DE2745687C3 - Atmospheric gas burner for water heaters for central heating systems - Google Patents

Atmospheric gas burner for water heaters for central heating systems

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DE2745687C3 DE19772745687 DE2745687A DE2745687C3 DE 2745687 C3 DE2745687 C3 DE 2745687C3 DE 19772745687 DE19772745687 DE 19772745687 DE 2745687 A DE2745687 A DE 2745687A DE 2745687 C3 DE2745687 C3 DE 2745687C3
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Description

Die Erfindung betrifft einen der Gattung des Patentanspruchs 1 entsprechenden Gasbrenner.The invention relates to a gas burner corresponding to the preamble of claim 1.

Solchen, beispielsweise durch die Arbeitsmappe Sach-Nr. 49 383 »Rheinstahl Gasheizkessel GAP 220 und GAF 320« der Firma THYSSEN SCHALKER VEREIN GMBH, 4010 Hilden, Seite 23, bekanntgewordenen Brennern wird das Gas über ein zweistufiges Drosselventil zugeführt, das bei eingeschalteter Heizanlage bei einer Vorlauftemperatur des Wassers unter beispielsweise 60° C ganz öffnet, bei Erreichen dieser Temperatur aber auf einen Gasdurchsatz von etwa 60% der Nennleistung gedrosselt und bei Erreichen einer Vorlauftemperatur von 800C im Sinne eines Intervallbetriebes ganz abgeschlossen wird. Zu diesem Zweck ist am Austrittsstutzen eines zugeordneten Heizkessels für das Vorlaufwasser ein zweistufiger thermostatischer Regler, gegebenenfalls auch durch zwei Regler ersetzt, angeordnet, von denen der eine auf 60° C eingestellte, das Drosselventil bei Unterschreitung dieser Tumperatür ganz öffnet und bei Erreichen dieser Temperatur in seine Drosselsteliung bringt, während der andere, auf 80° C eingestellte thermostatische Regler das Drosselventil bei Erreichen dieser Temperatur ganz schließt bzw. bei Unterschreitung dieser Temperatur wieder in die Drosselstellung öffneL Wenn dadurch auch längere Brennerlaufzeiten als bei einstufigem Intervallbetrieb ermöglicht sind, so verbleibt doch noch der Nachteil, daß die auf den Nennleistungsbetrieb ausgelegten Brennerleisten des Gaskessels bei einer Belieferung mit nur etwa 60% der Nennleistungs-Gasmenge einen merklich niedrigeren Wirkungsgrad aufweisen, der bei dem vorgenannten Teillastbetrieb etwa 4% niedriger als bei dem Vollastbetrieb liegt Die Ursache hierfür dürfte vor allem darin liegen, daß beim Teillastbetrieb durch die seitlichen Zutrittsöffnungen der Brennerleisten für die Primärluft im Verhältnis zur zugeführten Gasmenge zuviel Lk Jt zugeführt wird.Such, for example through the workbook item no. 49 383 »Rheinstahl gas boilers GAP 220 and GAF 320« from THYSSEN SCHALKER VEREIN GMBH, 4010 Hilden, page 23, the gas is fed through a two-stage throttle valve, which when the heating system is switched on at a flow temperature of the water below 60 ° C, for example opens, but when this temperature is reached it is throttled to a gas throughput of about 60% of the nominal output and is completely closed when a flow temperature of 80 ° C. is reached in the sense of an intermittent operation. For this purpose, a two-stage thermostatic regulator, possibly also replaced by two regulators, is arranged at the outlet of an assigned boiler for the flow water, one of which is set to 60 ° C, opens the throttle valve completely when the temperature falls below this tumper door and when this temperature is reached its throttling position, while the other thermostatic controller, set to 80 ° C, closes the throttle valve completely when this temperature is reached or opens it again when this temperature falls below the throttle position the disadvantage that the burner strips of the gas boiler designed for nominal power operation have a noticeably lower efficiency when supplied with only about 60% of the nominal power gas quantity, which is about 4% lower in the aforementioned partial load operation than in the full load operation The main reason for this is that, during partial load operation, too much Lk Jt is supplied through the side access openings of the burner strips for the primary air in relation to the amount of gas supplied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen der Gattung des Patentanspruchs 1 entsprechenden atmosphärischen, als Flächenbrenner ausgebildeten Gasbrenner so zu vervollkommnen, daß er auch beim Teillastbetrieb mit einem möglichst optimalen Wirkungsgrad arbeitet
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst
The invention is based on the object of perfecting an atmospheric gas burner designed as a surface burner, corresponding to the preamble of claim 1, in such a way that it works with the best possible efficiency even during partial load operation
The object set is achieved according to the invention by the features reproduced in the characterizing part of claim 1

