DE3153336C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein bekannter Brenner nach der DE-OS 19 15 323 weist stromauf einer Beruhigungskammer eine Zuführung für ein bereits vorge­ mischtes Gas-Luft-Gemisch sowie stromab Brennerbohrungen auf, die in eine Brennkammer münden. Die Abgase aus der Brenn­ kammer vermischen sich anschließend an die Brennkammer mit einem zu erwärmenden Strömungsmittel. Der Nachteil dieses Brenners ist die erforderliche Brennkammer, deren stark erhitzte Wände nur wenig Wärme an das über ein zentrales Rohr zuströmende Strö­ mungsmittel übertragen.

Bei einem bekannten Brenner der gattungsgemäßen Art (DE-GM 19 88 292) werden Verbrennungsluft und Brenngas in einer großvolumigen Misch- und Brennkammer wenigstens eines Gasbrenners vermischt und verbrannt. Wenn die Abgase aus dem Brenner austreten, ist der überwiegende Teil des Verbrennungs­ vorganges bereits abgelaufen. Die Erhitzung der umgebenden Luft im Gehäuse erfolgt daher auch über die Wandung eines flammrohrartigen Endstückes des Brenners, welches stark er­ hitzt wird. Weiterhin benötigt der Brenner zur Gas-Luft-Ge­ mischbildung eine für die Anordnung n einem luftführenden Ge­ häuse ungünstige großvolumige Misch- und Brennkammer.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Brenner der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der mit hohem Wirkungsgrad und in wechselnden Lastbereichen zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Aufgrund dieser Ausbildung findet die Verbrennung inner­ halb des zu erhitzenden Luftstromes statt, so daß der größte Teil der Wärme unmittelbar auf die zu erhitzende Luft übergeht. Die Wände des Brenners werden so weniger heiß und durch die vorbeiströmende Luft problemlos auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten. Obwohl die Flamme direkt im zu erhitzenden Luftstrom brennt, besteht aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung keine Gefahr des Flammenabrisses. Die Abmessungen des Brenners selbst können gering gehalten werden, da das Gehäuse keine Brenn­ kammern enthält.

Bevorzugte Strömungsgeschwindigkeiten sind dem Anspruch 2 zu entnehmen.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Brenner für einen Heißlufterzeuger,

Fig. 2 einen Heißlufterzeuger mit einem Brenner und

Fig. 3 Längsschnitt eines Heißlufterzeugers für eine Trocknungsstrecke mit mehreren Brennern.

In Fig. 1 werden durch die Öffnungen 1 und 2 Gas bzw. Luft in einem für eine vollständige Verbrennung geeig­ neten Verhältnis in einen Gas-Luft-Mischraum 3 eingeblasen und dort miteinander vermischt. Durch mindestens eine Verbindungsleitung 4 zum Brenner 11 strömt das Gas-Luft- Gemisch weiter zu einer Beruhigungskammer 5 und erfährt dort eine zusätzliche intensive Vermischung. Über min­ destens eine Leitung 6, die tangential in eine Bohrung 7 einmündet, gelangt das Gas-Luft-Gemisch mit z.B. einer Geschwindigkeit von 50-200 m/s zum Brennermund 8. Die Leitungen 4, 6 weisen Querschnitte auf, welche sicher­ stellen, daß die Strömungsgeschwindigkeit unter allen Be­ triebsbedingungen (Voll- und Teillast und für beliebige Gemische sowie Wasserstoff als Brennstoff) größer als die Zünd­ geschwindigkeit des Gemisches ist. Wegen des tangentialen Eintritts in die Bohrung 7 fließt das Gas-Luft-Gemisch schraubenlinienförmig zum Ende (Brennermund) 8 und ver­ brennt dort in einer kalottenförmigen, äußerst heißen Flamme 9.

Die Verbindungsleitung 4, die eine Blende 4′ aufweisen kann, wie auch die Leitung 6, in welcher das Gemisch mit 50-200 m/s, vorzugsweise 80-150 m/s fließt, wirken als Rückschlagsicherungen bei einem allfälligen Druckabfall in dem Gas-Luft-Mischraum 3.

Dank der kurzen Flamme 9 ist der Brenner lageunempfindlich. Druckschwankungen, wie sie im industriellen Einsatz vor­ kommen können, werden durch den Gas-Luft-Mischraum 3 und die Beruhigungskammer 5, die als Speicher wirken, ausge­ glichen.

