DE3008253C2 - Verfahren zum Herstellen eines mit einem Gasluftgemisch gespeisten Vormischbrenners geringer Schalleistung - Google Patents

Description

Weitere Geräusch-Quellen können das Geräusch im Gas-Zufubrrobr sowie das Austrittsgeräusch des Gas-Luftgemisches aus den Brennerschlitzen darstellen. Gegenüber den unter t bis 3 erwähnten Geräuschen

,o sind diese beiden Geräusch-Quellen aber ohne weiteres vernachlässigbar.

Messungen, die der Fig.4 zugrunde liegen und die der Zeitschrift »gwf« 108 (1967), H. 47, S. 1333, BUd 12, weitgehend entsprechen, ergeben, daß das Verbren-

nungsgeräusch den größten Schalldruck erzeugt Das

Maximum des Schalldruckpegels liegt bei etwa 500 Hz. Das Injektor-Geräusch herrscht in einem Bereich

zwischen etwa 1 und 8 kHz vor. Es ist abhängig von der

Primärluft-Zuführung und bildet typische Resonanzfre-

quenzen bei der Strömung des Gas-Luftgemisches im Injektor.

Die Frequenz-Analyse des Düsenausström-Geräusches zeigt Spitzenwerte des Schalldrucks im Bereich zwischen 4 und 8 kHz.

Aufgrund eines Vergleiches der Meßwerte nach F i g. 4 kann gesagt werden, daß das Düsenausströmge-

räusch klein ist gegenüber dem Verbrennungs- und

Injektorgeräusch. Es sind dem Stand der Technik nach der Zeitschrift

»gwf« keine detaillierten Anweisungen entnehmbar, wie die unterschiedlichen Geräusch-Quellen in ihren Schalldruckpegeln herabzudrücken sind und wie bei der Konstruktion von Brennern zu verfahren ist um diese Ziele zu erreichen. Aus der Literaturstelle ist es zwar bekanntgeworden, daß Mehrlochdüsen einen niedrigeren Schalldruckpegel ergeben als Einlochdüsen vom gleichen Gesamt-Querschnitt Diese Aussage liefert aber noch keine Bemessungsrege! für Brenner mit mehreren Düsen, denen jeweiis ein Injektor zugeordnet ist

Ausgehend von allgemeinen Überlegungen könnte man auf das Verbrennungsgeräusch insoweit Einfluß nehmen, als daß man die Gemischaustrittsöffnungen in den einzelnen Brennerrohren größer gestaltet um einen ruhigeren Austritt des Brenngas-Luftgemisches zu erzielen. Diese Maßnahme findet aber dort ihre Grenze, wo die Flamme durch die größer werdenden Austrittsöffnungen hindurch auf die Düse zurückschlägt. Dieser Fall tritt aber bei einer Größe der Austrittsöffnungen dann schon ein. wenn es zu einer nennenswerten Beruhigung der austretenden Strömung noch gar nicht kurnmen kann.

Das Problem des Injektor-Geräusches hat man schon versucht durch sogenannte Helmholtz-Resonatoren in

Angriff zu nehmen. So ist zum Beispiel aus der DE-PS 21 17 337 ein mit einem Helmholtz-Resonator versehener Brenner für gasbeheizte Geräte bekanntgeworden, wobei an der Eintrittsöffnung der Primärluft-Ansaugkammer eine schalldämmende Einrichtung mit einer

eo Resonanz-Frequenz von mindestens 600 Hz vorgesehen ist. Speziell war vorgesehen, daß der Helmholtz-Resonator eine Resonanz-Frequenz von 1 bis 1,5 kHz aufweist.
Helmholtz-Resonatoren können jedoch nur eine bestimmte Frequenz beziehungsweise über die Bandbreite nur einen ganz engen Frequenzbereich auslöschen. Um demgemäß das gesamte Injektor-Geräusch in einem Frequenzbereich von etwa I bis 8 kHz

ausleschen zu können, wären etwa fünf Helmholtz-Resonatoren pro Düse notwendig. Es zeigt sich hieraus, daß bei einem Mehrdüsenbrenner der Aufwand untragbar ist, von der Baugröße ganz zu schweigen.

