DE2340127B2

DE2340127B2 - Brennerkopf für einen Gebläse-Gasbrenner

Info

Publication number: DE2340127B2
Application number: DE19732340127
Authority: DE
Inventors: Johann 2902 Rastede Budde; Rainer 2902 Friedrichsfehn Koch
Original assignee: FA AUGUST BROETJE 2902 RASTEDE
Current assignee: FA AUGUST BROETJE 2902 RASTEDE
Priority date: 1973-08-08
Filing date: 1973-08-08
Publication date: 1978-04-20
Also published as: DE2340127C3; DE2340127A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Brennerkopf für einen Gebläse-Gasbrenner mit einem Brennerrohr zur Zufuhr von Verbrennungsluft, in dem die Mündung eines Gas-Zuführungsrohres, das mit einer mindestens eine quer zur Strömungsrichtung im Brennerrohr gerichtete Gasaustrittsöffnung aufweisenden Gasdüse versehen ist, konzentrisch angeordnet ist und das stromab von der Gasdüse eine Stauscheibe aufweist, die als gelochtes, stromauf gewälbtes Hohlkugelsegment ausgebildet ist.

Ein Brennerkopf der vorbezeichneten Gattung ist nach der US-PS 28:54 068 bekannt Das Ende des dort gezeigten Gas-Zuführungsrohres ist als Düse ausgebildet. Weil die Stauscheibe in einer Stirnbohrung an der Spitze der Düse befestigt ist kann an dieser Stelle kein Gas austreten. Der Gasaustritt aus der Düse erfolgt deshalb durch schräg nach außen führende Gasaustrittsöffnungen, die annähernd tangential zu der kugelsegmentförmigen Stauscheibe ausgerichtet sind, die im Strom der zugeführten Verbrennungsluft liegt.

Nach der deutschen OS 21 59 767 ist es auch bekannt, die Stauscheibe koaxial zum Brennerrohr verschiebbar auszubilden.

Die bekannten Gasbrennerkopf-Konstruktionen haben den Nachteil, daß sie bereits bei geringen rauchgasseitigen Widerständen des zu befeuernden «J Kessels pulsieren oder nicht züden bzw. daß die Flamme zum Abheben neigt. Diese Empfindlichkeit bei Widerständen auf der Abgasseite ist um so nachteiliger, desto deutlicher die Entwicklung in der Heizkesselindustrie zu kompakten Hochleistungskesseln in Überdruckausfüh- ^h5 rung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennerkopf der vorbezeichneten Gattung so auszubilden, daß damit auch Hochleistungskessel mit schwierigem Anfahrverhalten und höheren rauchgasseitigen Widerständen sicher zu betreiben sind, und daß der Brennerkopf für weite Leisungsbereiche einsetzbar ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Gasdüse die lichte Weite des Brennerrohres verengend, kegelstumpfförmig mit in Strömungsrichtung im Brennerrohr ansteigender Kegelmantelfläche ausgebildet ist und im Bereich des stromauf liegenden Kegelstumpfendes die Gasaustrittsöffnung(en) aufweist, und daß die Stauscheibe im Abstand von der Gasdüse im Mündungsbereich des Brennerrohres angeordnet ist.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die in Strömungsrichtung ansteigende Kegelmantelfläche der Gasdüse den Querschnitt des Brennerrohres verengt wodurch örtlich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit verursacht wird, die eine intensive Vermischung von Gas und Luft gewährleistet. Durch die vor der Verengung quer zur Strömungsrichtung im Brennerrohr gerichteten Brennerrohraustrittsöffnungen wird die gute Vermischung zwischen Luft und Gas bereits vor dem Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeiten durch Schrägneigung der Strömungsrichtungen gegeneinander gefördert Die Ausbildung der kegelförmigen Gasdüse hat auch noch den Vorteil, daß an der Kegelgrundflsche, d. h., im Strömungsschatten der kegelförmigen Gasdüse nach dem im Kegelmantelbereich angelegten Raum hoher Strömungsgeschwindigkeit hier ein Entspannungsraum entsteht in dem die Strömungsgeschwindigkeit niedriger ist, so daß sich in diesem Bereich der nachgeschalteten hohlkugelförmigen Stauscheibe Haftflammen ausbilden, die eine sichere Zündung des Gas-Luft-Gemisches gewährleisten und ein Abheben der Hauptflamme von der Stauscheibe verhindern.

Die stromab liegende Stirnfläche der Gasdüese hat vorzugsweise mindestens eine axiale Druchgangsbohrung. Diese Durchgangsbohrung mündet, im Strömungsschatten des Kegels der Gasdüse, ebenfalls in einem Raum mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit, so daß das Gas-Luft-Gemisch hier vorteilhaft örtlich mit Gas angereichert wird, wodurch die Zündfähigkeit des Gemisches, das Ausbilden von Haftflamr.ien sowie die Verhinderung des Abhebens der Hauptflamme noch gefördert wird.

