzielt wird. Nur dann Ist eine wlrschaftllche Verbrennung möglich und eine stabile Flamme zu erzielen.
Nö/O
209883/013*
ORIGINAL INSPECTED
Für Gasgebläsebrenner sind Gasdüsen mit gebohrten Austrittsöffnungen bekannt. Im austretenden Gasstrom sind dabei Mischeinrichtungen vorgesehen».., Die bekannten Mischdüsen weisen Nachtelle auf. So ist es erforderlich, bejU verschiedenen Gasarten und bei Änderung der Brennerleistung die Gasdüse und die Mischeinrichtung insgesamt auszuwechseln und den Durchmesser der gebohrten Austrittsöffnungen in den Gäsdüsen zu verändern. Dies ist zeitraubend und mit einem hohen Materialaufwand verbunden. -...·.. . - ■
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zu verhindern, daß bei Änderung der Gasarten und der Brennerleistung jedesmal die Gasdüsen und die Mischeinrichtungen ausgewechselt werden müssen. Die Erfindung schlägt hierzu eine Mischdüse vor, die Innerhalb eines breiten Gasarten- und Leistungsspektrums angewendet werden kann»
Die Mischdüse zur Mischung brennbarer Gase, insbesondere für Gebläse- : brenner, bei der mindestens zwei verschiedene Gase durch Zuleitungen der Mischdüse zugeführt sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Mischdüse einen Mischtopf, in welchen die Zuleitungen einmünden, und einen Mischring, in welchem die Gase vermischt werden, enthält.
Die Erfindung Ist dadurch ausgestaltet, daß durch Verschieben des Mischringes gegenüber dem Mischtopf die Größe einer Gasaustrittsöffnung, welche von Teilen des Mischringes und Teilen des Mischtopfes gebildet ist, einstellbar ist. Dadurch ist eine Anpassung der Gasaustrittsöffnung an verschiedene Gasarten möglich. Die Anpassung an unterschiedliche Gasbrennerlelstungen wird dadurch ebenfalls ermöglicht. . -
Vorteilhaft ist der Mischtopf ala Mehrfachkammer ausgebildet. Der Mlschr topf kann hierzu in vorteilhafter Welse zyltnderförmlg ausgebildet sein und die einzelnen zylindrischen Kammern sind koaxial angeordnet.
5171/5172 .■-'."
209883/0134
Bet einer erfindungsgemäßen Ausführungsform schließt steh der Innenraum des Mischringes in Gasstromrichtung in der Mischdüse an das Innere einer der Kammern, insbesondere an die innen liegende Kammer, an.
Damit die Größe der Gasaustrittsöffnung zwischen dem Mischtopf und dem Mischring einfach einstellbar ist, ist der Mischring verdrehbar auf xlen Mischtopf aufgeschraubt. Dadurch kann der Mischring auch einfach aus dem Mischtopf entfernt werden.
Zur Bildung der Gasaustrittsöffnung Ist eine einseitig geöffnete Kammer vom Mischring abgedeckt, derart, daß zumindest ein Teil der Abdeckfläche auf dem Mischring mit einer Auflagefläche an der freien Kante einer Kammerwand die ringförmige Gasaustrittsöffnung begrenzt. Bei einer Zweikammer-Mischdüse ist in vorteilhafter Welse die äußere Kammer, welche die koaxial angeordnete innere Kammer umfaßt, auf diese Art und Weise abgedeckt.
Damit der aus der Gasaustrittsöffnung austretende Gasstrom in den Innenraum des Mischringes gerichtet ist, sind die Abdeckfläche am Mischring und die Auflagefläche an der Kammerwand konisch ausgebildet. Die konische Ausbildung dieser beiden Teile ist derart, daß bei geschlossener Gasaustrittsöffnung die gesamte Auflagefläche mit der Abdeckfläche zusammenstößt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Neigungen der konischen Flächen aufeinander genau abgestimmt sind.
