DE2313126C3 - Gaseous fuel burners - Google Patents
Gaseous fuel burnersInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/34—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner für gasförmige Brennstoffe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a burner for gaseous fuels of the type mentioned in the preamble of claim 1.
Bei einem bekannten Brenner dieser Art (DE-GM 7145581) wird beim Einstellen der gewünschten Leistung durch axiales Verstellen der Stauscheibe nur '>r> der äußere Gemischdurchlaß am Mundstück des Brennerrohres verändert, wogegen der zwischen Stauscheibe und Gasregelglied gebildete innere Gemischdurchlaß im wesentlichen unverändert bleibt, weil dieser Durchlaß praktisch stets durch die Größe der inneren Bohrung der Stauscheibe bestimmt wird, deren Querschnitt auch bei kleinstem Abstand zwischen Stauscheibe und Gasregelglied noch kleiner als der zwischen diesen Teilen gebildete innere Ringspalt ist Das hat den Nachteil, daß sich im Klein- bis Mittellastbereich eine schlechte Gasverteilung und demzufolge nicht ausreichend homogene Vermischung von Gas und Verbrennungsluft ergibtIn one known burner of this type (DE-GM 7,145,581) is changed when setting the desired power through axial adjustment of the baffle plate only '>r> the outer Gemischdurchlaß at the mouthpiece of the burner tube, whereas the inner Gemischdurchlaß formed between the baffle plate and gas regulating member remains substantially unchanged , because this passage is practically always determined by the size of the inner bore of the baffle plate, the cross-section of which is even smaller than the inner annular gap formed between these parts, even with the smallest distance between the baffle plate and gas control element poor gas distribution and consequently insufficiently homogeneous mixing of gas and combustion air results
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln innerhalb des gesamten Arbeitsbereichs, also auch an der unteren Leistungsgrenze des Brenners, eine stabile Flamme zu erzielen.The invention is based on the object of using simple means within the entire working range, i.e. also at the lower performance limit of the Burner to achieve a stable flame.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöstAccording to the invention, this object is provided by what is contained in the characterizing part of claim 1 Features solved
Durch diese Merkmale ist erreicht daß bei jeder Einstellung der Leistung der äußere und der innere Gemischdurchlaß im gleichen Sinne verändert wird. Dies gewährleistet eine größere Stabilität der Brennerflamme, da auch im unteren Leistungsbereich eine günstige Gasverteilung und damit eine gute Vorvermischung stattfindet Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung des Brenners lassen sich verschiedenartige technische Brenngase über einen großen Leistungsbereich vollständig und hygienisch verbrennen. Ein Rückbrennen der Flamme in deii stromauf der Stauscheibe liegenden Vormischraum kann mit Sicherheit vermieden werden, weil infolge der druckseitigen Gemischeinstellung die Gemischströmungsgeschwindigkeit größer als die Gemischzündgeschwindigkeit gehalten werden kann.These features ensure that with every setting of the power, the external and the internal Mixture passage is changed in the same sense. This ensures greater stability of the burner flame, as there is also a favorable gas distribution and thus good premixing takes place. With the design of the burner according to the invention, various types can be achieved Burn technical fuel gases completely and hygienically over a large output range. A Burning back of the flame in the premixing space located upstream of the baffle can be avoided with certainty, because as a result of the pressure side Mixture setting the mixture flow rate greater than the mixture ignition rate can be held.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gasregelglied als Hohlzylinder gemäß Anspruch 2 ausgebildet Der Stirnrand des Hohlzylinders begrenzt mit dem Rand der Zentralöffnung der Stauscheibe den inneren Gemischdurchlaß, der sich beim Verstellen der Stauscheibe verändert. Die Länge des hohlzylindrischen Gasregelgliedes kann so bemessen werden, daß sich für die verschiedenen Stellungen der Seilscheibe immer ein bestimmtes optimales Verhältnis des inneren und des äußeren Gemischdurchlasses ergibt. In der Schließstellung der Stauscheibe kann dieselbe mit ihrer Zentralöffnung auf den Hohlzylinder aufgeschoben sein, so daß die Zentralöffnung praktisch ganz verschlossen istIn a preferred embodiment, the gas control element is a hollow cylinder according to claim 2 The front edge of the hollow cylinder bounds with the edge of the central opening of the baffle plate inner mixture passage which changes when the baffle plate is adjusted. The length of the hollow cylindrical The gas control element can be dimensioned so that there is always one for the various positions of the pulley gives a certain optimal ratio of the inner and outer mixture passage. In the closed position of the baffle plate, the same can be pushed onto the hollow cylinder with its central opening, so that the Central opening is practically completely closed
Der Boden des hohlzylindrischen Gasregelglieds kann vorteilhaft eine ebene Außenfläche haben, welche mit der Stirnfläche der Gaszuleitung den Austrittsquerschnitt für das Gas begrenzt.The bottom of the hollow cylindrical gas control member can advantageously have a flat outer surface, which limits the outlet cross-section for the gas with the end face of the gas supply line.
