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Gebläse-Gasbrenner (Zusatz zu Patent-Nr.... Patentanmeldung P 21
60 045.3) Die Erfindung bezieht sichauf einen Gebläse-Gasbrenner mit einer am Ende
des Gaszuführungsrohres in dem Brennergehäuse angeordneten Gasdüse, die von dem
zu verbrennenden Gas in radialer Richtung durchströmbar, als mit Drallschaufeln
ausgestattete Gaswirbeldüse ausgebildete und zur Veränderung des Austrittdurchschnittes
erschiebbar in das Gaszuführungsrohr ein- oder auf dieses aufgesetzt ist, nach Patent
... (Patentanmeldung P 21 60 045.3), und betrifft eine besonders zweckmäßige und
vorteilhafte Ausgestaltung der Gasdüse.
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Nach dem Haputpatent ist vorgesehen, daß die Drallschaufeln der Gasdüse
in ihrer Querschnittsform nach Art einer Spirale mit sich in radialer Richtung erweiternder
Austrittsöffnung ausgebildet sind. Diese Ausführung einer Gasdüse hat sich bisher
zwar bewährt, die Herstellung der sprialförmig gebogenen Schaufeln bedingt jedoch
einen nicht unerheblichen Fertigungsaufwand, da entsprechende Vorrichtungen erforderlich
sind und jede Schaufel gesondert herzustellen ist.
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Es ist daher AuEgabe der Erfindung, die Gaswirbeldüse des Gebläse-Gasbrenners
nach Patent ... (Patentanmeldung P 21 60 045.3) derart auszubilden, daß nur ein
geringer Fertigungsaufwand notwendig ist, ohne daß hierbei die intensive Vermischung
des Brenngases mit der zugeführten Luft beeinträchtigt wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Dralischaufeln
der Gasdüse aus in eine Endscheibe eingesetzte, sich in axialer Richtung der Düse
erstreckende Bolzen, vorzugsweise nach Art von Stehbolzen mit rundem oder eckigem
Querschnitt, ausgebildet sind.
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Zweckmäßig ist es hierbei, den freien Durchschnittsquerschnitt zwischen
zwei Bolzen kleiner zu bemessen als die projezierte Fläche eines Bolzens. Dabei
sollte des weiteren, um die Austrittsgeschwindigkeit des Gases zu erhöhen, indem
dessen Druck in Geschwindigkeit umgesetzt wird, die Bolzen derart bemessen und angeordnet
sein, daß die Summe der freien Durchsck--ttsqllerschnitte zwischen den Bolzen kleiner
ist als der Strömungsquerschnitt des Gaszuführungsrohres.
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Außerdem können die Bolzen zur Anlage an der Innenmantelfläche des
Gaszuführungsrohres jeweils mit einer entsprechend deren Krummungsradius gekrümmten
Aiilagefläche versehen werden.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Gebläse-Gasbrenner zeichnet
sich, wie auch der Gebläse-Gasbrenner nach Patent
(Patentanmeldung
P 21 60 045.3), nicht nur durch einen äußerst einfachen konstruktiven Aufbau der
Gaswirbeldüse aus, so daß eine wirtschaftliche Fertigung ohne Schwierigkeiten möglich
ist, sondern vor allem durch einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Betriebs sicherheit.
Werden nämlich die Drallschaufe-ln der Gasdüse aus in eine Endscheibe eingesetzte
sich in axialer Richtung der Düse erstreckende Bolzen gebildet, ist gewährleistet,
daß das aus dieser austretende Brenngas intensiv mit der zugeführten Luft vermischt
wird, so daß eine vollständige Verbrennung erreicht wird. Durch die Umsetzung des
Gasdruckes in Geschwindigkeit, sofern der freie Austrittsquerschnitt zwischen den
Bolzen entsprechend bemessen wird, ist nämlich sichergestellt, daß das Gas mit hoher
Geschwindigkeit in die zugeführte Luft einströmt.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gaswirbeldüse ermöglicht somit
eine hohe Wirtschaftlichkeit bei geringem Bau- und Fertigungsaufwand und gewährleistet
eine optimale Ausnutzung des Brenngases.
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Weitere Einzelheiten des gemäß der Erfindung ausgebildeten Gebläse-Gasbrenners
bzw. der Gaswirbeldüse sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel,
das nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen.
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Hierbei zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch einen Gebläse-Gasbrenner,
Fig. 2 die Draufsicht auf den Brenner nach Fig. 1 in vergrößertem maßstab und
Fig.
3 einen Schnitt durch die Gaswirbeldüse des Brenners nach Fig. 1, ebenfalls in vergrößertem
tiaßstab.
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Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte und mit dem Bezugszeichen 101
versehene Gebläse-Gasbrenner besteht im wesentlichen aus einem tn einen BrennergehAuse
102 eingesetzten Gaszufülirungsrohr 103 für das Brenngas, an dessen Ende eine Gasdüse
104 angeordnet ist, einem das Gaszuführungsrohr 103 umgebenden Luftzufiihrungskanal
106 sowie der Brennkammer 107 und den Zündelektroden 108.
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Mittels eines Flansches 105 ist der Gebläse-Gasbrenner 101 beispielsweise
an einem Kessel zu befestigen. Außerdem ist in dem Luftzuführungskanal 106, dem
die Luft von einem nicht dargestellten Gebläse zugeleitet wird, eine Verwirbelungseinrichtung
109 in Form von Leitschaufeln eingebaut und zwischen der Gasdüse 104 und der Brennkammer
107 ist eine mit entsprechenden Ausnehmungen ausgestattet und durch ein Gestänge
111 verstellbar gehaltene Stau- oder Stabilisierungsscheibe 11G vorgesehen.