Bei der Beheizung eines Wassererhitzers mit einem solchen Brenner über zwei Brennerleisten, von denen jede stets nur mit einer gleichbleibenden Gasmenge beliefert wird, für die sie ausgelegt ist kann durch ein entsprechendes Zu- oder Abschalten der einen der beiden Brennerleisten bei beiden Betriebszuständen ein weitgehend optimaler Verbrennungswirkungsgrad gesichert werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die nebeneinander angeordneten Brennerleisten beim Zünden ein besseres Oberzünden ermöglichen.When heating a water heater with such a burner via two burner strips, one of which each is always only supplied with a constant amount of gas for which it is designed can by a corresponding switching on or off of one of the two burner strips in both operating states largely optimal combustion efficiency can be ensured. Another advantage results from that the juxtaposed burner strips enable better ignition during ignition.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
In der Zeichnuiig ist die Erfindung beispielsweise
Advantageous refinements of the invention are characterized in the subclaims
In the drawing the invention is for example

so veranschaulicht; es zeigtso illustrated; it shows

F i g. 1 einen Gas-Gliederkessel in einer schematisch gehaltenen, den als Flächenbrenner ausgebildeten Gasbrenner veranschaulichenden Seitenansicht (Teile des Gasbrenners sind geschnitten dargestellt);F i g. 1 is a sectional gas boiler in a schematically held, designed as a surface burner Gas burner illustrative side view (parts of the gas burner are shown in section);

F i g, 2 und 3 den Gasbrenner gemäß F i g. I in jeweils einem Teilquerschnitt nach der Linie H-Il und IH-III.F i g, 2 and 3 the gas burner according to FIG. I in each case a partial cross-section along the line H-II and IH-III.

Unter den in üblicher Weise mit Abstand nebeneinander verlaufenden Kesselgliedern Γ des entsprechend dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen GavGliederkesseis 1 sind entlang jedem Spalt 2 waagerecht nebeneinander jeweils zwei BfennefleisleB 3 Und 4 angeordnet, von denen die Brennerleiste 3 in F i g. 2 und die Brennerleiste 4 in Fig.3 in jeweils einer Seitenansicht — teilweise im Längsschnitt — genauerAmong the in the usual way spaced next to each other running boiler sections Γ of the Gav-section boiler provided in accordance with the exemplary embodiment 1 there are two BfennefleisleB 3 and 4 horizontally next to each other along each gap 2 arranged, of which the burner strip 3 in F i g. 2 and the burner bar 4 in Figure 3 in one each Side view - partly in longitudinal section - more precisely

M dargestellt ist. Jede der beiden Brennerleisten 3 und 4 weist an ihrer Oberseite in regelmäßigen Abständen übliche, in der Zeichnung lediglich durch strichpunktierte Linien angedeutet Brennerdüsen 5 auf. an denen beimM is shown. Each of the two burner strips 3 and 4 shows on its top at regular intervals usual, in the drawing only by dash-dotted lines Lines indicated burner nozzles 5. at those at

Betrieb der Brennerleiste jeweils eine Gasflamme in den zugeordneten Spalt 2 zwischen den Kesselgliedern Γ des Kessels hineinbrenntOperation of the burner bar in each case a gas flame in the associated gap 2 between the boiler sections Γ the boiler burns into it

