DE2525303B2 - Gas burner - Google Patents

Gas burner

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Description

1515th

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein solcher Gasbrenner ist aus der britischen Patentschrift 12 92 930 bekanntThe present invention relates to a gas burner according to the preamble of the patent claim. Such a gas burner is known from British patent specification 1292,930

Gasbrenner dieser Art dienen z. B. zum Heizen von Gaskupolöfen, mit denen in der Hüttenindustrie Metalle geschmolzen werden, jedoch auch für andere Zwecke.Gas burners of this type are used for. B. for heating gas cupolas, with which metals in the metallurgical industry melted, but also for other purposes.

Bei der oberbegrifflich vorausgesetzten bekannten Bauart ist die Zuführung des Erdgases in Form eines kurzen und verhältnismäßig dicken Rohrstutzens ausgebildet, der von der hinteren Stirnwand des Mischergehäuses her in dieses hineinragt und dessen vorderes Ende blind verschlossen ist, wobei in der Nähe dieses vorderen Endes in der Zylinderwand mehrere Reihen von gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Öffnungen ausgebildet sind, durch die das Erdgas radial nach außen in den Luftstrom eingeblasen wird, der den ringkanalförmigen Raum zwischen der Gaszuführung und dem Mischergehäuse durchströmt.In the known design, which is assumed in the preamble, the supply of natural gas is in the form of a short and relatively thick pipe socket formed from the rear end wall of the Mixer housing protrudes into this and its front end is blindly closed, in the vicinity this front end in the cylinder wall several rows of evenly distributed on the circumference Openings are formed through which the natural gas is blown radially outward into the air flow that the annular channel-shaped space between the gas supply and the mixer housing flows through.

Als Nachteil kann sich bei dieser bekannten Konstruktion auswirken, daß das eintretende Gas vor seiner Mischung mit der Luft praktisch keine Aufheizung erfährt und deshalb bei der Mischung Gas und Luft recht unterschiedlicher Temperaturen aufeinandertreffen. Dies beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Verbrennung. Hinzu kommt, daß die Vermischung des Erdgases mit dem Luftstrom nicht sehr intensiv ist und die Verbrennung deshalb nicht in homogener Weise erfolgt. Auch dies beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Verbrennung.A disadvantage of this known construction can be that the gas entering before When it is mixed with the air, there is practically no heating up, and therefore gas and air when it is mixed quite different temperatures meet. This affects the efficiency of the combustion. In addition, the mixing of the natural gas with the air flow is not very intense and the Combustion therefore does not take place in a homogeneous manner. This also affects the efficiency of the Combustion.

An sich ist aus der US-PS 28 04 919 ein Gasbrenner bekannt, bei dem das Ende eines die Verbrennungsluft zuführenden Rohres von einem ringkanalförmigen Brenngassammler umgeben ist, aus dem das Brenngas radial nach innen in den Luftstrom eingemischt wird, und zwar durch einfache öffnungen sowie kürzere und längere radial nach innen weisende Stutzen, welche jeweils gleichmäßig über dem Umfang verteilt sind.A gas burner is known per se from US-PS 28 04 919, in which the end of the combustion air feeding pipe is surrounded by an annular channel-shaped fuel gas collector, from which the fuel gas is mixed radially inward into the air flow, through simple openings and shorter and longer, radially inwardly pointing stubs, which are each evenly distributed over the circumference.