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Die Gasdüse 104, die von dem ausströmanden Brenngas in radialer Richtung
durchströmt wird, ist, wie es insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann, als
Gaswirbeldüse ausgebildet. Zu diesem Zweck sind in eine Endscheibe 112 Bolzen 113
nach Art von Stehbolzen mit kreisförmigem Querschnitt eingesetzt. Selbstverständlich
ist es aber auch möglich, wie es auch einmal strichpunktiert eingezeichnet wurde,
Bolzen 113' mit einem rechteckigen, quadratischen oder mehreckigen Querschnitt zu
verwenden,
Die Austrittsöffnung 114 zwischen zwei Bolzen 113 ist
dabei kleiner zu bemessen als die projezierte Fläche eines Bolzens 113. Außerdem
sind die Bolzen 113 derart anzuordnen und zu bemessen, daß die Summe der Austrittsöffnungen
114 bzw. der freien Austrittsquerschnitte kleiner ist als der Strömungsquerschnitt
des Gaszuführungsrohres 103. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Brenngas
mit einer hohen Austrittsgesciiwindigkeit in die zugeführte Lutt einströmt, da der
Druck des Brenngases in Geschwindigkeit umgesetzt wird, so daß eine intensive Vermischung
gewährleistet ist.
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Um die Gaswirbeldüse 104 in der Ausnehmung 125 des Gaszuführungsrohres
103 bei einer Axialverschiebung mittels eines Verstellorganes 116 sicher zu führen,
vi' den Austrittsquerschnitt gegebenenfalls verstellen zu können, sind an den Bolzen
113 Anlageflächen 114 bzw 115' angebracht. Der Krümmungsradius der Anlageflächen
115 stimmt hierbei mit dem halben Durchmesser des Gaszuführungsrohres 103 überein,
so daß eine exakte Anlage an der Innenmantelfläche des Gaszuführungsrohres 103 gegeben
ist.
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Das Verstellorgan 116 besteht gemäß Fig. 1 aus einer als Hohlvelle
ausgebildeten Schubstange 117, an deren freiem Ende ein Nocken oder Bolzen 118 aufgesetzt
ist, Der Nocken 118 greift in eine in eine Steuerschaibe 119 eingearbitete Steuerkurve
120 ein, die mittels einer Verstellschraube 121 in ihrer Lage verändert werden kann.
Wird nämlich
die Kontermutter 123 gelöst, so kann die in dem Flansch
122 eingeschraubte Verstellschraube 121 nach unten oder oben verdreht werden - inder
dargestellten Endstellung ist eine Verstellung nur nach unten möglich -, so daß
auch die mit dieser fest verbundene und an dem Brennergehäuse 102 geführte Steuerscheibe
119 mitgenommen wird.
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An einer Meßskala 124 ist dabei der Verstellweg der Steuerscheibe
119 und somit auch der über die Schubstange 117, den Nocken 118 und die Steuerkurve
120 mit dieser zwangsläufig verbundenen Gaswirbeldüse 104 ablesbar.
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Zur l legrenzung des Verstellweges der verschiebbar in der Ausnehmung
125 des Gaszuführungsrohres 103 eingesetzten Gaswirbeldüse legt sich die Endscheibe
112, sofern die Düse 104 entsprechend montiert ist, in der einen Endstellung an
der Anschlagfläche 126 des Gaszuführungsrohres 103 an. In der anderen Endstellung
wirken die an der den Bolzen 113 und dem Gaszuführungsrohr 103 vorgesehene Anschlagflächen
127 und 128 zuspannen. Selbstverständlich ist es auch möglich. @@@ E^de der Steuerkurve
120 als Anschlag zur Begrenzung des Verstellweges der Gaswirbeldüse 104 zu benutzen.
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Um den Gebläse-Gasbrenner 101 auch als Zweistoffbrenner zur wahlweisen
Verbrennung von Brenngas oder Öl einsetzen zu können, ist vor der Stabtlisierungsscheibe
110 eine weitere Düse 129 angeordnet, die durch ein durch die Schubstange 117 der
GaswirbeldUse 104 hindurchgeführtes Gestänge 130 gehalten wird. Die hohle Schubstange
117
dient außerdem zur Zufuhrung des Öles, das in dem verbleibenden
Ringraum 131 der Düse 129 zuströmen kann.
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Zur Zündung des aus der DUse 129 austretenden Ölnebels i@@ eine weitere
Zündelektrode 132 vorgesehen.
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Ist der Gebläse-Gasbrenner 101 in Betrieb, so strömt das in dem Gaszuführungsrohr
103 der Gaswirbeldüse 104 zugeführte Brenngas radial durch die Bolzen 112 nach außen.
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Dabei wird das austretende Gas aufgrund der hohen Austrittsgeschwindigkeit
intensiv mit der über den luftzuführungskanal 106 zugeführten Verbrennungsluft vermischt.
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Die in dem Kanal 106 unmittelbar vor dem Austritt des Brenngases angeordnete
Verwirbelungseinrichtung 109 unterstützt dabei die Vermischung des Brenngases mit
der Luft, 80 daß bei einem sehr kurzen Ausbrennweg eine vollständige Verbrennung
stattfindet. durch Verstellung der Gaswirbeldüse 104 mittels des Verstellgliedes
116 und der dadurch bedingten Änderung des Austrittsquerschnittes und/oder durch
Verstellung der Stabilisierscheibe 110 kann auf einfache Weise eine Regelung vorgenommen
werden. Der Gebl;jse-Gasbrenner 101 ist somit g1tt zu handhaben und gewährleistet
einen nahezu störungsfreien Betrieb bei optimaler Ausnutzung des Brenngases.