Von Vorteil ist es, wenn die Innere Begrenzungsfläche des Mischringes einen konkaven Querschnitt oder einen konvexen Querschnitt aufweist. Die Wahl dieser Querschnitte hängt von der gewünschten Flammengröße und/oder -länge sowie von der Gasart und der Brennerleistung ab.-
5171/5172
In vorteilhafter Welse weist die freie Außenrandfläche des Mischringes eine Nut oder eine Rille auf. Es wird dadurch die Flammenstabilltät erhöht. ' ·■.-'"
Die Außenfläche des Mischringes kann In vorteilhafter Welse einen umlaufenden Absatz, der schulte rförmlg ausgebildet Ist und eine konische oder abgerundete Form besitzt, aufweisen. Es wird dadurch ein Stau der Gebläseluft erzielt. Gleichzeitig wird dadurch eine Kühlung an der Innenfläche des Brennermundstückes erzielt.
Dieser Stau der Gebläseluft kann noch dadurch erhöht werden, daß am freien Ende des Mischringes ein Außenring vorgesehen Ist.
Die Durchmischung der Gase im Innenraum des Mischringes kann noch dadurch erhöht werden, daß am freien Ende des Mischringes ein Innenring vorgesehen 1st. -
Die erfindungsgemäße Mischdüse kann dadurch geräuscharm ausgebildet werden, daß Im Innenraum des Mischringes eine Hülse koaxial angeordnet 1st. Eine verbesserte Durchmischung wird auch noch dadurch gefördert, daß die innere Kammer, durch welche die Gebläseluft In die Mischdüse und anschließend In den Innenraum des Mischringes gelangt, an ihrem dem Mischring zugekehrten Ende an der Innenwand eine Verengung aufweist. Diese Verengung kann in vorteilhafter Weise durch einen Hing gebildet werden. Die Hülse» welche sich im Innenraum des Mischringes befindet, kann in diese Verengung mit ihrem einen Ende eingesteckt sein und am anderen freien Ende an der Außenfläche eine umlaufende Erweiterung, die ebenfalls Ringform besitzt, aufweisen. Die Hülse ist so im Innenraum des Mischringes angeordnet, daß das aus der Gasaustrittsöffnung entweichende Gas die Außenmantelfläche der Hülse umspült.
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In vorteilhafter Welse sind der Mischtopf und/oder der Mischring aus hitzebeständigem Material gefertigt.
Der Anwendungsbereich der Erfindung erstreckt sich Insbesondere auf Gebläsebrenner unter Ausnutzung der folgenden Vorteller Dadurch, daß die Gasaustrittsöffnung durch zwei relativ zueinander beweglichen Teilen der Mischdüse gebildet wird, Ist eine Abstimmung der Größe der Gasaustrlttsöffnung auf einen breiten Gasarten- und Leistungsbereich möglich. Die erfindungsgemäße Mischdüse kann daher für alle brennbaren, gereinigten Gase Verwendung finden, weshalb sie auch als Allgas-MlschdUse bezeichnet wird. Gleichfalls Ist die Verwendung der erfindungsgemäßen MlschdUse In einem Gebläsebrenner möglich, der sowohl mit Öl als auch mit Gas betrieben wird. Die erfindungsgemäße Mischdüse ermöglicht ein schnelles und genaues Elnregulleren auf eine bestimmte Gasart und einen bestimmten Leistungswert. Es sind hierzu nur wenige Handgriffe erforderlich. Die Konstruktion der erfindungsgemäßen MlschdUse Ist robust, und der Verschleiß der Düsentelle In der Hitzezone Ist stark vermindert Infolge der durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Düse erzielten Abkühlung, durch die gelenkte Gebläseluft. Des weiteren wird eine stabile und gut durchmischte Flamme erzielt.
In den Figuren sollen anhand eines bevorzugten Ausführungsbelspleles der Erfindung die Erfindung und deren Vorteile erläutert werden.