Die Gaszufuhr zu den Brennerleisten 3 und 4 erfolgt an deren gemäß F i g. 2 und 3 linken Enden von einem Gasverteilerrohr 6 her, welches axial von einem im Querschnitt kleineren Innenrohr 6' durchsetzt ist, so daß das Gasverteilerrohr 6 einen äußeren ringförmigen Längskanal 7 und einen weiteren axialen Längskanal 8 aufweist Dabei sind die in Fig.3 dargestellten Brennerleisten 4 über je eine Düse 9 an den äußeren Längskanal 7 und die Brennerleisten 3 gemäß Fig.2 über eine den ringförmigen Längskanal 7 an einer Umfangsstelle bis aus däm Gasverteilerrohr 6 hinaus durchsetzende Düse 10 an den inneren Längskanal 8 angeschlossen. Außerdem weisen beide Brennerleisten 3 und 4 im Bereich ihrer Anschlußstelle an das Gasverteilerrohr 6 obere und untere ZutrittsöffnungenThe gas supply to the burner strips 3 and 4 takes place at their according to FIG. 2 and 3 left ends of a gas distributor pipe 6, which is axially penetrated by an inner pipe 6 'with a smaller cross-section, so that the gas distributor pipe 6 has an outer annular longitudinal channel 7 and a further axial longitudinal channel 8. The burner strips shown in FIG 4 is connected via a respective nozzle 9 on the outer longitudinal channel 7 and the burner strips 3 according to Figure 2 via an annular longitudinal channel 7 at one circumferential location addition to from DAEM gas distributor pipe 6 passing through the nozzle 10 to the inner longitudinal channel. 8 In addition, both burner strips 3 and 4 have upper and lower access openings in the area of their connection point to the gas distributor pipe 6

11 für Primärluft auf, deren Größe im Sinne einer optimalen Luftbeimischung zu dem aus den Düsen 9 und 10 beim Brennerbetrieb in nachstehend noch erläuterter Weise in stets gleichbleibender Nennleistiingsmtnge ausströmenden Gas ausgelegt ist11 for primary air, the size of which in the sense of an optimal air admixture to that from the nozzles 9 and 10 when the burner is in operation in a manner that will be explained below, with a nominal output that is always the same outflowing gas is designed

Wie aus F i g. 1 hervorgeht ist der ringförmige Längskanal 7 an einem Ende des Gasverteilerrohres 6 an eine Zweigleitung 12 und der axiale Längskanal 8 am gleichen Ende des Gasverteilerrohres 6 an eine Zweigleitung 13 angeschlossen. Beide ZweigleitungenAs shown in FIG. 1 shows the annular longitudinal channel 7 at one end of the gas distribution pipe 6 to a branch line 12 and the axial longitudinal channel 8 at the same end of the gas distribution pipe 6 to a Branch line 13 connected. Both branches

12 und 13 gehen Ober jeweils ein magnetgesteuertes Auf-Zuventil 14 bzw. 15 und einen Druckregler 16 bzw. 17 von einer gemeinsamen Hauptleitung 18 für die Gaszufuhr aus. Dabei wird das Auf-Zuventil 14 über eine Leitung 19 von einem auf die Temperatur des aus dem Gas-Gliederkessel 1 an der Stelle eines Vorlauf-Austrittsstutzens 20 austretenden Heizwassers ansprechenden thermostatischen Regler 21 und das Auf-Zuventil 15 fiber eine Leitung 22 von einem etwa an der gleichen Stelle befindlichen, ebenfalls auf die Heizwassertemperatur ansprechenden thermostatischen Regler 23 gesteuert.12 and 13 each have a solenoid-controlled open-close valve 14 and 15 and a pressure regulator 16 and 17 from a common main line 18 for the gas supply. The open-close valve 14 is over a line 19 from one to the temperature of the gas segment boiler 1 at the point of a flow outlet connection 20 exiting heating water responsive thermostatic controller 21 and the open-close valve 15 via a line 22 from one located at approximately the same point, also to the heating water temperature responsive thermostatic controller 23 controlled.

