DE3022763C2

DE3022763C2 - Series burner for a gas-fired device

Info

Publication number: DE3022763C2
Application number: DE19803022763
Authority: DE
Inventors: Georg 5609 Hückeswagen Hein; Hans-Willi 5632 Wermelskirchen Müller
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1980-06-14
Filing date: 1980-06-14
Publication date: 1983-05-19
Also published as: DE3022763A1

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reihenbrenner für ein gasbeheiztes Gerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The present invention relates to a series burner for a gas-fired appliance according to the Preamble to the main claim.

Aus der US-PS 28 75 820 ist ein Vormischgasbrenner dieser Art bekanntgeworden, der einzelne aus einer Gasverteilerkammer gespeiste Brennerrohre aufweist, zwischen denen zusätzliche aufwärts gerichtete Brennöffnungen an der Oberseite der Gasverteilerkammer vorgesehen sind. Diese sind von einem Dach abgedeckt, das in Richtung der Brennerrohre offen ist und für eine so Verteilung des Gas-Luftgemisches aus der Gasverteilerkammer sorgt, wodurch ein Wettertragen der an einem Brennerrohr gezündeten Flamme zu den anderen Brennerrohren ermöglicht wird.From US-PS 28 75 820 a premix gas burner of this type has become known, the individual from a Has gas distribution chamber fed burner tubes, between which additional upward combustion openings are provided at the top of the gas distribution chamber. These are covered by a roof, which is open in the direction of the burner tubes and for such a distribution of the gas-air mixture from the gas distribution chamber ensures that the flame ignited on one burner tube is transmitted to the others Burner tubes is made possible.

Da diese Überzündvorrichtung an einem Ende der Br»;nnerrohre angeordnet ist, der Zündbrenner jedoch am gegenüberliegenden Ende eines Brennerrohres, muß zur Zündung aller Brennerrohre eine Flammenfront vom Ende eines Brennerrohres zu dessen anderen Ende laufen, um anschließend über die Überzündvorrichtung die Enden aller Brennerrohre zu erfassen, worauf die Flammen auf den jeweiligen Brennerrohren zum entgegengesetzten Ende laufen. Bei einer solchen Ausbildung dauert der Überzündvorgang relativ lange und es kann wegen des unverbrannt ausströmenden Gases zu Verpuffungserscheinungen kommen.Since this over-ignition device is arranged at one end of the burner tubes, so is the pilot burner At the opposite end of a burner tube, a flame front must be used to ignite all burner tubes run from the end of a burner tube to the other end, to then over the ignition device to capture the ends of all burner tubes, whereupon the flames on the respective burner tubes to run opposite end. With such a design, the overignition process takes a relatively long time and deflagration phenomena can occur because of the unburned gas escaping.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher dia Aufgabe zugrunde, das Überzünden von einem zum anderen Brennerrohr auf breiterer Front zu ermöglichen.The present invention is therefore based on the object of igniting from one to the other To enable burner tube on a wider front.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs,This problem is solved with the characterizing features of the main claim,

Mit dieser Maßnahme ist ein schnelles Überzünden auch bei schwierigen Betriebsbedingungen ohne weiteres möglich.With this measure, a quick overfire is easy even under difficult operating conditions possible.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Die nachfolgende Beschreibung erläutert ar,hand der Figuren eins bis fünf der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es bedeutetThe following description explains an exemplary embodiment, hand to the figures one to five of the drawing the invention. It means

F i g. I eine Ansichtsdarstellung einer Brennerhälfte,F i g. I a view of one half of the burner,

Fig.2 einen Teilschnitt durch die Brennerhälfte gemäß F i g. 1,2 shows a partial section through the burner half according to FIG. 1,

Fig.3 ein geprägtes Blechteil einer Mischkanaleinheit, 3 shows an embossed sheet metal part of a mixing channel unit,

F i g. 4 eine vergrößerte Einzelheit aus F i g. 3 undF i g. 4 shows an enlarged detail from FIG. 3 and

Fig.5 eine vergrößerte Einzelheit einer Mischkanaleinheit 5 shows an enlarged detail of a mixing channel unit

In allen fünf Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.In all five figures, the same reference symbols denote the same details.