Zum Verstellen der Stauscheibe kann diese zweckmäßig durch Streben mit einem auf der Gaszuleitung verschiebbar gelagerten Schlitten verbunden sein. Der Schlitten und damit die Stauscheibe können mittels einer Betätigungsstange, welche außerhalb des Brennergehäuses mit einer Rändelmutter für Handbetätigung versehen ist, für die gewählte Leistung einstellbar sein.To adjust the baffle plate, this can expediently by struts with a on the gas supply line be connected to slidably mounted carriage. The carriage and thus the baffle plate can by means of an operating rod, which is outside the burner housing with a knurled nut for manual operation can be adjusted for the selected output.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Die Zeichnung zeigt einen Teil eines Gebläsebrenners für gasförmige Brennstoffe im Schnitt.In the drawing, an embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically. The drawing shows part of a forced draft burner for gaseous fuels in section.
In einem Brennerrohr 10 als Luftzuleitung für die von einem nicht dargestellten Gebläse zugeführte Verbrennungsluft ist konzentrisch eine rohrförmige Gaszuleitung U angeordnet, welche über einen ebenfalls nicht dargestellten Anschlußstutzen an die Gaszufuhr angeschlossen ist. Das Brennerrohr 10 ist mit einem Mundstück 12 versehen, an welchem ein Flammkopf 13In a burner tube 10 as an air supply line for the from Combustion air supplied to a fan, not shown, is concentrically arranged a tubular gas supply line U, which also does not have a connection piece shown is connected to the gas supply. The burner tube 10 is with a Mouthpiece 12 is provided on which a combustion head 13
geballert ist. Der Stirnfläche 14 der Gaszuleitung 11 ist ein Gasregelglied 15 zugeordnet, welches mittels einer Führungsstange 16 von Hand axial verstellbar ist. Die Führungsstange 16 ist dazu aus dem Brennergehäuse herausgeführt und beispielsweise mit einer von Hand zu betätigenden Rändelmutter versehen. Das Gasregelglied 15 ist als einseitig abgeschlossener Hohlzylinder ausgebildet, dessen Boden 17 eine radiale Außenfläche 18 aufweist, welche mit der Stirnfläche 14 der Gaszuleitung 11 zusammenwirkt und den austretenden Gasstrom radial ablenkt. Durch den radial, quer zum Luftstrom in der Luftzuleitung 10 austretenden Gasstrom ergibt sich eine homogene Vermischung des Gases mit der Verbrennungsluft über den gesamten Querschnitt des Brennerrohres. Das Gasregelglied 15 hat noch eine Zündgasaustrittsöffnung 19. Auf der Feuerraumseite ist zum Regeln des Gemischaustrittes eine Stauscheibe 20 vorgesehen, weiche durch Streben 21 mit einem Schlitten 22 verbunden ist, der auf der Gaszuleitung 11 längsverschiebbar gelagert und zum Regeln des Gemischaustrittes mittels einer Betätigungsstange 23 einstellbar ist Die Stauscheibe 20 hat eine Zentralöffnung 24, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des hohlzylindrischen Gasregelgliedes 15 entspricht, und Radialschlitze 25, welche teilweise durch Vorsprünge 26 abgedeckt sind. Der äußere Rand der Stauscheibe 20 bildet eine feuerraumseitige Krempeis shot. The end face 14 of the gas supply line 11 is associated with a gas control member 15 which is axially adjustable by hand by means of a guide rod 16. the For this purpose, guide rod 16 is led out of the burner housing and closed by hand, for example actuating knurled nut. The gas control member 15 is a hollow