DE2500192A1 - Druckgas-gespeister brenner - Google Patents

Description

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iKincheh, den 3.Januar 1975 kn

Mein Zeichen: P 2oß8

Anmelder : Morganite Thermal Designs Limited Norton Works, Woodbury Lane Norton, Worcestershire England

Druckgas-gespeister Brenner

Die Erfindung bezieht sich auf einen DrucKgas-gespeisten Brenner mit Einrichtungen zur Zuführung von Luft und brennbarem Gas und mit einer Venturianordnung, die so angeordnet ist, daß ein unter Drucketehender Luft- oder Gasstrom jeweils Gas oder Luft mitreißt, um ein brennbares

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Gasgemisch in einem Verbrennungsraum des Brenners zu bilden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Flammenhalterung in dem Verbrennungsraum eines solchen Gasbrenners zu fördern bzw. zu unterstützen. Diese Aufgabe wird bei einem wie eingangs angegebenen Brenner erfindungsgemäß gelöst, wie dies im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegeben ist. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Das erfindungsgemäße Prinzip zur Förderung oder Verbesserung der Flammenhalterung umfaßt die Maßnahmen, eine hauptsächliche Gas/iiUftzuführung durch einen ringförmigen Venturidurchgang hindurch axial in einen ringförmigen Verbrennungsraum zu bewirken und eine geringere Gas/Luftzuführung von der Peripherie bzw. vom Rand eines ringförmigen Mischraumes transversal in den Verbrennungsraum zu bewirken.

Die Erfindung wird durch einen Gasbrenner verkörpert, der einen Mischraum hat, der zwischen einer Venturiplatte und einer koaxialen Flammenhalterplatte ausgebildet ist und der einen Verbrennungsraum hat, der durch die Venturiplatte, durch die umgebende Wand einer Düsenplatte und durch die FlammenhaIterplatte gebildet wird.

Bei einem bevorzugten Aufbau sind der ringförmige Mischraum und sein peripherer Auslaß beide durch einen ringförmigen Ilücksprung in einer Fläche der Flammenhalterplatte, und zwar gegenüberliegend einer" planen Fläche der Venturiplatte, gebildet. Der Rücksprung ist zwischen einem zentralen runden Vorsprung, der an der Venturiplatte anstößt, und einem ihn umgebenden Randflansch, der vergleichsweise zu dem runden Vorsprung eine axial geringere Höhe hat, ausgebildet. Dieser Randflansch läßt eine lichte Weite bzw. einen Durchgang zwischen sich und der Venturiplatte frei, wobei dieser

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Durchgang den peripheren Auslaß bildet

Die Venturiplatte kann einen inneren Ring und einen äußeren Ring aus Venturiöffnungen haben. Vorzugsweise ist jedoch deren Rand so ausgebildet, daß dieser die Innenwand eines ringförmigen Venturidurchlasses bildet.

Ein erfindungsgemäßer Brenner hat eine Mischeinrichtung, wie sie oben beschrieben ist, die koaxial in der Düsenanordnung angebracht ist. Die Mischeinrichtung hat eine Düsenrückplatte mit einem inneren Ring, gebildet aus Düsen, die in die Venturiöffnungen gerichtet sind, und mit einem äußeren Ring, gebildet aus Düsen, die axial auf den Rand oder hinter den Rand bzw. außerhalb des Randes der Venturiplatte gerichtet sind. Die Mischeinrichtung hat eine Düsenfrontplatte mit einer zentralen öffnung, die einen Verbrennungsraum bildet, der sich rundherum um den peripheren Auslaß aus der Mischeinrichtung und stromab vom Rand der Venturiplatte weg erstreckt.

Bei einem bevorzugten Aufbau hat der umfang der Venturiplatte einen ebenen kreisförmigen oder zylindrischen Rand, der zwischen sich und der umgebenden Wand der Öffnung der Düsenfrontplatte einen ringförmigen Venturidurchgang in axialer Ausrichtung zum äußeren Ring der Düsen bildet, die sich in der Düsenrückplatte befinden. Der Rand der Venturiplatte könnte jedoch einen Ring aus axialen Venturischlitzen oder -öffnungen jeweils in axialer Ausrichtung mit den äußeren Düsen der Düsenrückplatte haben.