Bei den Brennern gemäß F i g. 1 und 2 ist mit 1 ein Gasanschlußstutzen bezeichnet, welcher mittels einer Überwurfmutter 2 mit einem nicht dargestellten Gasschalter eines gasbeheizten Wassererhitzers verbunden ist Von dem Gasanschlußstutzen 1 wird Gas über ein nach unisn gebogenes Gaszufuhrrohr 3 zu einem Düsenrohr 4 geleitet, auf dem in regelmäßigen Abständen Gasaustrittsdüsen 5 angeordnet sind. Zwischen benachbarten Düsen 5 sind zwei Steckbolzen auf dem Düsenrohr angeordnet, wobei jeder eine Schulter 6 aufweist Auf dem Düsenrohr sind weiterhin Halter 7 befestigt, die in der Mitte der Längsrichtung des Düsenrohres 4 geschlitzt und in der Nähe des oberen Endes mit einer Querbohrung versehen sind.In the case of the burners according to FIG. 1 and 2, 1 denotes a gas connection piece, which by means of a Union nut 2 connected to a gas switch, not shown, of a gas-heated water heater From the gas connection piece 1, gas is supplied via a gas supply pipe 3 bent in the direction of unisn a nozzle tube 4, on which gas outlet nozzles 5 are arranged at regular intervals. Between adjacent nozzles 5, two socket pins are arranged on the nozzle tube, each with a shoulder 6 has On the nozzle pipe holders 7 are also attached, which in the middle of the longitudinal direction of the The nozzle tube 4 is slotted and is provided with a transverse bore near the upper end.

Eine Mischkanaleinheit 8 besteht aus zwei geprägten Blechteilen (Halbschalen 9 und 10). Die Halbschalen 9 und 10 weisen Einprägungen 11 auf, die sich zu zueinander parallelen senkrechten Mischkanälen ergänzen. Zwischen diesen Mischkanälen liegen plane Flächenteile 13. Oberhalb der Mischkanäle 12 sind die Halbschalen 9, 10 mit quervrlaufenden Einprägungen 14,15 versehen, die eine sich quer über die Mischkanäle erstreckende Gemischverteilerkammer 16 bilden. In diese Verteilerkammer 16 münden die von den Einprägungen 11 gebildeten Mischkanäle 12.A mixing channel unit 8 consists of two stamped sheet metal parts (half-shells 9 and 10). The half-shells 9 and 10 have impressions 11 which complement each other to form parallel, vertical mixing channels. Between these mixing channels are flat surface parts 13. Above the mixing channels 12 are the Half-shells 9, 10 are provided with transverse embossments 14, 15, which extend across the mixing channels form extending mixture distribution chamber 16. In this distribution chamber 16 open from the Mixing channels 12 formed by embossments 11.

Zwischen zwei Einprägungen 11 weist jede der Halbschalen 9 und 10 zwei halbzylindrische Einprägungen 17 auf, die sicii zu einer zylindrischen Steckbuchse ergänzen. Beim Zusammensetzen des Brenners wird die Mischkanaleinheit 8 mit den von den Einprägungen 17 gebildeten Steckbuchsen auf die Steckbolzen aufgesteckt, bis der untere Rand der Mischkanaleinheit auf der Schulter 6 zur Auflage kommt. Dann ist jeder der Mischkanäle 12 genau über einer Düse 5 zentriert und in einem durch die Schulter 6 definierten Abstand von dieser Düse gehalten.Between two indentations 11, each of the half-shells 9 and 10 has two semicylindrical indentations 17 on, the sicii to a cylindrical socket add to. When assembling the burner, the mixing channel unit 8 with the impressions 17 The sockets formed are pushed onto the socket pins until the lower edge of the mixing channel unit opens the shoulder 6 comes to rest. Then each of the mixing channels 12 is centered exactly over a nozzle 5 and in a distance defined by the shoulder 6 from this nozzle.

Zwei Flächenteile 13 zwischen Mischkanälen 12 sind dabei in die Schlitze der Halter 7 eingesteckt worden. Die Mischkanaleinheit 8 wird dann durch zwei Schrauben 18 befestigt, die durch die Querböhrung der Halter 7 und entsprechende Durchbrüche der Halbschalen 9 und 10 hindurchgeführt sind.Two surface parts 13 between mixing channels 12 have been inserted into the slots of the holder 7. The mixing channel unit 8 is then fastened by two screws 18, which pass through the transverse hole in the Holder 7 and corresponding openings in the half-shells 9 and 10 are passed.

Auf der Mischkanaleinheit 8 ist oberhalb der Gemischverteilerkammer 16 eine Folge von Brennerrohren 19 von rechteckigem Querschnitt befestigt. Zu diesem Zweck ist jedes der Brennerrohre 19 an der Unterseite mit einer U-förmigen Ausnehmung 20On the mixing channel unit 8 is a series of burner tubes above the mixture distribution chamber 16 19 attached of rectangular cross-section. For this purpose, each of the burner tubes 19 is on the Underside with a U-shaped recess 20

versehen, mittels welcher es »reitend« 8Hf_-. der Gemischverteilerkammer te aufsitzt. Die Verbindung zwischen der Gemisehvertejlerkammer t6 und dem Inneren der Brennerrohre 19 wird durch zwei seitlich von der Berthrungsebene der Halbschalen angeordnete Durchbrüche 21 und 22 innerhalb der Brennerrohre hergestellt. Auf diese Weise wird in Verlängerung des Mischkanals ein Wandungsteil am Durchbruch 21, 22 stehengelassen, der als Prallplatte wirkt und für eine gleichmäßige Druckverteilung in dem Brennerrohr sorgt In der Berührungsebene sind die Halbschalen 9 und 10 durch einen Falz 23 miteinander verbunden. Wie aus F i„g. 1 ersichtlich ist, ist der Falz 23 an der Oberseite der Verteilerkammer 16 mit Ausschnitten 24 versehen, in denen die Brennerrohre 19 gehalten sind.provided, by means of which it "riding" 8Hf _- . the mixture distributor chamber te is seated. The connection between the mixing chamber t6 and the interior of the burner tubes 19 is established by two openings 21 and 22 within the burner tubes arranged laterally from the plane of the half-shells. In this way, as an extension of the mixing channel, a wall part is left at the opening 21, 22, which acts as a baffle plate and ensures even pressure distribution in the burner tube. As shown in FIG. 1, the fold 23 on the top of the distribution chamber 16 is provided with cutouts 24 in which the burner tubes 19 are held.

An der Oberseite 25 der einzelnen Brennerrohre sind Gasaustritisöffnungen 26 vorgesehen, durch die das Gasluftgemisch aus dem Brenner austritt, um dort gezündet and verbrannt zu werden.Gas outlet openings 26 are provided on the top 25 of the individual burner tubes, through which the Gas-air mixture emerges from the burner to be ignited and burned there.

Wie aus der Fig.3 deutlich wird, weist jede der Halbschalen 9 oder 10 im Bereich der Gemischverteilerkammer 16 Einschnitte 30 auf, die die Brennerrohre 19 aufnehmen. Da die Brennerrohre im Abstand voneinander stehen, ergeben sich in jeder Halbschale Aufsätze 31, die im Bereich ihres obersten Endes 32 zwei halbzylindrische Prägungen 34 aufweisen, die in Verbindung mit der jeweils anderen Halbschale Brennöffnungen 35 ergeben, die im ganzen aus der F i g. 5 ersichtlich sind.As is clear from Figure 3, each of the Half-shells 9 or 10 in the region of the mixture distribution chamber 16 have incisions 30 which the burner tubes 19 take up. Since the burner tubes are at a distance from each other, there are attachments in each half-shell 31, which in the area of their uppermost end 32 have two semi-cylindrical embossments 34 which are shown in FIG Connection with the other half-shell result in combustion openings 35, the whole of the F i g. 5 can be seen.

Aus diesen aufwärts gerichteten Brennöffnungen 35 ergeben sich Flammen, die parallel zu den Flammen aus den Gasaustrittsöffnungen 26 liegen. Sie fluchten mit den Längsrichtungen der Mischkanäle 12. Die Anordnung ist so getroffen, daß durch die zwei Brennöffnungen 35, die zwischen jeweils zwei Brennerrohren 19 vorgesehen sind, der Abstand zwischen zwei Brennerrohren gedrittelt ist. Im Falle dicht beieinanderliegender Brennerrohre kann eine einzige Brennöffnung 35 zwischen zwei Brennerrohren vorgesehen sein, im Falle weit auseinanderliegender Brennerrohre sind mehrere Brennöffnun/ren 35 vorhanden. Die Zahl der Brennöffnungen 35 beziehungsweise die Größe der Abstände zwischen ihnen beziehungsweise zu den benachbarten Brennerrohren kann außerdem von der Zündfähigkeit des Gases oder Gasluftgemisches beeinflußt werden und auch von der Richtung der Gasmischanstrittsströme aus den Gasaustrittsöffnungen 26.These upwardly directed combustion openings 35 result in flames which are parallel to the flames the gas outlet openings 26 lie. They are aligned with the longitudinal directions of the mixing channels 12. The arrangement is made so that through the two combustion openings 35, which between two burner tubes 19 are provided, the distance between two burner tubes is divided into three. In the case of close proximity Burner tubes, a single combustion opening 35 can be provided between two burner tubes, in the case of There are several Brennöffnun / ren 35 of widely spaced burner tubes. The number of burn holes 35 or the size of the distances between them or to the neighboring ones Burner tubes can also be influenced by the ignitability of the gas or gas-air mixture and also from the direction of the mixed gas inlet flows from the gas outlet openings 26.

jede Brennöffnung 35 wird von einer Einlaßöffnung 36 gespeist, die im Querschnitt größer ist als der Querschnitt jeder Brennöffnung 35, Die Einlaßöffnung 36 geht unmittelbar aus dem Innenraum der Gemisch verteilerkammer 16 ab. Von der Einlaßöffnung 36 zweigen senkrecht zu den Achsen der Brennöffnungeneach combustion port 35 is fed from an inlet port 36 which is larger in cross-section than that Cross-section of each combustion opening 35, the inlet opening 36 goes directly out of the interior of the mixture distribution chamber 16. From the inlet port 36 branch perpendicular to the axes of the combustion ports

35 und der Einlaßöffnung 36 stehende weitere Brennöffnungen 37 ab. Diese Brennöffnungen 37 liegen im Zuge einer Einschnürung in Form eines Knicks 38, der die Querschnittsänderung zwischen Einlaßöffnung35 and the inlet opening 36 protruding further combustion openings 37. These combustion openings 37 are located in the course of a constriction in the form of a kink 38, the change in cross section between the inlet opening

36 und Brennöffnung 35 bewirkt Die Größe der öffnungen 37 ist so bemessen, daß jede für sich aälein größer ist als der Querschnitt der Einlaßöffnung 36, die wiederum größer als die Brennöffnung 35 bemessen ist Durch diese starke Drosselung reicht der Gasdurchsatz durch die Brennöffnung 35 nicht aus, um die dort anstehende Gemischflamme zum Abheben zu bringen.36 and focal opening 35 causes the size of the openings 37 is dimensioned so that each of them speaks for itself is larger than the cross section of the inlet opening 36, which in turn is larger than the combustion opening 35 As a result of this strong throttling, the gas throughput through the combustion opening 35 is not sufficient to reduce the flow rate there to bring the upcoming mixture flame to take off.

Bei der Bemessung der Austrittsflächen der Einlaßöffnung 36 und der zusätzlichen Brennöffnung 35 und 37 sind die Verhältnisse so, daß die Fläche einer einzigen senkrechtstehenden Brennöffnung 37 gleich oder größer ist als die Fläche der zugeo.»rjieten Einlaßöffnung 36. Da von einer Einlaßöffnung 3t» z·. ;ei zueinander fluchtende senkrechtstehende Brennöffnungen 37 abgehen, ist deren gemeinsame Austrittsfläche etwa doppelt so groß wie die der Einlaßöffnung. Wesentlich ist hierbei, iaß die der Einlaßöffnung 36 zugewandte Kante der inneren Begrenzung der senkrechtstehenden Brennöffnungen 37 größer gehalten ist als die hiervon entferntstehende Kante im Bereich des Knicks 38. Hieraus resultiert eine gewisse Staubirdung des Gasbzw. Gasluftgemisches im Zuge des Strömungskanals, so daß dieses Gas- oder Gasluftgemisch unter Wirbelbildung als Haftflamme im Bereich des Knicks austritt und an der Oberseite der Brennöffnungen 37 brenntWhen dimensioning the outlet areas of the inlet opening 36 and the additional focal opening 35 and 37, the proportions are such that the area of a single vertical combustion opening 37 is equal to or larger than the area of the closed inlet opening 36. Since from an inlet opening 3t »z ·. ; a mutually aligned perpendicular combustion openings 37 emerge, their common exit area is about twice as large as that of the inlet opening. Is essential in this case, the edge of the inner boundary of the vertical one facing the inlet opening 36 Burning openings 37 are kept larger than the edge in the area of the kink 38 that is remote therefrom. This results in a certain amount of dust from the gas or Gas-air mixture in the course of the flow channel, so that this gas or gas-air mixture with vortex formation as a sticky flame in the area of the kink emerges and burns at the top of the combustion openings 37

Die Größe der Fläche der Brennöffnung 35 ist so bemessen, daß sie weniger als halb so groß ist als die Fläche der Einlaßöffnung. Die Toleranzmaße sind dabei so festgelegt, daß bei größtmöglicher Fläche der Einlaßöffnung 36 diese gleich ist der kleinstmöglichen Austrittsfläche einer Brennöffnung 37. Bei Maximaltoleranz beträgt die Austrittsfläche der Brennöffnung 35 die Hälfte dieser Flächen.The size of the area of the combustion opening 35 is such that it is less than half as large as that Inlet opening area. The tolerance dimensions are set so that with the largest possible area of the Inlet opening 36 this is equal to the smallest possible exit area of a combustion opening 37. With maximum tolerance the exit area of the combustion opening 35 is half of these areas.

Wie aus der F i g. 4 ersichtlich, kommt der Knick 38 durch eine Pressung 39 mit einem Formstempel auf dem oberen Bereich 40 der Halbschalen 9 und 10 zustande.As shown in FIG. 4, the bend 38 comes through a pressing 39 with a forming die on the upper area 40 of the half-shells 9 and 10.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. In-line burner for a gas-heated device with a gas distribution chamber on the top with Arranged burner tubes provided with combustion openings and the additional upwardly directed combustion openings between the burner tubes having that in at the top of the gas distribution chamber arranged attachments are formed, which channels for connecting the gas distribution chamber with the focal ports included, thereby characterized in that of the channels further into the spaces between the Burner tubes (19) branch off directed combustion openings (37), the exit axes of which are perpendicular to the is the upwardly directed combustion openings (35) are arranged.

2. Burner according to claim 1, characterized in that the cross sections of the inlet openings (36) of the channels are kept larger than the cross-sections of the combustion openings aligned with them (35).

3. Burner according to claim 1, characterized in that the cross sections of the inlet openings (36) of the channels are kept smaller or the same size as the area of one of the further combustion openings (37).

4. Burner according to claim 2, characterized in that in the channels in the region of the further combustion openings (37) a constriction (38) is provided

5. Burner according to claim 2, characterized in that the Austrit.afläche the upward directed Brennöffnuiigen (35) almost half the area of the associated. . Inlet openings (36) of the channel.