Druckabfälle bis auf etwa 50% des für den Brenner gelten­ den Auslegungswertes rufen kein Auslöschen der Flamme 9 hervor, auch wenn sich diese in einem Luftstrom befindet. Der Brenner eignet sich daher sehr gut für die Erzeugung von Heißluft.

In Fig. 2 ist eine Anordnung gezeigt, in welcher der Brenner in einem Heißlufterzeuger verwendet wird.

Nach Fig. 2 ist der Brenner 11 in einem Gehäuse 10 ange­ ordnet. Durch eine Öffnung 12 wird Luft zugeführt und umströmt zuerst das Brennergehäuse und anschließend die Flamme 9. Durch eine Öffnung 13 wird die erhitzte Luft dem Verbraucher zugeführt.

Nach Fig. 3 sind mehrere Brenner 11 in einem gemeinsamen Gehäuse 14 vorgesehen. Die erhitzte Luft kann entweder durch eine einzige oder durch eine Mehrzahl von Öffnungen 15 austreten. Beispielsweise können durch die in einer Reihe angeordneten Öffnungen 15 Heißluftströme an zu trocknende, an den Öffnungen 15 vorbeigeführte Werkstücke, z.B. frisch lackierte Dosen 16, die an einer mit Magneten 17 versehenen Transportanlage 18 hängen, geleitet werden.

In dem Heißlufterzeuger wird der Brenner 11 durch die zugeführte Luft laufend gekühlt, d.h. der Brenner 11 bleibt kalt und benötigt keine Isolation. Die einströmende Luft ist somit bereits vorgewärmt, wenn sie die Flamme 9 erreicht. Die gesamte im Brenner 11 erzeugte Wärmemenge wird an die Luft abgegeben und steht für den gewünschten Verwendungszweck zur Verfügung.

Es ist auch möglich, die in der oben beschriebenen Anord­ nung erzeugte Heißluft für beliebige andere Zwecke, z.B. Heizen großer Räume, oder auch zum Biegen und Glätten von Kunststoffen u.a. zu verwenden.

Der Brenner 11 besitzt einen sehr einfachen Aufbau und ist preisgünstig herstellbar. Da eine Isolation des Brenners 11 entfällt, kann er in sehr kompakter Weise im Gehäuse 10, 14 des Heißlufterzeugers untergebracht werden.

Der Brenner 11 erfordert keine Wartung, da weder beweg­ liche Teile noch schmutzempfindliche Rückschlaggitter vorliegen.

Die Vermischung des Gases mit der Luft erfolgt an einer zentralen Stelle außerhalb des oder der Brenner 11. Nach Fig. 3 sind sämtliche Brenner an einen gemeinsamen, außerhalb des Gehäuses 14 angeordneten Gas-Luft-Misch­ raum 3 angeschlossen.

Vollastbetrieb wird innerhalb Sekunden erreicht; ein Teillastbetrieb ist durch Absenken des Druckes in der Speiseleitung möglich.

Bei Verwendung des Heißlufterzeugers in Trocknungsanlagen werden die verdunsteten Flüssigkeiten, z.B. Lösungsmittel, durch den Luftstrom weggeführt.

Unter günstigen Bedingungen kann die gebrauchte Heißluft ganz oder teilweise vom Verbraucher in den Brenner zurück­ geführt und wieder erwärmt werden.

Claims (2)

1. Brenner für gasförmigen Brennstoff zum Einsatz in einem Heißlufterzeuger, insbesondere zur Erzeugung von Heiß­ luft für Trocknungsanlagen von Lackiergut, der allein oder zusammen mit weiteren gleichartigen Brennern inner­ halb eines den zu erwärmenden Luftstrom führenden Ge­ häuses angeordnet ist und dessen Abgase in den Luft­ strom strömen, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (11) in an sich bekannter Weise in Strömungsrichtung hintereinander einen Gas-Luft-Misch­ raum (3), eine Beruhigungskammer (5) und mindestens eine Brennerbohrung (7) aufweist, daß das Gas-Luft- Gemisch in die Brennerbohrung (7) mit einer größeren Strömungsgeschwindigkeit als die Zündgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches tangential eingeleitet ist und daß die Brennerbohrung (7) mit ihrem stromabgelegenen Ende (8), an dem sich die Flamme (9) ausbildet, in dem den Luftstrom führenden Gehäuse (10, 14) mündet.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gas-Luft-Gemisch der Brenner­ bohrung (7) mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 50-200 m/s, insbesondere von 80-150 m/s zuströmt.