Die bei dieser Bauart erreichte gute Einmischung des Gases in den Luftstrom ist hier deshalb notwendig, weil an die Gaseinmischungsstelle sich unmittelbar der Brennraum anschließt, also keine Zwischenstrecke vorhanden ist, in der nach der Einmischung des Gases noch keine Verbrennung stattfindet und in der noch eine Homogenisierung der Mischung erwartet werden könnte. Auch hier kommt es deshalb wegen der unmittelbar an die Einmischung des Gases in den Luftstrom anschließenden Verbrennung zu ungleichförmigen Verbrennungsvorgängen, die deren Wirkungsgrad beeinträchtigen. Dieser Nachteil ist auch hier verstärkt dadurch, daß das Gas vor der Einmischung in den Luftstrom praktisch keine Aufheizung durch Wärmeaustausch mit der eventuell in heißem Zustand zugeführten Luft erfährtThe good mixing of the gas into the air flow achieved with this design is necessary here because the combustion chamber is directly connected to the gas mixing point, i.e. no intermediate section is present in which, after the gas has been mixed in, there is still no combustion and in which there is still one Homogenization of the mixture could be expected. Here, too, it comes about because of the immediately after the mixing of the gas in the air stream, the combustion becomes non-uniform Combustion processes that impair their efficiency. That disadvantage is here too reinforced by the fact that the gas practically does not heat up before it is mixed into the air stream Experiences heat exchange with the air possibly supplied in a hot state

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Gasbrenners der oberbegrifflich vorausgesetzten Bauart, bei dem eine Steigerung des Wirkungsgrades der Verbrennung durch intensive Vermischung und Temperaturangleichung der beteiligten Gase gelingtThe object of the present invention is to provide a gas burner of the type presupposed in the generic term, in which an increase in the efficiency the combustion succeeds through intensive mixing and temperature equalization of the gases involved

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannten Merkmale vorgeschlagen.To solve this problem, according to the invention, those in the characterizing part of claim proposed features.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung kommt es zunächst durch die Wärmetauscherwirkung der Erdgaszufuhr zu einer wirksamen Aufheizung des Gases vor dessen Einmischung in den Luftstrom und sodann kommt es zu einer sehr homogenen Verteilung des Gases in der Luft aufgrund der in der an sich bekannten Weise über den Strömungsquerschnitt verteilten Einmischung in den Luftstrom, wobei sich an die Einmischungsstelle bis zum Düsenapparat noch eine Zwischenstrecke anschließt, in der die an sich schon gleichmäßige Verteilung des Gases noch eine fast völlig homogene Mischung ergeben kann.In this embodiment according to the invention, the natural gas supply is initially due to the heat exchanger effect to an effective heating of the gas before it is mixed into the air flow and then there is a very homogeneous distribution of the gas in the air due to the known per se Way over the flow cross-section distributed interference into the air flow, whereby at the point of interference There is an intermediate section to the nozzle device, in which the itself is already even distribution of the gas can still result in an almost completely homogeneous mixture.

In einem Gasbrenner der erfindungsgemäßen Ausbildung wird das Gas durch die heiße Verbrennungsluft auf bis zu 400 bis 5000C aufgeheizt Nach Austritt aus den radialen Stutzen kommt es noch innerhalb des Mischers zu einer innigen Vermischung, so daß nach Austritt des Gemischs aus dem Düsenapparat eine sehr wirksame Verbrennung mit einer Hochtemperaturflamme stattfindet, bei der keine oxydierende Wirkung der Flamme auftritt. Durch die Erhöhung des Wirkungsgrades kann ein erfindungsgemäßer Gasbrenner auch mit hoher Leistung gebaut werden.In a gas burner of the design according to the invention, the gas is heated up to 400 to 500 ° C. by the hot combustion air effective combustion takes place with a high temperature flame, in which there is no oxidizing effect of the flame. By increasing the efficiency, a gas burner according to the invention can also be built with a high output.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert Es zeigtThe invention is explained below through the description of an exemplary embodiment with reference to the drawings further explained It shows

F i g. 1 den Längsschnitt durch einen Gasbrenner;F i g. 1 shows the longitudinal section through a gas burner;

F i g. 2 den Schnitt gemäß Linie H-II in F i g. 1;F i g. 2 shows the section along line H-II in FIG. 1;

F i g. 3 die Stirnansicht des Brenners vom Feuerraum her.F i g. 3 the front view of the burner from the combustion chamber.