Theoretisch ist das Düsenausström-Geräusch von LigbthiU (vgL Zeitschrift »gvrf« Π5 (1974), H. 2, S. 49) untersucht und beschrieben worden. Danach ist die Schalleistung N einer turbultmten Strömung, und darum bandelt es sieb bei den bier beschriebenen Brennern und ihren Düsenströmungen immer, der 8. Potenz der Düsenaustritts-Geschwindigkeit uo und dem Quadrat des Diisendurchmessers üb proportional.

α⁵

(D

Wobei Po die Dichte des Mediums und a die Schallgeschwindigkeit bedeuten.

Aus dem Lighthillschen Gesetz kann abgeleitet werden, daß die Schallabstrahlung infolge der Strömung aus der Düse vor allem durch kleinere Strömungsgeschwindigkeiten verringert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Herstellung eines Vormischgasbrenners anzugeben, durch das unter Vorgabe der Wärmeleistung und der Gasart zur Erreichung einer unter einer bestimmten Schwelle, zum Beispiel 4OdB (AX liegenden Schalleistung die Schalldruckpegel für das Verbrennung- und Injektorgeräusch minimiert werden könnea

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Aus einer großen Zahl von Messungen an Vormisch-Gasbrennern der unterschiedlichsten Konstruktionen, in denen der Zusammenhang zwischen dem Schalldruckpegel und der spezifischen Brennerflächenbelastung der spezifischen Düsenbelastung, dem Wobbe-Index des bewerfenden Gases, der Strömungsverhältnisse im Injektor sowie der Düsengesamtfläche festgestellt werden konnte, wurde die folgende Beziehung gefunden:

/ν-(V-OwM-S? J l-

(2)

Hierbei bedeuten N die theoretische Schalleistung in [W], Qd die spezifisch« Düsenflächenbelastung in [W/m^ Qab die spezifische Brennflächenbelastung [W/m²], W den Wobbe-Index in [Ws/m³], a die Schallgeschwindigkeit in [m/s], Vw die mittlere Geschwindigkeit des Gasluft-Gemisches im Injektor in [m/s], Σ Ad die Gesamtfläche der Düsenöffnungen in fm²]. Die weiteren Ausführungen beziehen sich auf die Erdgasfamilie, weil Brenner in dieser Familie am weitesten verbreitet sind. Es bereitet aber keine Schwierigkeiten, die für das Erdgas gewonnenen Erkenntnisse auf andere reine oder mit Luft vermischte Gase zu übertragen.

Im Erdgasbereich kann man den Wobbe-Index wie folgt annehmen:

39,4 · 10⁶ < W< 52,4 · 10« ϊ~~\. (3)

L m³ J .

Für die Bestimmung der Exponenten wurde die Gleichung (2) so behandelt, daß jeweils einer der Multiplikatoren variabel angesetzt wird und die anderen als Konstanten betrachtet werden. Bs konnten dann eine Vielzahl von Brennern durchgemessen werden, wobei die Exponenten auch bei den unterschiedlichen Brennerkonstruktionen als näherungsweise gleich angesehen wurden. Aus diesen Messungen ergeben sich die Exponenten wie folgt:

= 1,5
j = 6; /

«2 = 1

(4)

Es sind folgende Größen entweder als Konstanten anzunehmen oder als Konstante bei der vorzunehmenden Geräusch-Optimierung anzusetzen. Das sind im wesentlichen die Schallgeschwindigkeit a sowie die spezifische Düsenflächenbelastung Qo und die Summe aller Düsenflächen Σ Ad. deren Produkt der Wärmeleistung des Brenners entspricht, außerdem der Wobbe-Index. Die Schallgeschwindigkeit bezieht sich einmal auf das Gemisch aus angesaugter Luf* sowie über das Gas-Zufuhrrohr in den Injektor einströmendem Gas, deren mittlere Temperaturen im Bereich von 100⁰C als konstant anzusetzen sind; zum anderen auf das brennende Gas-Luftgemisch mit einer Temperatur von cirka 1400⁰C, die im wesentlichen auch als konstant angesetzt werden kann. Maßgeblich für die Variation von a wären also nur die absoluten Temperaturhöhen.