Es zeigen: .
Flg. 1 einen Schnitt durch einen Mischtopf;
Flg. 2 einen Schnitt durch einen Mischring;
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Fig, 3 eine Mischdüse Im zusammengebauten Zustand mit einer Hül-
■ se im Innenraum des Mischringes und
Fig. 4 eine in einem Gasgebläse eingebaute Mischdüse.
Der Mischtopf 1 in der Flg. 1 ist zylinderförmig ausgebildet und weist zwei Gaskammern 6 und 7 auf, die koaxial angeordnet sind. Die Kammer 7 ist hohlzylindrisch ausgebildet und umfaßt die innen liegende Kammer 6. Die innen liegende Gaskammer 6 ist an beiden Stirnseiten geöffnet. Die Kammer 7, welche die Kammer 6 umfaßt, ist an einer Stirnseite geöffnet. In die Kammer 7 mündet eine Zuleitung 2. Die Zuleitung 2 ist in der Mantelfläche der Kammer 7 vorgesehen. An der Innenseite des äußeren Mantels 21 der Gaskammer 7 Ist im Bereich der stirnseitigen Öffnung der Kammer ein Schraubgewinde 19 vorgesehen. Des weiteren Ist die freie Kante der Kammerwand 11, welche sowohl den Innenmantel der Gaskammer 7 als auch den Außenmantel der Gaskammer 6 bildet, konisch gestaltet.
Der Mischring 4 In der Fig. 2 weist an einem Ansatzstück 22 ein Schraubgewinde 20 auf. Dieses Schraubgewinde befindet sich auf der äußeren Umfangsfiäche des Ansatzstückes 22. Die Innenwand, welche den Innenraum 8 des Mischringes umfaßt, kann einen konischen Querschnitt oder, wie es strichllert angedeutet ist, einen konvexen oder konkaven Querschnitt aufweisen. Der Durchmesser der Innenwandfläche an der vom Ansatzstück 22 abgekehrten Seite ist größer als der Durchmesser der Innenwand, an der dem Ansatzstück 22 zugekehrten Seite, wenn der Querschnitt der Innenwand konisch oder konkav ausgebildet ist» Zwischen dem Ansatzstück 22 und dem Innenraum 8 des Mischringes, der den eigentlichen Mischraum für das Gas darstellt, ist weiterhin eine ringförmige Fläche 9 mit konischem Querschnitt vorgesehen. Der Durchmesser dieser konischen Fläche 9, der an den Mischraum 8 angrenzt, Ist kleiner als der Durchmesser, der am Ansatzstück 22 angrenzt.
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Die Außenwand des Mischringes 4 weist einen umlaufenden Absatz 13 auf, der konisch gestaltet sein kann oder abgerundet und dergleichen ist. Dieser umlaufende Absatz 13 stellt eine Erweiterung des Mischringes dar, In Blickrichtung vom Ansatzstück 22 aus. In der vom Ansatzstück 22 abgekehrten Randfläche des Mischringes .4 ist weiterhin eine umlaufende Nut oder Rille 12 vorgesehen.
