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Gebläse - Gasbrenner
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Gebläse-Gasbrenner mit einer
am Ende des Gaszuführungsrohres in dem Verbrennungsluft führenden Brennergehäuse
angeordneten Gasdüse, die von dem zu verbrennenden Gas in radialer Richtung durchströmbar
und zur Veränderung des Austrittsquerschnittes axial verschiebbar am Ende des Gaszuführungsrohres
in dieses ein-oder auf dieses aufgesetzt ist.
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Bei dem durch die DE-PS 21 60 o45 bekannten Gasbrenner dieser Art
ist die Gasdüse als mit Drallschaufeln ausgestatteter Gaswirbelkörper ausgebildet.
Eine intensive Vermischung des Gases mit der zugeführten Verbrennungsluft ist hierbei,
wie auch bei der Ausgestaltung nach der DE-PS 22 17 976, wobei anstelle der Drallschaufeln
in eine Endscheibe eingesetzte, sich in axialer Richtung erstreckende Bolzen vorgesehen
sind,
zwar gewährleistet, die Regelung des Brenngasdurchsatzes ist
jedoch nicht optimal möglich. Bei einer Lageänderung der Gasdüse durch eine axiale
Verschiebung wird nämlich jeweils der gesamte Austrittsquerschnitt somit linear
verändert. Dies hat zur Folge, daß die Durchsatzmenge des Brenngases überproportional
ansteigt und vielfach nicht gewährleistet ist, daß eine einwandfreie Zuordnung der
Brenngasmenge zur Luftmenge erfolgen kann, um den Verbrennungsprozess in der Nahstöchiometrie
ablaufen zu lassen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Gebläse-Gasbrenner der vorgenannten
Art in der Weise zu verbessern, daß stets eine exakte Verbrennung möglich ist, indem
die Menge des der Verbrennungsluft zuströmenden Brenngases exakt in Abhängigkeit
von der jeweiligen Stellung der Gasdüse geregelt wird. Der dazu erforderliche Bauaufwand
soll gering gehalten werden, dennoch soll ein überproportionaler Anstieg der Gasdurchsatzmenge
zuverlässig vermieden werden.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Gasdüse einen
in deren Verstellrichtung sich abgestuft oder stetig vergrößernden radialen Durchtrittsquerschnitt
aufweist.
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Zur abgestuften Querschnittsveränderung können in die als Hülse ausgebildete
Gasdüse axia Werichtete Schlitze eingearbeitet werden, die mit parallel zueinander
verlaufenden oder divergierenden Seitenflächen versehen sind und die in ihrer axialen
Erstreckung ausgehend von dem in dem Gaszuführungsrohr geführten Ende der Gasdüse
unterschiedlich lang bemessen sind, Zur stetigen Querschnittsveränderung in die
als Hülse ausgebildete Gasdüse können in der Gasdüse mehrere gleichlang bemessene
und in ihrem Querschnitt keilförmig ausgebildete Schlitze vorgesehen sein.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gasdüse eines Gaswirbelbrenners
wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß die der Verbrennungsluft jeweils zuströmende
Gasmenge sehr exakt dieser zuzuordnen ist, so daß stets eine einwandfreie Verbrennung
gewährleistet wird. Wird nämlich die Gasdüse mit einem in deren Verstellrichtung
abgestuft oder stetig sich vergrößernden Durchtrittsquerschnitt versehen, so wird
bei deren Verstellung nicht der gesamte Durchtrittsquerschnitt linear vergrößert,
sondern nur ein Teil von diesem bzw. die Vegrößerung erfolgt überproporticnal. Dadurch
ist sichergestellt, daß der Verbrennungsprozeß in der Nahstöchiometrie ablaufen
kann. Der Bau- und Fertigungsaufwand, der erforderlich ist, um dies zu bewerkstelligen,
ist sehr gering, da in die als Hülse auszubildenden Gasdüse lediglich ungleichlange
Schlitze bzw. Schlitze mit keilförmiger Qurschnittsfläche einzuarbeiten sind.
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Weitere Einzelheiten des gemäß der Erfindung ausgebildeten Gebläse-Gasbrenners
sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die nachfolgend im
einzelnen erläutert sind, zu entnehmen. Hierbei zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch
einen Gebläse-Gasbrenner, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1,
Fig. 3 die Gasdüse nach den Fig. 1 und 2 in einer Abwicklung, FitJ. 4 die Abwicklung
einer Gasdüse mit gleichiangen keilförmig ausgebildeten Schlitzen und Fiel. 5 die
Abwicklung einer Gasdüse mit. untersc.hiediic.'j langen keilförmig ausgebildeten
Schlitzen.