Innerhalb der Erdgasfamilie oder einer anderen

Gasfamilie soll also ein atmosphärischer Brenner so optimiert werden, daß die theoretische Schalleistung N bei einer bestimmten Wärmeleistung minimiert wird.

Unter Berücksichtigung der vorgenannten Prämissen vereinfacht sich die Gleichung (2) auf folgende

Gleichung (5) oder Gleichung (6).

N
K

Der Ansatz für die Minimierung lautet nun: Die beiden den Wert Ndurch K ergebenden Faktoren sollen so gewählt werden, daß ihre Summe möglichst klein ist

Die eben geschilderte Forderung entspricht folgendem mathematischem Ansatz:

/(Qab, ^)-

(7)

so Als Randbedingung wird Gleichung (6) gemäß Gleichung (8) verwendet

(8)

Aufgrund des Lagrange'schen-Ansatzes ergibt sich somit folgende Lösung:

-O,

-Vti-λ -KV₁Oa-O,

Qab

vif

Qab

(9)

Das bedeutet in Worten, daß der Betrag der mittleren Gas-Luft-Gemisch-Geschwindigkeit hoch 4,5 ziffernmäßig der spezifischen Brennflächen-Belastung entsprechen muß, um der eingangs genannten Forderung Genüge zu tun. Damit ergeben sich Gleichungen (10) und(ll).

Es ist physikalisch sinnvoll, daß die Werte von Q_AB und ViN nicht aberschritten werden, jedoch in gewissem Maße unterschritten werden dürfen.

Auf der allgemein gültigen Basis gemäß den Gisichiüigsn (IQ) und (H) hüben eb*r Messungen ergeben, daß V« wesentlich verringert werden kann, ohne daß die einwandfreie Verbrennung leidet Unter einwandfreier Verbrennung ist zu verstehen, daß die an den Brennflächen-Austrittsöffnungen entstehende Ramme weder von diesen abhebt noch unter Bildung von CO verbrennt Unter dieser Voraussetzung kann Gleichung(Ii) wie folgt weitergeschi ieben werden:

(12)

(13)

ρ \κ

2,0<ρ<4.

In der Gleichung (12) bedeutet 1 :p den Verringerungsfaktor. Die Messungen haben ergeben, daß ρ gemäß Gleichung (13) einzugrenzen ist Wird der kleinere Wert von ρ unterschritten, wird die Flamme zum Abheben neigen, ein Oberschreiten des größeren Wertes würde eine unvollständige Verbrennung bedeuten. Aus rein praktischen Erwägungen wird der Bereich von ρ eingeengt gemäß Gleichung (14).

2,5<p<3,8

(14)

Ein an jedem Gas-Vormischbrenner feststellbares bauliches Kriterium ist die Summe aller Injektor-Durchtrittsflächen. Bei Verwendung eines einzigen Injektors ist das der Querschnitt des Injektors an seiner engsten Stelle, bei Mehrdüsenbrennern mit entsprechend mehr Injektorrohren ist das die Summe aller kleinsten Durchtrittsstellen sämtlicher Injektoren. Diese Gesamtfläche verhält sich jemäß Gleichung (15).

-£- fm²].

'Bf

(15)

Hierbei setzt sich Vgemäß Gleichung (16) zusammen, wobei als Luftdurchsatz nur der Primärluftdurchsatz zu verstehen ist, also der Durchsatz, der mittels der Gasdüsen durch die Injektorrohre durchgesaugt wird.

(16)

Somit ist die Gesamtfläche des Injektors (oder der Injektoren) ziffernmäßig bestimmt wobei der Wert, nach dem ein Injektor gemäß Gleichung (17) bestimmt ist nicht unterschritten werden darf, weil dies zu einer unmittelbaren Erhöhung der Schallabstrahlung führen würde, während ein Überschreiten des Wertes zunächst nur zu einer Verschlechterung der Verbrennung führt.,

Man kann hieraus ersehen, daß sich die Optimierung der Schallabstrahlung und das Erreichen einer optimalen Verbrennung teilweise widersprechen. .