Der Gasbrenner stellt eine Schweißkonstruktion dar, die aus dem zylinderförmigen Mischer 1 besteht, in dem sich eine Erdgaszuführung 2 befindet, die in Form von zwei torusförmigen, in Parallelebenen und koaxial zur Brennerachse liegenden Sammlern 3 und 4 ausgeführt ist, welche durch gleichmäßig über dem Umfang verteilte Rohre 5 untereinander verbunden sind.The gas burner is a welded structure consisting of the cylindrical mixer 1 in which there is a natural gas supply 2, which is in the form of two toroidal, in parallel planes and coaxial to Burner axis lying collectors 3 and 4 is carried out, which by evenly over the circumference distributed pipes 5 are interconnected.

Am Austrittsende des Mischers 1 befindet sich ein Düsenapparat 6. Der diesem DUsenapparat benachbarte, stromabwärts gelegene Sammler 4 ist mit radial nach innen weisenden Stutzen 7 besetzt, die Gasaustrittsöffnungen 8 aufweisen.At the outlet end of the mixer 1 there is a nozzle device 6. downstream collector 4 is equipped with radially inwardly pointing stubs 7, the gas outlet openings 8 have.

Der DUsenapparat 6 hat Schlitzkanäle 9 und eine Zentralbohrung 10 und ist wassergekühlt ausgeführt. Die Wasserkammer 11 zur Kühlung des Düsenapparats 6 ist durch dessen Vorder- und Rückwand 12 bzw. 13 gebildet. Das Wasser wird der Wasserkammer 11 über einen Stutzen 14 zu- und über einen Stutzen 15 abgeleitet.The DUsenapparat 6 has slot channels 9 and a central bore 10 and is water-cooled. The water chamber 11 for cooling the nozzle apparatus 6 is through its front and rear walls 12 and 13, respectively educated. The water is supplied to the water chamber 11 via a connection 14 and via a connection 15 derived.

Auf der anderen Stirnseite ist der Mischer 1 mit einem Deckel 16 geschlossen, der mit Schraubenbolzen 17 an dem Mischer befestigt wird.On the other end face, the mixer 1 is closed with a cover 16 which is attached with screw bolts 17 attached to the mixer.

Koaxial zum Mischer 1 ist ein Zentralrohr 18 angeordnet, das durch den Deckel 16 und Sammler 4 und 5 hindurchgeführt wird und sich an die Zentralbohrung 10 des Düsenapparats 6 anschließt. In demA central tube 18 is arranged coaxially to the mixer 1 and extends through the cover 16 and collector 4 and 5 is passed through and adjoins the central bore 10 of the nozzle apparatus 6. By doing

Zentralrohr 18 befindet sich ein Zünder 19 zum Zünden des Gas-Luft-Gemisches, der aus einer Mischkammer 20, der über ein Rohr 21 Gas und über ein Rohr 22 Luft zugeführt wird, und einem Rohr 25 mit Zündflammendiise 24 bestehtCentral tube 18 is an igniter 19 for igniting of the gas-air mixture, which comes from a mixing chamber 20, which is gas via a pipe 21 and air via a pipe 22 is fed, and a tube 25 with ignition flame 24 exists

Das Erdgas wird der Gaszuführung 2 übiT Stutzen 25 zugeführt, welche in den stromaufwärts gelegenen Sammler 3 münden, und die aufgeheizte Verbrennungsluft wird dem Gehäuse des Mischers 1 über einen Stutzen 26 zugeführt ι οThe natural gas is supplied to the gas supply 2 via the connection 25 supplied, which open into the upstream collector 3, and the heated combustion air is fed to the housing of the mixer 1 via a connector 26 ι ο

Zur Beobachtung der Flammenfackel ist ein Beobachtungsfenster 27 im Deckel 16 vorgesehen.There is an observation window for observing the flame torch 27 is provided in the cover 16.