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Der in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete Gebläse-Gasbrenner
besteht im wesentlichen aus einem in einem Brennergehäuse 2 eingesetzten Gaszuführungsrohr
3 für das Brenngas, an dessen Ende eine Gasdüse 4 angeordnet ist, einem das Gaszuführungsrohr
3 umgebenden Luftzuführungskanal 6 sowie der Brennkammer 7 und den Zündelektroden
8. Mittels eines Flansches 28 ist der Gebläse-Gasbrenner 1 beispielsweise an einem
Kessel zu befestigen. Außerdem ist in dem Luftzuführungskanal 6, dem die Luft von
einem nicht dargestellten Gebläse zugeleitet wird, eine Verwirbelungseinrichtung
9 in Form von Leitschaufeln eingebaut, und zwischen dem Gaswirbelkörper 4 und der
Brennkammer 7 ist eine mit entsprechenden Ausnehmungen ausgestattete und durch ein
Gestänge 11 verstellbar gehaltene Stauscheibe 10 vorgesehen C Die Gasdüse 4, die
von dem ausströmenden Brenngas in radialer Richtung durchströmt wird, ist zur Veränderung
des Austrittsquerschnittes axial verschiebbar in das Gaszuführungsrohr 3 eingesetzt.
Dazu dient ein Verstellorgan 14, das aus einer als Hohlwelle ausgebildeten Schubstange
15, an deren freien Ende ein Nocken oder Bolzen 16 aufgesetzt ist, besteht. Der
Nocken 16 greift in eine in eine Steuerscheibe 17 eingearbeitete Steuerkurve 18
ein, die mittels einer Verstellschraube 19 in ihrer Lage verändert werden kann.
WLrd nämlich die Kontermutter 21 gelöst, so kann die in dem Flansch 20 eingeschraubte
Verstellschraube 19 nach unten oder oben verdreht werden - in der dargestellten
Endstellung ist eine Verstellung nur nach unten möglich -, so daß auch die mit dieser
fest verbundene und an dem Brennergehäuse 2 geführte Steuerscheibe 17 mitgenommen
wird. An einer Meßskala 22 ist dabei der Verstellweg der Stcuerscheibe 17 und somit
auch des über die Schubstange 15, den Nocken 16 und dle Steuerkurve 18 mit dieser
zwangläufig verbundenen (;asclüse 4 ablesbar.
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Zur Begrenzung des Verstellweges der verschiebbar in einer Ausnehmung
23 des Gaszuführungsrohres 3 eingesetzten Gasdüse 4 ist an diester ein Bund 24 angebracht,
der sich in der einen Endstellung an der Anschlagfläche 25 des Gaszuführungsrohres
3 anlegt. In der gleichen Weise können auch die an der Gasdüse 4 und dem Gaszuführungsrohr
3 vorgesehenen Anschlagflächen 26 und 27 zusammenwirken. Selbstverständlich ist
es auch möglich, das Ende der Steuerkurve 18 als Anschlag zur Begrenzung des Verstellweges
der Gasdüse 4 zu benutzen.
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Um den Gebläse-Gasbrenner 1 auch als Zweistoffbrenner zur wahlweisen
Verbrennung von Brenngas oder öl einsetzen zu können, ist vor der Stanscheibe 70
eine weitere Düse 5 angeordnet, die durch ein durch die Scflubstange 15 der Gasdüse
4 hindurchgeführtes Gestänge 29 gehalten wird.
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Die hohle Schubstange 15 dient außerdem zur Zuführung des öls, das
in dem verbleibenden RingrauM 30 dex Düse 5 zuströmen kann. Zur Zündung des aus
der Düse 5 austretenden blhebels ist eine weitere Zündelektrode 31 vorgesehen.
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Die Gasdüse 4 ist hierbei als Hülse ausgebildet und weist einen in
Verstellrichtung A abgestuft oder stetig sich vergrößernden radialen Durchtrittsquerschnitt
auf, um die Menge des jeweils austretenden Brenngases der Verbrennungsluft exakt
zuordnen zu können.
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Gemäß den Fig. 1 bis 3 sind dazu in die Gasdüse 4 axial gerichtete
durch Stege 13 voneinander getrennte Schlitze 12, 12' und 12''... eingearbeitet,
die ausgehend von dem stets in dem Gaszuführungsrohr 3 gehaltenen Ende der Gasdüse
4 ungleich lang bemessen sind und parallel zueinander
verlaufende
Seitenflächen aufweisen. Zu Beginn in Verstellbewegung der Gasdüse 4 kann somit
zunächst nur durch die am längsten ausgebildeten Schlitze 12'' Verbrennungsluft
ausströmen. Erst wenn ein gewisser Verstellweg durchfahren ist, wird auch der Querschnitt
der Schlitze 12' freigegeben und erst später,sobald auch durch die Schlitze 12 Verbrennungsluft
ausströmen kann, steht der gesamte Austrittsquerschnitt zur Verfügung. Es wird somit
nicht, wie bei den bisher bekannten Gasdüsen,von Beginn an der gesamte Austrittsquerschnitt
linear vergrößert, sondern die Vergrößerung erfolgt vorschlagsgemäß abgestuft, so
daß das ausströmende Brenngas der zugeführten Verbrennungsluft exakt zuzuordnen
und stets eine optimale Verbrennung gewährleistet ist.
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Gemäß Fig. 9 können die in die Gasdüse 4 eingearbeiteten Schlitze
32 auch keilförmig mit divergierenden Seitenflächen 33 und 34 ausgebildet sein,
des weiteren können die Schlitze 32', 32'' und 32'''..., wie es in Fig. 5 dargestellt
ist, unterschiedlich lang bemessen werden. Auch auf diese Weise ist die Menge des
ausströmenden Brenngases exakter als bisher zu regeln.
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L e e r s e i t e