Gemäß Gleichung (17) kann somit bei einer vorgegebenen Gasfamilie, einer vorgegebenen maximalen Schalleistung sowie einer gegebenen Wärmeleistung die gesamte Injektordurchtrittsfläch« des Brenners is berechnet werden. Bei Einhaltung dieser Injektorfläche kann man sicher sein, daß die sich in der Praxis ergebende Schalleistung kleiner als der theoretische vorgegebene Wert sein wird.

Der rechnerische Wert für die spezifische Brennflächenbelastung Qab ergibt sich unmittelbar aus Gleichung (10). Die aus dieser Form ermittelten praktischen Werte können in den betrieblichen Toleranzen zwar sowohl über- als auch unterschritten werden, das Unterschreiten führt unmittelbar zu einer Anhebung der Geräusch-Abstrahlung, während das Oberschreiten zu einem Zurückschlagen der Flammen führt.

Damii sind die beiden wichtigsten Daten eines Brenners vorgegeben. Bevor aus den Gleichungen (17) und (10) an einem Berechnungsbeispiel die Konstruktion eines Brenners dargelegt wird, soll noch die Schallgeschwindigkeit eingegrenzt werden. Aus rein praktischen Erwägungen wird mit Werten von

αϊ = 1100

und

O₂ = 400
40

— i

— i
^{Ls J}

im Bereich der Brennerflächen

im Bereich des Injektors

gearbeitet

Die spezifische Düsenflächen-Belastung Qd ist der Durchsatz an Gas-Luftgemisch bei einem vorgegebenen Heizwert bezogen auf den Durchlaß-Querschnitt Dieser Wert wird aus rein praktischen Erwägungen

angenommen zu

810» Λ

Ein höherer Wert führt gemäß Gleichung (1) zu einer höheren SchaJIeistung bezüglich des Düsengeräusches, eine Verkleinerung des Wertes führt zu einem geringeren Gasdurchsatz durch die Düsen, damit zu einem geringen Impuls und damit zu einer geringeren Luftansaugung und damit zu einer geringeren Brennerleistung beziehungsweise zu einer unvollständigen Verbrennung. Zulässig ist noch:

Setzt man aas Gleichung (12) des Wert für K_w in Gleichung (15) ein, so ergibt sich Gleichung (17).

5-10⁸<(2d<U10⁹ Ht

(18)

Bei der Konstruktion des Brenners wird die maximale 65 Schalleistung, die abgestrahlt wird, vorgegeben. Heutige (17) auf dem Markt befindliche Brenner haben eine

Schalleistung von im Mittel von über 60 dB (A). Die unterste bekanntgewordene Grenze liegt bei 52 dB (A).

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Schalleistungen der Größenordnung von 4OdB (A) angestrebt. Dieser Wert ist somit als Prämisse vorauszusetzen.

Es wäre ebensogut möglich, sich einen anderen Schalleistungspegel vorzugeben und mit diesem als Prämisse zu rechnen.

Anhand der vorgegebenen Werte für die angestrebte Schallei&tung, die Schallgeschwindigkeit, der Wobbe-Index, die spezifische Düsenbelastung und den Proportionalitätsfaktor soll im folgenden ein Beispiel für einen atmosphärischen Gasbrenner der Leistung von 30 kW durchgerechnet werden, der mit Erdgas betrieben wird und der eine Schalleistung von nicht mehr als 40 dB (A) erzeugen soll. Die spezifische Düsenbelastung Qo sei nicht größer als

I-10» JV .
l_m² J

Der zugrundeliegende Wobbe-Index

Die Schallgeschwindigkeit betrage α = 1100 bzw. 400 m/s. Der Proportionalitätsfaktor ρ sei 3,5. Einem Schalldruckpegel von 40 dB (A) entspricht eine Schallleistung von

V= 10"» [W].