Die in der Düsenrückplatte befindlichen Düsen des inneren Ringes sind vorzugsweise als bemessene oder dosierte Leerlaufdüsen ausgebildet, die entfernbar bzw. verstellbar in Gewindebohrungen derart angebracht sind, daß sie ausgewählt und ersetzt werden können, um zu den Erfordernissen bezüglich der

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Größe oder des Brennstoffes zu passen.

Die Düsen des äußeren Ringes dienen als Hauptdüsen und sind üblicherweise einfach bemessene Bohrungen. Die Größe oder Kapazität des Brenners ist durch die Anzahl der Düsen des äußeren Ringes bestimmt. Eine Feinauswahl wird durch Verwendung einer mehr oder weniger großen Anzahl an Düsen erreicht, z.B. durch loo oder mehr kleine Düsen. Die Durchflußrate hängt auch von dem Gesamtquerschnitt der Venturifläche ab,und die kann in erster Linie durch den radialen Abstand zwischen dem Rand der Venturiplatte und der Wand der Öffnung der Düsenfrontplatte bestimmt werden.

Weitere Erläuterungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung zu einem in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel hervor. Die Figur zeigt in einem axialen Schnitt einen erfindungsgemäßen Brenner, der auf dem Ende einer Gaszuführvingsleitung angebracht ist, die sich in dem ellbogenförmigen Ende einer Zuführungsleitung für Druckluft befindet.

Wie in der Figur dargestellt, ist das Ende der Gasleitung mit Schraubgewinde versehen. Um auf diesem eine Düsenrückplatte 2 zu befestigen, die einen inneren Ring aus entfernbaren bzw. auswechselbaren Luftdüsen 3 und einem äußeren Ring aus Luftdüsenbohrungen 4 hat.

Mittels der Schrauben 6 ist eine Düsenfrontplatte 5 an der Fläche der Rückplatte 2 befestigt. Sie hat eine zentrale öffnung mit einer Wand 7, die einen Verbrennungsraum 8 rundherum um die Flammenhalterplatte 9 einer Mischeinrichtung bildet. Eine Venturiplatte Io der Mischeinrichtung ist unter Verwendung von axialen Zentrierstiften 11 mit Schrauben 12 und axialen Abstandsstücken 13 auf der Düsenrückpla tte 2 befestigt.

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Die Vcnturiplatte hat einen inneren Ring, gebildet aus Vcnturiöffnungen 14, die zu den Luftdüsen 3 axial ausgerichtet sind. Der R.;nd der Venturiplatte bildet die innere Wnnd eines ringförmigen Venturidurchlasses 15, dessen äußere Wand die Wand 7 der Düsenfrontplatte 5 ist.

Die Flammenhalterplatte 9 ist mittels einer zentralen Schraube 16 unter Ausnutzung eines zentralen runden Vorsprunges 17 an der Venturiplatte befestigt, wobei der Vorsprung 17 und die Fläche der Venturiplatte aneinanderstoßen. Der Vorsprung 17 bildet die innere Wand einer ring-Iö:::r.igen Mischkammer, die durch den Rücksprung 18 in der Platte 9 gebildet wird. Die Mischkammer bzw. der Rücksprung sind durch einen umgebenden, herumlaufenden Randflansch begrenzt, der einen kleinen lichten A::ialabstand von der Vcnturiplatte hat. Dieser Abstand bildet einen peripheren Auslaß 2o für die Gas/Luftmischung in die Verbrennungskammer C.