cylinder closed on one side formed, the bottom 17 has a radial outer surface 18, which with the end face 14 of the Gas supply line 11 cooperates and radially deflects the exiting gas flow. Through the radial, across the Air flow in the air supply line 10 exiting gas flow results in a homogeneous mixing of the Gas with the combustion air over the entire cross section of the burner tube. The gas regulating member 15 still has an ignition gas outlet opening 19. On the combustion chamber side is to regulate the mixture outlet a baffle plate 20 is provided, which is connected by struts 21 to a carriage 22 which is on the Gas supply line 11 mounted so as to be longitudinally displaceable and for regulating the discharge of the mixture by means of an actuating rod 23 is adjustable. The baffle plate 20 has a central opening 24, the inner diameter of which corresponds to Outer diameter of the hollow cylindrical gas control member 15 corresponds, and radial slots 25, which partially are covered by projections 26. The outer edge of the baffle plate 20 forms a rim on the combustion chamber side
27 zum Halten der Flamme. Der Rand der Stauscheibe 20 wirkt mit dem Mundstück 12 des Brennerrohres 10 zum Regeln eines äußeren Gemischdurchlasses 51 zusammen. Mit Hilfe der Betätigungsstange 23 kann die Stauscheibe 20 verstellt und in ihrer Schließstellung am Mundstück 12 zum Anliegen gebracht werden.27 to hold the flame. The edge of the baffle plate 20 interacts with the mouthpiece 12 of the burner tube 10 for regulating an outer mixture passage 51 together. With the help of the operating rod 23 can Baffle plate 20 adjusted and brought into contact with the mouthpiece 12 in its closed position.
Das Gasregelglied 15 der Gaszuleitung 11 ist derart ausgebildet, daß es als Regelorgan einerseits den Gasstrom radial ablenkt und andererseits gleichzeitig mit der Zentralöffnung 24 der Stauscheibe 20 derart zusammenwirkt, daß bei der Leistungseinstellung durch axiales Verstellen des Gasregelgliedes 15 und der Stauscheibe 20 in Richtung zunehmender Leistung ein innerer Gemischdurchlaß 52 unter Steigerung der hindurchtretenden Gemischmenge größer wird und umgekehrt und an der unteren Leistungsgrenze annähernd geschlossen ist Bei jeder Leistungseinstellung werden der äußere und der innere Gemischdurchlaß 51 und 52 im gleichen Sinne verändert und ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Gemischdurchlässen eingestellt An der unteren Leistungsgrenze ist sowohl der äußere Gemischdurchlaß 51 als auch der innere Gemischdurchlaß 52 annähernd verschlossen.The gas control member 15 of the gas supply line 11 is designed such that it acts as a control element on the one hand The gas flow deflects radially and on the other hand simultaneously with the central opening 24 of the baffle plate 20 in this way cooperates that in the power setting by axially adjusting the gas control member 15 and the Baffle plate 20 in the direction of increasing power, an inner mixture passage 52 while increasing the The amount of mixture passing through becomes larger and vice versa and at the lower performance limit is approximately closed. The outer and inner mixture passages are closed at every power setting 51 and 52 changed in the same sense and a certain ratio between the mixture passages set Both the outer mixture passage 51 and the are at the lower power limit inner mixture passage 52 almost closed.