Durch die an sich bekannte Verschiebbarkeit der Stauscheibe ist der Brennerkopf in einem weiten Leistungsbereich der Kessel einsetzbar, da für höhere Gasdurchsätze der Luftspalt zwischen Stauscheibe und Brennerrohr durch das axiale Verschieben der Stauscheibe vergrößert werden kann. Um einen zentrischen Sitz der Stauscheibe im Brennerrohr zu gewährleisten, wodurch vorteilhaft eine symmetrische Flamme ausgebildet wird, kann die Stauscheibe mit entsprechenden StütLelementen versehen werden.

Durch den Einbau einer Drossel in dem der Mündung des Gas-Zuführrohres zugeordneten Bereich läßt sich der erfindungsgemäße Brennerkopf ohne weitere Umbauarbeiten sowie ohne schwierige Einstellungsarbeiten von einer Gasart auf die andere, z. B. von Stadtgas auf Erdgas, das eine geringere Zündgeschwindigkeit hat, umstellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Brennerkopf mit der Kombination von kegeligem Düsenkörper und hohlkugelförmiger Stauscheibe,

Fig.2 einen Brennerkopf gemäß Fig. 1 mit in die f.asdüse eingesetzter Drossel und

F i g. 3 die axiale Verstellmöglichkeit der Stauscheibe.

In der Fig. 1 ist der Brennerkopf dargestellt, in dessen Brennerrohr 1 das Gas-Zufühningyohr 2 mit der Gasdüse 3 und der Stauscheibe 4 angeordnet sind. Die Verbrennungsluft wird durch das Brennerrohr 1 eingeblasen. Der wesentliche Anteil des Gases für die Hauptflamme strömt durch die Gasaustrittsöffnungen 5 radial in den Verbrennungsluftraum, wodurch sich durch ι ο Zusammenwirken der als ersten Staukörper dienenden Gasdüse und der stetigen Verengung des Strömungsquerschnittes, bei entsprechender Geschwindigkeitssteigerung eine erste intensive Vermischung des Brennstoff-Luft-Gemisches ergibt

In der Strömungsschattenseite 6 der Gasdüse 3 wird ein Entspannungsraum geschaffen, in den mittels der kleineren Durchgangsbohrungen 7 das Gemisch zusätzlich angereichert und damit die theoretische Zündungsgeschwindigkeit soweit heraufgesetzt wird, so daß hier die Zündung problemlos erfolgen kann.

Die in Strömungsrichtung nachfolgende gelochte kartenförmige Stauscheibe 4 bewirkt eine weitere Beschleunigung und Vermischung des Hauptgemischstromes und schafft in ihrer Strömungsschattenseite 8 eine weitgehende Entspannung des in diesem Bereich angereicherten Brenngemisches, wodurch sich auf den Löchern 9 stabile Haftflammen halten können, so daß ein Abheben der Hauptflamme von der Stauscheibe 4 vermieden wird.

Zum Umstellen von einer Gasart auf die andere, z. B. von Stadtgas auf Erdgas mit einer geringeren Zündungsgeschwindigkeit wird in das Ende des Gas-Zuführungsrohres eine Drossel 10 eingebaut; weitere Umbauarbeiten sind nicht erforderlich. Für höhere Gasdurchsätze kann der Luftspalt 11 zwischen Stauscheibe 4 und Br ;nnerrohr 1 durch axiales; Verschieben der Stauscheibe vergrößert werden. Stützelemente 12 sorgen dabei für einen zentrischen Sitz der Stauscheibe 4 im Brennerrohr 1 und damit für eine symmetrische Flamme.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

ί. Brennerkopf für einen Gebläse-Gasbrenner mit einem Brennerrohr zur Zufuhr von Verbrennungsluft, in dem die Mündung eines Gas-Zuführungsrohres, das mit einer mindestens eine quer zur Strömungsrichtung im Brennerrohr gerichtete Gasaustrittsöffnung aufweisenden Gasdüse versehen ist, konzentrich angeordnet ist und das stromab von der Gasdüse eine Stauscheibe aufweist, die als gelochtes, ι ο stromauf gewölbtes Hohlkugelsegment ausgebildet ist,, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (3) die lichte Weite des Brennerrohres (1) verengend, kegelstumpfförmig mit in Strömungsrichtung im Brennerrohr ansteigender Kegelmantel- is fläche ausgebildet ist und im Bereich des stromauf liegenden Kegelstumpfendes die Gasaustrittsöffnung(en) (5) aufweist, und daß die Stauscheibe (4) im Abstand von der Gasdüse (3) im Mündungsbereich des Brennerrohres (1) angeordnet ist
2. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stromab liegende Stirnfläche der Gasdüse (3) mindestens eine axiale Durchgangsbohrung (7) aufweist
3. Brennerkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauscheibe (4) koaxial zum Brennerrohr (1) verschiebbar ist
4. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der der Mündung des Zuführungsrohres (2) zugeordnete Bereich der Gasdüse (3) eine Drossel (10) aufweist.