(19)

Zunächst muß die Summe sämtlicher Düsenflächen ermittelt werden. Sie ermittelt sich aus der vorgegebenen Wärmeleistung, bezogen auf die Düsenflächen-Belastung Qd. Somit ergibt sich eine Gesamtdüsenfläche von 3,75xlO-⁵m². Hierbei ist es gleichgültig, ob sich diese Fläche auf eine oder eine Vielzahl einzelner Düsen verteilt Somit kann als nächstes K ausgerechnet werden. Aus Gleichung (2) folgt, daß K folgende Glieder umfaßt:

Dann sind:

K₁ = 1,87 · 10"²¹ für Ou
und

K₁ = 8,03· ΙΟ"¹⁹ für V_m.

(21)

(22)

Aus den Gleichungen (10), (19) und (21) ergibt sich somit fur

« ·ιο·

Aus den Gleichungen (12), (19) und (22) kann V₉₁ ausgerechnet werden, was sich zu 3,8 [ — I ergibt.

Daraus läßt sich die Gesamtheit der Injektor-Durchtrittsflächen mit Hilfe der Gleichung (17) errechnen.

A_w= 1,21 · 10"³ fm²], wofcei aas praktischen Gründen F mit 4,6 - 10~³ — I nach Gleichung (16) für eine Leistung von 30 [kW] festgelegt ist

Somit liegen die Konstruktionsdaten für den Brenner fest, was die Minimierung der Schallabstrahlung angeht.

Während die Werte für din Schallgeschwindigkeit

und für den Wobbe-Index Größen darstellen, die dem

s Brenner-Konstrukteur in der Variation entzogen sind, sind die Werte für die Düsenflächen-Belastung und den

Proportionalwert ρ änderbar. Bei einer Durchprüfung

der Bereiche beziehungsweise Werte für Qd und ρ hat sich herausgestellt, daß die Bereiche von Qo und ρ die

ίο früher genannten Werte nicht verlassen sollen. Bei der

weiteren praktischen Überprüfung der durch die

Formeln für C^eund Mw gefundenen Größen hat es sich

herausgestellt, daß man das Produkt von Q^sund /twals eine Größe ansehen kann, die nicht überschritten

is werden darf. Für die praktische Bemessung des

Brenners muß somit einem fallenden Wert von Qab ein

steigender Wert von Am zugeordnet werden und nicht umgekehrt Es ist hierbei selbstverständlich, daß der

Wert für das Produkt von Qab * Am aber veränderbar

ist mit dem Wert der vorgeschriebenen nicht zu überschreitenden Schalleistung.

Anhand der F i g. 1 bis 3 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen nach den erfindungsgemäßen Bemessungsregeln schalltechnisch gerechneten Brenner dargestellt Es bedeuten

F i g. t eine Ansichtsdarstellung einer Brennerhälfte eines Brenners für einen Umlauf-Gas-Wasserheizer,

Fig.2 eine senkrechte Schnittansicht auf die Brennerhälfte mit Düsenrohr gemäß F i g. 1,
F i g. 3 eine abgebrochene Ansicht auf die Brennerrohre gemäß Fig.2 von oben zur Darstellung der einzelnen Austrittsöffnungen und

F i g. 4 und 5 zwei Diagramme.

In den fünf Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Ein Erdgasbrenner für ein gasbeheiztes Gerät sei es ein Durchlauferhitzer oder Umlaufwasserheizer sowie Kessel oder Luftheizofen, weist ein Gaszufuhrrohr 1 auf, das von einem nicht dargestellten Erdgasnetz mit Gas versorgt wird. Das Gaszufuhrrohr 1 speist ein Düsenrohr 2, das wenigstens eine Gasdüse 4, im vorliegenden Beispiel aber sieben Gasdüsen 4 pro Brennelement 3, aufweist Die einzelnen Gasdüsen 4 besitzen jede einen Durchtrittskanal für das Gas, die addierte Fläche der einzelnen Düsenöffnungen ergibt somit die Gesamtdüsenfläche. '