Die Flg. 3 stellt eine zusammengesetzte Mischdüse dar. Die Mlschdtise besteht aus dem Mischtopf 1 und dem Mischring 4. Der Mischtopf 1 entspricht im wesentlichen dem Mischtopf In der Flg. I1 und der Mischring 4 entspricht Im wesentlichen dem Mischring In der Flg. 2, Der Mischring 4 Ist mit seinem Schraubgewinde 20 am Ansatzstück 22 in das Schraubgewinde im Außenmantel 21 des Mischtopfes 1 eingeschraubt. Hierbei wirkt die konische Fläche 9 am Mischring 4 als Abdeckfläche, welche bei geschlossener Gasaustrittsöffnung 5 auf der konisch geformten Auflagefläche 10 an der freien Kante der Kammerwand 11 zum Aufliegen kommt. Die konische Abdeckfläche 9 und die konische Auflagefläche 10 sind so geneigt, <daß bei geschlossener Gasaustrittsöffnung 5 die Auflagefläche 10 von der Abdeckfläche 9 vollständig bedeckt Ist. Durch Verdrehen des Ringes 4 verschiebt sich dieser relativ zum Mischtopf 1 in Richtung der gemeinsamen Achse A. Es kann dadurch die Breite der Gasaustrittsöffnung 5 eingestellt werden. Infolge der Neigung der Abdeckfläche 9 und der Auflagefläche 10 wird der Gasstrom, welcher aus dem Gasraum 7 durch die Gasaustrittedüse 5 hindurchströmt, sofort In den Mischraum 8 des Mischringes 4 geleitet. Dort vermischt sich das Gas mit dem Gas, welches durch die Innenkammer 6 des Mischtopfes 1 In den Mtschraum 8 des Mischringes gelangt. Dieses Gas 1st Insbesondere Luft. Der Mischraum 8 bildet, In Gasströmuiigsfflchtung gesehen, die Fortsetzung der Gasinnenkammer β des Mischtopfes 1.
Wie die Flg. 3 des weiteren zeigt, ragt In den Mischraum 8 des Misch-
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- B-
ringes 4 eine Hülse 16. Bas durch «die Gasaustrlttsöfffiuig miBBtmmemäe Gas umspült dabei die Außenfläche der Hülse. Die Hülse weist aim Band, der sich auf der Seite des Gasausfcräts aus der Misehdüse !befandet, eine Erweiterung IS auf, die !beispielsweise ein Eing sein kann. Diese Erweiterung 1st an (der Außenfläche der Hfilse angebracht. Die JEmaeiQseitie !der Wand 11, die den Innengasraum ((? 'des Mischtopfes 1 umfaißt, 'weist ebenfalls an ihrem Band, der der Gasaustritts öffnung 5 benachbart Ist, ©line Verdiekung T7 auf. Auch diese Verdleikung kann ein Eiig sein. In hafter Welse 1st die Hülse 1(6 In diese Verdiekung 17 eia^esteeM unnd von dieser
Der Msetialng 4 weist des weiteren an seinem freien Ende einen Außenring 14 auf. Gleichfalls 1st ein Innenring 15 vorgesehen. Biese Blmge dienen zur Steuerung der Gasströmung..
In der Fig. 4 1st eine aus einem Mischtopf 1 und einem Misehrlüg 4 bestehende Mischdüse In ein Gasgebläse 23 eingebaut. Dieses Gasgeblgse liefert in der Segel IMt, Die Luft umströmt dabei auch die Außenflächen der Mischdüse, wodurch eine KMhtang der Mischdüse erzielt wird. Diese Kühlung wird insbesondere durch den umlaufenden Absatz 13 am Misehrlng 4 erhöht. Es entsteht, nämlicli an der dadurch hervorgerufenen Verengung zwischen der Innenwand des Gasgebllses und der Erweiterung IS ein Lufitsifcau. Dadurch wird der EJühleffekt erhöht.
Die Gebläseluft gelangt des weiteren in den inneren Gasrauna 6 to !Zuführungs richtung 3. Die Luft strömt durch den Inhenraum 6 des Mischkopf es und gelangt in den Mischraum 8 des Mischringes 4. Dort wla?d sie mat dem brennbaren Gas, welches durch die Gasaustritts öffnung 5 ausströmt., vermischt.
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Da bei der Verbrennung der Gase hohe Temperaturen entstehen, sind der Mischtopf, der Mischring und die Hülse aus feuerfestem Material gefertigt.