Der Gasbrenner wird mit Schraubenbolzen 29 an der Ausmauerung des Feuerraums befestigtThe gas burner is fastened to the brickwork of the combustion chamber with screw bolts 29

Der Betrieb des beschriebenen Gasbrenners verläuft wie folgt:The operation of the gas burner described is as follows:

Zunächst wird vorbereitend der Zünder 19, dessen Mischkammer 20 über das Rohr 22 Luft und über das Rohr 21 Gas zugeführt wird, aus dem Zentralrohr 18 herausgenommen. Ober das Rohr 23 strömt das Gas-Luft-Gemisch in die Zündflammendüs«. 24 ein und wird an deren Austritt angezündet Wenn die Zündflamme stabil brennt, wird der Zünder 19 derart ins Zentralrohr 18 eingeführt, daß sich die Zündflamme vor den Schlitzkanälen 9 des Düsenapparats 6 befindetFirst, in preparation, the igniter 19, its mixing chamber 20 via the pipe 22 air and via the Pipe 21 gas is supplied, removed from the central pipe 18. The flows through the pipe 23 Gas-air mixture in the pilot light nozzle «. 24 a and is lit at the outlet. When the pilot flame burns steadily, the igniter 19 is ins Central tube 18 inserted so that the pilot flame is located in front of the slot channels 9 of the nozzle apparatus 6

Jetzt wird dem Mischer 1 über den Stutzen 26 550 bis 6000C heiße Luft und über die Gasstutzen 25 Erdgas zugeführt Bei der Durchströmung des Sammlers 3, der Rohre 5, des Sammlers 4 und der '. adial konvergenten Stutzen 7, die durch die Heißluft umspült werden, heizt sich das Erdgas auf und hat beim Austritt aus den öffnungen 8 der radial konvergenten Stutzen 7 eine Temperatur von 40(1 bis 5000C. Das vorgewärmte Gas wird gleichmäßig im Mischer verteilt, innig mit der Heißluft vermischt und das entstandene Gas-Luft-Gemisch verbrennt beim Austritt aus den Schlitzkanälen 9 des Düsenapparats 6 unter Bildung einer kurzen Hochtemperaturflamme.Now the mixer 1 through the pipe is hot 26550-600 0 C and air through the gas nozzle 25 supplied gas during the flow through the collector 3, the tubes 5, of the collector 4 and the '. adial convergent nozzles 7, which are washed around by the hot air, the natural gas heats up and when it emerges from the openings 8 of the radially convergent nozzles 7 has a temperature of 40 (1 to 500 0 C. The preheated gas is evenly distributed in the mixer, intimately mixed with the hot air and the resulting gas-air mixture burns as it emerges from the slot channels 9 of the nozzle apparatus 6, forming a short high-temperature flame.

Nach Zünden der Hauptflamme wird die Luftzufuhr in den Zünder 19 unterbrochen und das Erdgas strömt in die Hauptflamme des Gasbrenners ein, wobei es die Leuchtkraft der Verbrennungsprodukte erhöhtAfter igniting the main flame, the air supply to the igniter 19 is interrupted and the natural gas flows into it the main flame of the gas burner, increasing the luminosity of the combustion products

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Gasbrenner mit einem Mischer, dessen Gehäuse eine Zuführung für vorgewärmte Luft begrenzt und in dem gleichachsig eine Zuführung für Erdgas endet, und an dessen Austritt ein Düsenapparat angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung für Erdgas in Form von zwei in Parallelebinen befindlichen ringförmigen, zur Brennerachse koaxialen Sammlern (3,4) ausgeführt ist, die durch Rohre (5) verbunden sind, und daß der stromabwärts gelegene Sammler (4) radial nach innen verlaufende Stutzen (7) mit Gasaustrittsöffnungen (8) aufweistGas burner with a mixer, the housing of which limits a supply for preheated air and in which a feed for natural gas ends on the same axis, and a nozzle device at its outlet is arranged, characterized in that the supply for natural gas in the form of two in Ring-shaped collectors (3, 4) which are coaxial to the burner axis and located parallel to the burner are designed which are connected by pipes (5), and that the downstream collector (4) radially has internal connecting pieces (7) with gas outlet openings (8) toto
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