Schließlich sind noch eine Zündelelektrode 28 und eine Zündgasleitschiene 29 vorgesehen, welche gemeinsam mit der Stauscheibe 20 längsbeweglich sind. Die Elektrode 28 ist in einem seitlichen Ausleger 30 des Schlittens 22 axial verstellbar gehaltert. Die Elektrode «Finally, an ignition electrode 28 and an ignition gas guide rail 29 are also provided, which together are longitudinally movable with the baffle plate 20. The electrode 28 is in a lateral arm 30 of the Carriage 22 supported axially adjustable. The electrode «
28 ist durch ein entsprechendes Loch in der Stauscheibe 20 isoliert hindurchgesteckt, und feuerraumseitig ist ihr freies Ende 31 zum Bilden einer Funkenstrecke mit der Zündgasleitschiene 29 als Gegenelektrode 32 umgebogen. Die Zündgasleitschiene 29 ist derart an der w) Stauscheibe 20 angebracht, daß das hohlzylindrische Gasregelglied 15 beim Verschließen der Zentralöffnung 24 in dieselbe passend einschiebbar ist. Die flächenförmige Gegenelektrode 32 ist mit einer Bohrung 33 versehen, an deren Rand der Zündfunke stabil brennt. »~>28 is inserted through a corresponding hole in the baffle plate 20 in an insulated manner, and on the combustion chamber side its free end 31 is bent over to form a spark gap with the ignition gas guide rail 29 as the counter electrode 32. The ignition gas guide rail 29 is attached to the w) baffle plate 20 in such a way that the hollow-cylindrical gas control element 15 can be pushed into the central opening 24 when the central opening 24 is closed. The planar counter-electrode 32 is provided with a bore 33, at the edge of which the ignition spark burns in a stable manner. »~>
Die Wirkungsweise des Brenners ist folgende. Das Gasregelglied 15 der Gaszuleitung 11 und die Stauscheibe 20 werden in eine der gewünschten Leistung entsprechende Offenstellung innerhalb des Regelbereiches gebracht Diese Einstellung erfolgt stufenlos von Hand durch Betätigen der Fuhrungsstange 16 des Gasregelgliedes 15 und der Betätigungsstange 23 der Stauscheibe 20 von außerhalb des Brennergehäuses beispielsweise mittels Rändelmuttern, die auf Gewindeabschnitten der Stangen 16 und 23 sitzen und gegen axiales Verschieben gesichert sind.The burner works as follows. The gas control member 15 of the gas supply line 11 and the Baffle plate 20 are in an open position corresponding to the desired performance within the This setting is carried out continuously by hand by operating the guide rod 16 of the gas control member 15 and the actuating rod 23 of the baffle plate 20 from outside the burner housing, for example by means of knurled nuts that on Threaded sections of the rods 16 and 23 sit and are secured against axial displacement.
Bei jeder Leistungseinstellung wird durch das Gasregelglied 15 nicht nur der Gasaustrittsquerschnitt 53 bestimmt, sondern in Zusammenwirkung mit der gleichzeitig eingestellten Stauscheibe 20 der Gemischdurchlaß 52 mit dem Rand der Zentralöffnung 24 der Stauscheibe 20 derart gebildet, daß sich für jede Leistungseinstellung jeweils ein bestimmtes Verhältnis der Durchlässe 51 und 52 ergibt Dieses sich der jeweiligen Leistungseinstellung anpassende Verhältnis der Durchlässe 51 und 52 gewährleistet die Stabilität der Flamme und damit eine einwandfreie Arbeitsweise des Brenners.With each power setting, the gas control element 15 not only controls the gas outlet cross-section 53 determines, but in cooperation with the baffle plate 20 set at the same time, the mixture passage 52 formed with the edge of the central opening 24 of the baffle plate 20 so that for each Power setting in each case a certain ratio of the passages 51 and 52 results The ratio of the passages 51 and 52, which is adapted to the respective power setting, ensures stability of the flame and thus perfect operation of the burner.
Die Kleinbrandstellung des Brenners entspricht der unteren Leistungsgrenze, in welche: -sie Stauscheibe 20 in ihre Schließstellung am Brennermundstück 12 gebracht ist In dieser Stellung verschließt das hohlzylindrische Gasregelglied 15 annähernd die Zentralöffnung 24 der Stauscheibe 20. Dadurch bildet sich auch ::n Klein- bis Mittellastbereich eine stabil brennende Flamme.The small fire position of the burner corresponds to the lower power limit, in which: -the baffle plate 20 is brought into its closed position on the burner mouthpiece 12. The locks in this position Hollow-cylindrical gas regulating member 15 approximates the central opening 24 of the baffle plate 20. This forms also :: n low to medium load range a stable burning flame.