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Claims (20)

  1. Patentansprüche ·
    Mischdüse zur Mischung brennbarer Gase, Insbesondere für Gebläsebrenner, bei der mindestens zwei verschiedene Gase durch Zuleitungen
    der Mischdüse zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischdüse •einen Mischtopf (1), in welchen die Zuleitungen (2,3) einmünden, und einen Mischring (4), In welchem die Gase vermischt werden, enthält.
  2. 2. Mischdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschieben des Mischringes (4) gegenüber dem Mischtopf (1) die Größe einer Gasaustrittsöffnung (5), welche von Teilen des Mischringes und Teilen des Mischtopfes gebildet ist, einstellbar ist.
  3. 3. Mischdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
    Mischtopf (1) als Mehrfachkammer ausgebildet Ist.
  4. 4. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (8) des Mischringes (4) In Gasstromrichtung sich an das Innere einer der Kammern (6) des Mlsehtopfes (1) anschließt.
  5. 5. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischring (4) auswechselbar und verdrehbar auf den Mischtopf (1) aufgeschraubt Ist.
  6. 6. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischtopf (1) zyllnderförmlg ausgebildet 1st und daß die einzelnen zylindrischen Kammern (6,7) koaxial angeordnet sind.
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  7. 7. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, (dadurch gekennzeichnet, daß eine einseitig geöffnete Kammer (7) vom üttschrlng {4} abgedeckt ist, derart, daß zumindest ein Teil der Abdeckfläehe (9) auf dem Mischring (4) mit einer Auflagefläche (10) an der freien Kante einer Kammerwand $11) die ringförmige Gasaustrittsöffnung (5) "begrenzt.
  8. 8. Mischdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfläche (9) und die Auflagefläche (10) konisch ausgebildet sind und daß bei geschlossener Gasaustrittsöffnung (5) die gesamte Auflagefläche <10) mit der Abdeckfläche (9) zusammenstößt.
  9. 9. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis. 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Begrenzungsfläche (24)" des Misehrtnges (4) einen konkaven Querschnitt aufweist. ·
  10. 10. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Begrenzungsfläche (24) des Mischringes (4) einen konvexen Querschnitt aufweist.
  11. 11. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Außenrandfläche des Mischringes <4) eine Nut oder Ellle (12) aufweist,
  12. 12. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis Ii4 dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Mlschringes (4) elften ümlaiifenäen Absatz (13| aufweist, der Tconisch oder abgerundet ausgebildet ist,
  13. 13. Mischdüse nach einem der Ansprache 1 fels 12, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des ISisefaiJjges (4) Ma AsißenrlEg (14) vojgesehen ist.
    5171/5172
    28 988 37 01.34
  14. 14. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende des Mischringes (4) ein Innenring (15) vorgesehen Ist.
  15. 15. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Im Innenraum (8) des Mischringes (4) eine Hülse (16) koaxial angeordnet ist.
  16. 16. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkammer (6) des Mischtopfes (1) an Ihrem dem Mischring (4) zugekehrten Ende an der Innenwand eine Verengung (17) aufweist.
  17. 17. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) mit einem Ende in die Verengung (17) eingesteckt 1st und am anderen freien Ende an der Außenfläche eine umlaufende Erweiterung (18) aufweist.
  18. 18. Mischdüse nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung (17) und/oder die Erweiterung (18) lösbar angeordnet sind.
  19. 19. Mischdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischtopf und/oder der Mischring (4) aus hitzebeständigem Material gefertigt sind. ·
  20. 20. Mischdüse nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Gasaustrittsöffnung (5) entweichende Gas die Außenmantelfläche der Hülse (16) umspült.
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    A3
    L e e r s e i t e
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1657489A1 (de) * 2004-11-12 2006-05-17 Robert Bosch Gmbh Mischeinrichtung für einen Gas-Vormischbrenner
IT201900000979A1 (it) * 2019-01-23 2020-07-23 Particular Mat S R L Miscelatore perfezionato per la produzione di nanomateriali

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NL7206905A (de) 1972-11-28
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