Gemäß dem Ausffihrungsbeispiel ist der Regler 21 so ausgelegt daß er das Auf-Zuventil 14 bei Erreichen einer Heizwassertemperatur von 8O0C absperrt und bei Unterschreitung dieser Temperatur wieder öffnet, während der Regler 23 gemäß dem Ausffihrungsbeispiel so ausgelegt ist daß er das Auf-Zuventil 15 bei erreichter Temperatur des Heizwassers von 60° C absperrt und bei Unterschreitung dieser Temperatur wieder öffnet, natürlich den Betrieb des ganzen Gas-Gliederkessels 1 vorausgesetzt Dabei beträgt der Durchströmungsquerschnitt des ringförmigen Längskanals 7 etwa 50% mehr als der Durchströmungsquerschnitt des inneren Längskanals 8 und ebenso der Durchströmungsquerschnitt der dem äußeren Längskanal 7 zugeordneten Brennerleistep. 4 etwa 50% mehr als der Durchströmungsquerschnitt der Brennerleisten 3.According to the Ausffihrungsbeispiel the controller 21 is designed so that it shuts off the on-close valve 14 when it reaches a heating water temperature of 8O 0 C and open again falls below this temperature, the controller is designed in accordance with 23 the Ausffihrungsbeispiel so as the on-close valve 15 Shuts off when the heating water temperature reaches 60 ° C and opens again when the temperature falls below this, of course, provided that the entire gas sectional boiler 1 is in operation Flow cross-section of the burner strip assigned to the outer longitudinal channel 7. 4 about 50% more than the flow cross-section of the burner strips 3.

Beim Betrieb des so ausgerüsteten Flächenbrenners des Gas-Gliederkessels 1 ist gewährleistet daß der Kessel nicht nur beim Nennleistungsbetrieb, sondern auch beim Teillastbetrieb stets mit einem optimalen Wirkungsgrad arbeitetWhen operating the so equipped surface burner of the sectional gas boiler 1 it is ensured that the Boiler not only with rated output operation, but also with partial load operation, always with an optimal Efficiency works

Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Auf-Zuventile 14 und 15 als Magnetventile ausgebildet Sie könnten jedoch in üblicher Weise als motopüetriebene Ventile ausgebildet sein. Wenn auch zwei den beiden Zweigleitungen 12 und 13 zugeordnete Druckregler 16 und 17 bevorzugt werden, könnte doch auch ein in der Hauptleitung 18 dicht vor der Verzweigung zu den Zweigleitungen 12 und 13 vorgesehener Druckregler ausreichen, sofern die Auf-Zuventile 14 und 15 in den Zweigleitungen 12 und 13 dicht hinter einer strömungsgünstigen Verzweigung angeordnet sind. Im übrigen kann es vorteilhaft sein, wenn der Querschnitt der Brennerleisten 3und 4 und/oder der Längskanäle 7 und 8 in Durchströmungsrichtung etwa in der dargestellten Weise zunimmt um dadurch Durchströmungsdruckverluste auszugleichen. Weiterhin könnten die beiden Längskanäle 7 und 8 des Gasverteilerrohres 6 statt konzentrisch auch in irgendeiner anderen Weise nebeneinander verlaufen. Schließlich ist die paarweise Anordnung zweier unterschiedlicher Brennedeisten auch nicht an Gas-Gliederkessel gebunden. Die Brennerleistenpaare könnten mit ähnlichen Vorteilen auch an anderen Gas-Wasserheizern, z. B. an solchen Umlauf- oder Durchlaufheizern vorgesehen sein.According to the embodiment, the open-close valves 14 and 15 designed as solenoid valves. However, they could be used in the usual way as motor-driven valves be trained. Even if two pressure regulators 16 and 17 assigned to the two branch lines 12 and 13 be preferred, but could also be one in the main line 18 just before the branch to the Branch lines 12 and 13 provided pressure regulator are sufficient, provided that the open-close valves 14 and 15 in the Branch lines 12 and 13 are arranged close behind a flow-favorable branch. Furthermore it can be advantageous if the cross section of the burner strips 3 and 4 and / or the longitudinal channels 7 and 8 increases in the direction of flow approximately in the manner shown, thereby reducing flow pressure losses balance. Furthermore, the two longitudinal channels 7 and 8 of the gas distribution pipe 6 could take place run concentrically next to each other in some other way. After all, it's in pairs Arrangement of two different burners also not tied to the sectional gas boiler. the Burner strip pairs could also be used on other gas water heaters, e.g. B. on such Circulation or flow heaters can be provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Atmosphärischer Gasbrenner für Wassererhitzer ir. Zentralheizanlagen mit einem an eine Hauptleitung anschließenden Gaszufuhrsystem mit einer Druckregler- und Ventilanordnung, mittels der die Gaszufuhr zu mehreren nebeneinander verlaufenden Brennerleisten, die an ihren einen, an ein quer zu ihnen verlaufendes Gasverteilerrohr angeschlossenen Enden seitliche Zutrittsöffnungen für dem Gas zuzumischende Primärluft aufweisen, in Abhängigkeit von der Steuerung durch zwei auf unterschiedliche Vorlauftemperaturen des Wassers ansprechende Regler auf Nennlast bzw. eine Teillast einstellbar oder abstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaszufuhrsystem zwei Zweigleitungen (12; 13) mit je einem von einem der beiden Regler (21; 23) her steuerbaren Auf-Zuventil (14; 15) und das Gasverteilerrohr (6) zwei voneinander getrennte, ontrittsseitig an jeweils eine der beiden Zweigleitungen (12; 13) angeschlossene Längskanäle (7; 8) aufweist, daß die Brennerleisten (3; 4) bezüglich ihres Querschnittes und ihrer Zutrittsöffnungen für die Primärluft für jeweils eine Betriebsgasmenge ausgelegt und paarweise zusammengefaßt sind, und daß die eine Brennerleiste (3) jedes Paares an den einen (8) und die andere (4) an den anderen (7) der beiden Längskanäle (7; 8) des Gasverteilerrohres (6) angeschlossen ist1. Atmospheric gas burner for water heater ir. central heating systems with a gas supply system connected to a main line a pressure regulator and valve arrangement, by means of which the gas supply to several side by side Burner strips that are connected to one of them, to a gas distribution pipe running transversely to them Have ends of side access openings for the gas to be admixed primary air, depending from the control through two responsive to different flow temperatures of the water Regulator can be set or switched off at nominal load or a partial load, characterized in that that the gas supply system has two branch lines (12; 13) each with one of the two Regulator (21; 23) controllable open-close valve (14; 15) and the gas distribution pipe (6) has two separate, entry side to one of the two Branch lines (12; 13) has connected longitudinal channels (7; 8) that the burner strips (3; 4) with regard to their cross-section and their access openings for the primary air for one quantity of operating gas in each case designed and combined in pairs, and that the one burner strip (3) each Pair to one (8) and the other (4) to the other (7) of the two longitudinal channels (7; 8) of the Gas distribution pipe (6) is connected 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasverteilerrohr (6) axial von einem im Querschnitt kleineren Innenrohr (6*) durchsetzt ist und der eine Läi«gskanal (7) durch den zwischen den beiden Rohren (6 und 6') gebildeten Ringkanal und der andere Lan*, skanal (8) durch das Innenrohr(6') gebildet ist.2. Burner according to claim 1, characterized in that the gas distribution pipe (6) axially of an inner tube (6 *) with a smaller cross section is penetrated and one longitudinal channel (7) through the between the two tubes (6 and 6 ') formed ring channel and the other Lan *, skanal (8) through the Inner tube (6 ') is formed. 3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des ringförmigen Längskanals (7) um etwa 50% größer als der Querschnitt des inneren Längskanals (8) ist.3. Burner according to claim 2, characterized in that the cross section of the annular The longitudinal channel (7) is about 50% larger than the cross section of the inner longitudinal channel (8). 4. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Brennerleisten (3; 4) und/oder der Längskanäle (7; 8) in Durchströmungsrichtung in einem den Druckverlust mindernden Maße zunimmt.4. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section the burner strips (3; 4) and / or the longitudinal channels (7; 8) in the flow direction in increases to a degree that reduces the pressure loss. 5. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Zweigleitung (12; 13) dem Auf-Zuventil (14; 15) ein Druckregler (16; 17) vorgeschaltet ist.5. Burner according to one of the preceding claims, characterized in that in each A pressure regulator (16; 17) is connected upstream of the branch line (12; 13) of the open-close valve (14; 15). 6. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Gliederkessels die Paare nebeneinander verlaufender Brennerleisten (3} 4) jeweils zwischen zwei benachbarten Kesselgliedern (1') angeordnet sind.6. Burner according to claim 1, characterized in that when using a sectional boiler the pairs of juxtaposed burner strips (3} 4) each between two adjacent ones Boiler sections (1 ') are arranged.
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