Die Mündung der Verbrennungskammer 8 hat eine Querschnittsfläche und ein axiales Profil, das durch die Größe und Gestalt eines Lippenflansches 21 an der Düsenwand 7 und durch die Kontur des Randes 22 der Platte 9 bestimmt wird. Dies ermöglicht es, eine gute Flammenhalterung und damit eine gute Brennerstcucrung mit einem großen Verhältnis für das Herunterregeln mittels einer einzigen Steuerung durch das Druckluftzuführungsrohr 23 zu erreichen.

Die Gutzuführung, die einem O-Regler unterworfen ist, ist von dem Durchfluß durch die Venturidurchlässe hindurch abhängig und ist auf diese Weise reguliert. Um sogar eine radiale Strömung des Gases zu den Venturidurchlässen zu begünstigen, ist die Rückseite der Venturiplatte zu einem zentralen, konischen Ablenker 24 ausgebildet.

Der Ilaupt-Venturidurchlaß 15, der durch die radiale lichte

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Weite zwischen der Venturiplatte Io und der Wand 7 der DÜGcnfrontplatte gebildet wird, kann in einfacher Weise mit dem Durchmesser der Venturiplatte bestimmt werden.

Es ist zu erkennen, daß die Mischeinrichtung und die Düsenplatten in leichter Ueise auswechselbar sind, um passende Brennererfordernisse auszuwählen,und um eine Erneuerung im Falle einer Flammenerosion oder einer Beschädigung vornehmen zu können.

Die Erfindung ist vorzugsweise für Naturgas bzw. Erdgas oder für andere Gase günstig, die eine relativ geringe Flammengeschwindigkeit haben und eine Flammenhalterung bzw. Flammenführung für die Verbrennung im Bereich des Austrittes des Gases in die Atmosphäre benötigen.

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Claims (8)

1. Ansprüche

   (l.jDruckgas-gespeister Brenner mit Einrichtungen zur Zuführung — von Luft und brennbarem Gas und mit einer Venturianordnung, die so angeordnet ist, daß ein unter Druck stehender Luftoder Gasstrom jeweils Gas oder Luft mitreißt, um ein brennbares Gasgemisch in einem Verbrennungsraum des Brenners zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsraum 8 ringförmig ist und einen axialen Haupteinlaß hat, der durch einen ringförmigen Venturidurchlaß (15) gebildet ist, und einen geringeren transversalen Einlaß hat, der durch den peripheren Auslaß (2o) aus einer ringförmigen Mischkammer (18) gebildet ist, wobei die Mischkammer (18) Venturieinlaßöffnungen (14) aufweist, womit der axiale Hauptstrom und der geringere Transversalstrom brennbarer Gasmischung die Flammehhalterung in dem Verbrennungsraum (8) fördert bzw. begünstigt.
2. 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (18) zwischen einer Venturiplatte (lo) und einer koaxialen Flammenhalterplatte (9) ausgebildet ist.
3. 3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haupt-Venturidurchlaß (15) zwischen dem Rand der Venturiplatte (lo) und der umgebenden Wand (7) einer Düsenplatte (5) ausgebildet ist.
4. 4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsraum (8) durch die Venturiplatte (lo), durch die umgebende Wand (7) der Düsenplatte (5) und durch die Flammenhalterplatte (9) gebildet ist.

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5. 5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lippenflansch (21) an der Wand (7) der Düsenplatte (5) und ein Rand (22) der Flammenhalterplatte (9) zusammen die Mündung des Verbrennungs räume s (8) bilden.
6. 6. Brenner nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturiplatte (lo) einen inneren Ring, gebildet aus Venturiexnlaßöffnungen (14),hat, die axial in die Mischkammer (18) führen.
7. 7. Brenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Venturiplatte (lo). einen zentralen konischen Ablenker (24) hat, um radiale Strömung des Gases zu den Venturiöffnungen (14) und dem Venturidurchlaß (15) zu begünstigen.
8. 8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerteile auf einer Düsenrückplatte (2) angebracht sind, die Düsen (3, 4) in axialer Ausrichtung, bezogen auf den Haupt-Venturidurchlaß (15) und die Venturiöffnungen (14), hat.

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