Die Inbetriebnahme erfolgt in an sich bekannter Weise, indem der Steuerautomat eingeschaltet wird, welcher die Steuerung des Ablaufes der vorprogrammierten Inbetriebnahme übernimmt Zuerst wird nur das Gebläse für die Dauer einer bestimmten Vorbelüftung des Brenners eingeschaltet. Nach der erforderlichen Vorbelüftung erfolgt eine gewisse Freigabe der Gaszufuhr durch ein Magnetventil und die Zündung durch Einschalten der Elektrode 28. Erst nach dem Zustandekommen eines Überschlages an der Funkenstrecke von dem freien Ende 31 der Elektrode 28 zur Gegenelektrode 32 wird die Gaszufuhr durüi das vorgeschaltete Magnetventil für den eingestellten Vollastbetrieb freigegeben. Das Gas gelangt über die Gaszuleitung 11 zum Gasregelglied 15. Über den Gasaustrittsquerschnitt 53 zwischen dem Gasregelglied 15 und der Mündung 14 der Gaszuleitung 11 gelangt das Gas in die Luftzuleitung 10. Der Gasstrom wird durch die radiale Außenfläche 18 des Bodens 17 des Gasregelgliedes 15 radial nach außen abgelenkt, wodurch sich eine gute, homogene Vermischung mit der im rechten Winkel auftreffenden, vom Gebläse zugeführten Verbrennungsluft ergibt. Das Gas-Luftgemisch gelangt, wie durch Pfeile angedeutet, aus dem Mischraum auf der Rückseite der Stauscheibe 20 über die Gemischdurchlässe 51 und 52 sowie über die Padulschlitze 25 der Stauscheibe 20 auf die Feuerraumseite der Stauscheibe 20.Commissioning takes place in a manner known per se, in that the automatic control unit is switched on, who controls the preprogrammed commissioning sequence. First, only the fan is switched on for the duration of a certain pre-ventilation of the burner. According to the required Pre-ventilation, a certain release of the gas supply takes place through a solenoid valve and the ignition by switching on the electrode 28. Only after a flashover has occurred at the spark gap From the free end 31 of the electrode 28 to the counter electrode 32, the gas supply is through that upstream solenoid valve released for the set full load operation. The gas passes through the Gas supply line 11 to the gas control element 15. Via the gas outlet cross-section 53 between the gas control element 15 and the mouth 14 of the gas supply line 11 arrives Gas in the air supply line 10. The gas flow is through the radial outer surface 18 of the bottom 17 of the Gas control member 15 deflected radially outward, resulting in a good, homogeneous mixing with the Combustion air that hits at right angles and is supplied by the fan results. The gas-air mixture reaches, as indicated by arrows, from the mixing space on the back of the baffle plate 20 over the mixture passages 51 and 52 and via the Padul slots 25 of the baffle plate 20 on the combustion chamber side the baffle plate 20.
In der Kleinbrandstellung des Brennen tritt das Gemisch für die Kleinbrandflamme im wesentlichen über die Radialschlitze 25 der Stauscheibe 20 aus, da die Stauscheibe 20 bei 12' am Brennermundstück 12 anliegt und die Zentralöftnung 24 durch das in sie eingedrungene hohlzylindrische Gasregeiglied 15 annähernd verschlossen ist.In the small fire position of burning, the mixture for the small fire flame occurs essentially via the radial slots 25 of the baffle plate 20, since the baffle plate 20 rests on the burner mouthpiece 12 at 12 ' and the central opening 24 is approximately closed by the hollow cylindrical gas regulating member 15 which has penetrated into it is.
Der Brenner wird einfach durch Abschalten dei Steuerautomatik außer Betrieb gesetzt, welche das Gebläse und das Magnetventil abschaltet, wobei durch letzteres die Gaszufuhr abgesperrt wird.The burner is simply put out of operation by switching off the automatic control system, which the The fan and the solenoid valve switches off, whereby the gas supply is shut off by the latter.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
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- 1973-12-27 JP JP14776473U patent/JPS5445541Y2/ja not_active Expired
Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |