DE3110301C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.

Bei einem Gasbrenner dieser Bauart handelt es sich um einen betriebsinternen Stand der Technik. Bei diesem Brenner ist die Gemischgeschwindigkeit im Gehäuse nicht konstant und der außerhalb des Gehäuses herrschende statische Druck beim Verbrennen des Gemisches ist nicht gleichförmig. Dies führt dazu, daß sowohl die Höhe der über den Umfang des Gehäuses haftenden Flammen wie auch das Ausströmen des Gemisches aus den Öffnungen im Gehäuse A nicht gleichförmig ist. Ferner arbeitet dieser Brenner mit einem gewissen Luftüberschuß, wodurch sich die Gefahr des Verblasens der Flammen erhöht.

Dieser Brenner ist im Inneren mit einem kegelstumpfförmigen perforierten Einsatz versehen, dessen Spitze gegen die Gemischzufuhrseite des Brenners gerichtet ist.

Hiermit ist eine ausreichende Vergleichmäßigung der Verteilung des Ge­ misches nicht zu erreichen.

Ferner ist ein Gasbrenner bekannt (FR-PS 20 75 163), der ein perforiertes zylindrisches Gehäuse aufweist, welches an einem Ende verschlossen und am anderen Ende offen ist und in dessen Inneres ein Gemisch aus Gas und Luft unter Druck eingeführt wird, welches von einem vor dem Gehäuse angeordneten Ventilator geliefert wird. Mit diesem Brenner, der keinen Einsatz aufweist, wird eine hohe Wärmestromdichte unter Aufrechterhaltung eines stabilen Betriebs angestrebt.

Weiter ist es bekannt (US-PS 29 80 104) Austrittsöffnungen eines Gasbrenners hinsichtlich Länge und der Durchmesser zu variieren, um letztlich ein gleichmäßiges Flammenbild des Brenners zu erreichen, jedoch handelt es sich hierbei um Flammenaustrittsöffnungen, die durch düsenartige Einsätze gebildet sind, was einen komplizierten und ferti­ gungstechnisch aufwendigen Aufbau bedingt und ferner in­ folge der in das Innere des Brennergehäuses vorstehenden Düseneinsätze zu Wirbelbildungen im zugeführten Luft/Brenn­ gas-Gemisch führt, welche den angestrebten Effekt beein­ trächtigen.

Schließlich sind Gasbrenner bekannt (GB-PS 12 54 247), bei denen das Gehäuse des Brenners Flammenaustrittsöffnungen aufweist, die durch Aufplatzungen gebildet sind. Dabei han­ delt es sich um nach außen ragende Ränder mit regelmäßi­ gem Aufbau und gleicher Höhe. Hierdurch ist eine Flammenhaftung erreichbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Gasbrenner zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln eine gleichmäßige Verteilung des Gemisches und eine gute Flammenhaftung erreicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Nach Maßgabe der Erfindung sind die Flammenaustrittsöffnun­ gen durch Aufplatzungen gebildet, deren Vorsprünge unregel­ mäßig und von variabler Höhe sind, was die Haftung der Flammen an den Flammenaustrittsöffnungen wesentlich erhöht. Der kegelstumpfförmige perforierte Einsatz im Inneren des zylin­ drischen Gehäuses mit seiner großen Basis an der Gemischzufuhrseite hat zur Folge, daß die Längsbewegung des in das Gehäuse strömenden Luft/Brenngas-Gemisches in eine gleichmäßige Radialbewegung zu den Flammenaustrittsöffnun­ gen umgelenkt wird, so daß über die gesamte Länge des Ge­ häuses gleichmäßige Anströmverhältnisse zu den Flammenaus­ trittsöffnungen gewährleistet sind. Dies in Verbindung mit der Ausbildung der Aufplatzungen führt zu einer erhöhten Flammenstabilität über dem gesamten Brenner.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Gasbrenners nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische größere Darstellung des Flammenaustritts des Brenners,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Flammenaus­ trittsöffnung im Schnitt,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Brenner,

Fig. 5 eine schematische Darstellung, die die Ausrichtung der Flammenaustrittsöffnungen zeigt und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Flammen­ austritte nach einer abgeänderten Ausführungs­ form der Erfindung.

Nach der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Ausführungs­ form ist der Gasbrenner aus einem zylindrischen Gehäuse 1 gebildet, das am oberen Ende durch eine Scheibe 2 verschlos­ sen und mit einem Gas-Luftgemisch über das andere offene Ende gespeist ist

Das Gehäuse 1 umfaßt gleichmäßig über seinen gesamten Umfang verteilte Flammenaustrittsöffnungen 3, die die Form von im wesentlichen gleichseitigen Dreiecken aufweisen. Diese Öffnungen erhält man mittels einer Presse, deren Stempel das Metall auf­ reißt ohne es abzureißen, wobei an jeder Öffnung 3 drei Vor­ sprünge 4 (Fig. 2) gebildet werden, deren Spitzen vom Gehäuse weg nach außen ragen und auf denen sich die Flam­ men festsetzen.

An jeder Flammenaustrittsöffnung 3 erhält man somit eine pyramidenförmige Aufplatzung, deren Tiefe etwa gleich dem √ fachen der Seite des Dreiecks dieser Öffnung ist und die eine Einschnürung bildet, welche ein Zurückschlagen der Flamme vermeidet.