Sämtliche Gasdüsen 4 blasen in Injektorrohre 5 ein, die von zwei Blechteilen 6 und 7 hälftig geformt werden. Die Injektorrohre — pro Düse ist jeweils ein Injektorrohr vorgesehen — weisen an ihrer der Gasdüse 4 zugewandten Mündung 8 Kegelstumpfform auf, der Kegel 9 ist so angeordnet, daß sich der Kegel in Richtung des aus der Düse 4 ausströmenden Gases verjüngt Am Ende des Kegels bildet sich eine nahezu zylinderische Engstelle 10, an die sich ein weiterer Kegel 11 anschließt, der sich in Richtung des strömenden Gases wieder öffnet Sämtliche addierte Querschnittsflächen der einzelnen EngsteUen 10 jedes Injektorrohres 5 ergeben somit die Gesamtinjektorfläche Am. Die einzelnen Kegel 11 münden in eine Gasverteilerkammer 12, an deren Oberseite reitend einzelne Brennerrohre 13 vorgesehen sind. Die Anzahl der Brennerrohre 13 kann von der Düsenanzahl abweichen. Bevorzugt sind mehr Brennerrohre 13 vorgesehen als Düsen 4 beziehungsweise Injektorrohre 3 vorhanden sind. Die Brennerrohre 13 weisen hochkant rechteckige Gestalt auf, an ihrer oberen Schmalfläche 14 sind Austrittsöffnungen 15 für das Gemisch vorgesehen, die im Prinzip beliebige

Gestalt haben können, wie dies Fig.3 im einzelnen darstellt. Die Summe der Einzelflächen aller Austrittsöffnungen IS ergibt die gesamte Brennfläche.

Die Funktion des in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Brenners ist folgende:

Dem Gaszufuhrrohr 1 zugeführtes reines Erdgas — gegebenenfalls auch Flüssiggas oder Kokereigas — wird dem Düsenrohr oder den Düsenrohren 2 zugeführt, wo es zu der Vielzahl parallelliegender Gasdüsen 4 gelangt Jede Gasdüse bläst zentrisch und ohne Versatz in das zugehörige Injektorrohr 3 ein und reißt aus dem Spalt 16 zwischen Düsenende und Mündung 8 sämtlicher Injektorrohre Primärluft mit sich. Jedes Injektorrohr 5 wird somit von einem Gas-Luftgemisch durchströmt, welches im Bereich des Injektors intensiv verwirbelt und vermischt wird. Das Gas-Luftgemisch tritt in die Gasverteilerkammer 12 ein, die zu einer Vergleichmäßigung der einzelnen Gas-Luftgemische aus den einzelnen Injektoren beitragt Aus der Gasverteilerkammer werden die einzelnen Brennerrohre 13 gespeist, aus denen das Gas-Luftgemisch jeweils »n der Oberseite durch die Austrittsöffnungen 15 für das Gemisch austritt wo es durch eine nicht dargestellte Zündvorrichtung entzündet wird und verbrennt. Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, das Ansauggeräusch, also das Geräusch, das im Spalt 16 aufgrund der Ansaugung der Primärluft durch den Gasstrom entsteht, und das Verbrennungsgeräusch, das beim Durchtritt des Gas-Luftgemisches durch die Austrittsöffnungen 15 auftritt, zu minimieren, und zwar durch entsprechende Bemessung der Injektorflächen und der Austrittsöffnungen.

Mit der Erfindung wird bei der Geräuschminimierung auf Qab und A_tN abgestellt Die spezifische Brennflächenbelastung Qab setzt sich zusammen aus der Wärmeleistung Ql. die mit dem Brenner erzeugt wird, und der Summe der Flächen aller Brenneraustrittsöffnungen Ab- Es besteht folgender Zusammenhang:

_ Ql

Qab

[m²].

(23)

Da eine Wärmeleistung von 30 kW vorausgesetzt wurde und beim durchgerechneten Beispiel ein Q

Wert von = 2,3 · 10⁶ Γ-^U ermittelt wurde, ergibt sich Lm J

3 · IQ⁴
2,3 · 10'

1,3 · 10"² fm²].

(24)

Bei dem behandelten Beispiel muß somit die Summe aller Brennflächenaustrittsöffnungen 130 [cm²] sein. Dieser Wert wäre an dem zugehörigen Brenner direkt meßbar.

Ausgehend von diesen Überlegungen wurde gefunden, zusätzlich zu Qab und Ai_n Ab in die Überlegungen miteinzubeziehen. Danach verhält sich der Schalldruckpegel in dB (A) gemäß Fig.5 zu dem Verhältnis

~r- entsprechend einer hyperbelähnlichen Kurve. Das Am

Verhältnis von Ab zu Ain ist unabhängig von der Brennerwärmeleistung bei Konstanthaltung der Werte für Ql. Qd, Vv'ρ und den Schallgeschwindigkeiten a\ und

Aus der Betrachtung der Kurve gemäß F i g. 5 folgt, daß der Schalldruckpegel laufend sinkt, wenn das Verhältnis von Ab zu Am vergrößert wird. Somit kann die Kurve gemäß Fig.5 als Überprüfung der erfindungsgemäßen Lehre dienen: Nimmt man für Ql, Qd, W, p, a\+a₂ die Werte gemäß den Prämissen zur Durchführung der Beispielsberechnung an, so ergibt sich bei einem vorgegebenen maximalen Schalldruckpegel von 40 dB (A) jeweils ein bestimmter festliegender und reproduzierbarer Wert für das Verhältnis von Ab zu Am. Somit ergibt sich die Kurve bei der Zuordnung der Werte von Ab zu Ain für die verschiedenen unterschiedlichen Schalldruckpegel abweichend von 4OdB (A). Daraus folgt daß der praktische Wert für das Verhältnis von Abzu Ain größer 10 gewählt werden muß, um unter einem maximalen Schalldruckpegel von 4OdB (A) garantiert sich zu befinden. Das Verhältnis von Ab zu A/s am fertigen Brenner muß natürlich anders sein, wenn ein von 4OdB (A) abweichender maximaler

Schalldruckpegel gefordert wird.

Auf jeden Fall muß für einen anzustrebenden Schalldruckpegel von gleich oder kleiner 40 dB (A) das Verhältnis von A β zu /iwgrößer als 10 werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zum Herstellen eines mit einem Gasluftgemisch gespeisten Vormischbrenners geringer ScbaDeisttrog, der roh mindestens einem einer Gasdöse zugeordneten Injektor und Austrittsöffnungen für das Gemisch in der Brennfläche versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorgegebenem Gas (Wobbe-Index) und vorgegebener Scballeistung N[W] sowie Wärmeleistung Q_L [W] die Gesaratrajektorfläche nach der Beziehung

   X(IL
   p\k.

   und die spezifische Brennflächenbelastung nach der Beziehung

   4) [W/cm*]

   ausgeführt wird, wobei ^ die Summe des gesamten Gas- und Primärluftdurchsatzes durch die Fläche A/m P ein Proportionalitätsfaktor und K eine Konstante bedeuten, die aus dem Wobbe-Index, der Schallgeschwindigkeit im Gemisch, der spezifischen Flächenbelastung der Gasdüsen und der gesamten Gasdüsenfläche gebildet ist

   2. Verfahren nach A/ispruct; 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produk. aus spezifischer Brennflächenbelastung Qab und Gesam njektorfläche Am konstant gehalten wird, wobei einem fallenden Wert der Brennflächenbelastung Qab em steigender Wert der Gesamtinjektorfläche Am zugeordnet ist und nicht umgekehrt

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die spezifische Flächenbelastung der Gasdüsen im folgenden Bereich gehalten wird:

   5· \&<Qo<\,S· 10»

   4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Proportionalitätsfaktor ρ im folgenden Bereich gewählt wird:

   2,0<p<4.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Verhältnis der Flächensumme Ab aller Austrittsöffnungen in der Brennfläche zu der Gesamtinjektorfläche Abgewählt wird 210.

   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines mit einem Gas-Luftgemisch gespeisten Vormischbrenners gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

   Bei Vormisch-Gasbrennern ergibt sich ein G^samtgeräusch, vgl. Fig.4, das im wesentlichen in drei Einzelgeräusche unterteilt werden kann:

   I. das Geräusch, das durch die Verbrennung entsteht; % das Geräusch, das am Injektor auftritt; 3. das Geräusch, das sich beim Auströmen des Gases aus Düsen bildet