Die Vorsprünge 4 sind unregelmäßig ausgebildet, wobei sich die Höhe der Aufplatzungen 5 verändert, um über einen Punkt zu verfügen, wo die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches gleich der Zündgeschwindigkeit ist. Aufgrund der unre­ gelmäßigen Ausbildung eines jeden Öffnungsbereiches er­ reicht man, daß die Austrittsgeschwindigkeiten des gas­ förmigen Gemisches pro Öffnung unterschiedlich sind. Der Abstand "b" (Fig. 3) zwischen Basis und Kopf jedes Vor­ sprungs 4 einer Flammenaustrittsöffnung liegt zwischen 0,3 und 1,3 mm und die gesamte Höhe der Vorsprünge beträgt zwischen 1,5 und 2 mm.

In Fig. 5 erkennt man, daß die Aufplatzungen 5 schräg ver­ laufende symmetrische Längsreihen bilden. Die Spitzen der Flammenaustrittsöffnungen 3 sind derart unterschiedlich zu­ einander ausgerichtet, daß die Abstände "a" zwischen den spitzen benachbarter Flammenaustrittsöffnungen im wesent­ lichen unregelmäßig werden.

Die Flammen 7 (Fig. 3) sind einander angenähert und an jeder Flammenaustrittsöffnung 3 stellt sich ein Unterdruck ein, der zu Turbulenzen aufgrund einer unter­ schiedlichen Strömung an der Basis der Aufplatzungen und somit zu Wirbeln 8 führt, die die heißen Verbrennungs­ gase aus den strömungsabwärts befindli­ chen Teilen der Flamme in Rezirkulation setzen und wieder einführen, wie durch das Bezugszeichen 9 in Fig. 3 angedeutet ist. Dies begünstigt die Flammenstabilität.

Im Innern des zylindrischen Gehäuses befindet sich ein Einsatz 20, der die Längsbewegung des gasförmigen Gemi­ sches in eine gleichmäßige Radialbewegung umformt. Dieser Einsatz 20 hat eine Rotationsfläche in Form eines Kegelstumpfes, dessen Durchmesser der kleinen Basis d 1 und der großen Basis d 2 ist.

Der Kegelstumpf ist aus einem feinen Metallgewebe gebildet und mit der kleinen Basis gegen das obere Ende des zylindrischen Gehäuses 1 gerichtet. Die große Basis des Einsatzes weist im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Gehäuse auf, so daß die Gesamtheit des Gemisches aus Luft und Gas gezwungen wird, durch die Öffnungen des Einsatzes zu gelangen und das zylindrische Gehäuse 1 zu erreichen. Auch im Falle einer turbulenten Bewegung des gasförmigen Gemisches kann die Vertikalgeschwindigkeit dieses Gemisches in eine gleichförmige Horizontalgeschwindigkeit über die gesamte Länge des zylindrischen Gehäuses umgeformt werden. Außerdem dient der Einsatz als letzte Barriere gegen einen Flammenrückschlag.

Nach einer in Fig. 6 dargestellten Variante sind die Flammenaustrittsöffnungen 10 kreisförmig und jeweils von zwei Vorsprüngen 11 derart begrenzt, daß mit diesen zylindrische Aufplatzungen 12 gebildet werden.

Claims (7)

1. Gasbrenner, der mit einem Vorgemisch aus Luft und Brenngas arbeitet und ein zylindrisches, an einer Stirn­ seite mit dem Gemisch beaufschlagtes Gehäuse mit gleich­ mäßig in Reihen über den Umfang verteilten Flammenaus­ trittsöffnungen aufweist, deren nach außen ragende Ränder mit diesen Öffnungen Aufplatzungen bilden, und der einen kegelstumpfförmigen perforierten Einsatz im Innern des Gehäuses umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder jeder Flammenaustrittsöffnung (3, 10) unregelmäßige Vorsprünge (4, 11) von variabler Höhe bil­ den, die unterschiedlich von einer Reihe zur anderen orientiert sind, und daß der kegelstumpfförmige Einsatz (20) mit seiner Basis größeren Durchmessers (d 2) zur Gemischzu­ führung gerichtet ist sowie über seinen Umfang und seine Länge perforiert ist derart, daß die Längsbewegung des Gemisches in eine gleichmäßige Radialbewegung umformbar ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenaustrittsöffnungen (3) jeweils von drei Vorsprüngen begrenzt sind, welche mit den Flammenaus­ trittsöffnungen (3) pyramidenförmige Aufplatzungen (5) bilden.

3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenaustrittsöffnungen (10) jeweils von zwei Vorsprüngen (11) begrenzt sind, die mit den Flammenaus­ trittsöffnungen zylindrische Aufplatzungen (12) bilden.

4. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand "a" zwischen den Spitzen benachbarter Flammenaustrittsöffnungen (3) variabel ist.

5. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand "b" zwischen Basis und Kopf jedes Vor­ sprungs (4) einer Flammenaustrittsöffnung (3) zwischen 0,3 und 1,3 mm beträgt.

6. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Höhe der Vorsprünge (4, 11) zwischen 1,5 und 2 mm beträgt.

7. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (20) aus einem feinen Metallgewebe besteht.