DE3505513A1

DE3505513A1 - Brenner

Info

Publication number: DE3505513A1
Application number: DE19853505513
Authority: DE
Inventors: Vaclav 7514 Eggenstein-Leopoldshafen Prech; Friedrich Dr. 7500 Karlsruhe Rückert
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1985-02-16
Filing date: 1985-02-16
Publication date: 1986-08-21
Also published as: FR2577659A1; DE3505513C2; CH666338A5

Description

Brenner ^i

Die Erfindung betrifft einen Brenner mit zwei Zuleitungen der in Reaktion zu bringenden Medien sowie einer Zündung und einer Temperaturmeßstelle, wobei die Zuleitungen vorzugsweise konzentrisch ineinander geführt sind.

Bei der Zusammenführung von zwei oder mehreren Medien zwecks Erzeugung einer chemischen Reaktion -sei es zur Gewinnung von Wärmeenergie oder Bildung einer speziellen chemischen Verbindung- muß stets eine sichere Zündung gewährleistet werden. Insbesondere ist Aufmerksamkeit diesbezüglich dann anzuwenden, wenn es sich bei den Medien um die Gase Hp und 0~ handelt und im Gas H- Spuren von Deuterium und/oder Tritium enthalten sein können, die es in einem nachfolgenden Analysenverfahren nachzuweisen gilt.

Die der Erfindung gestellte Aufgabe besteht darin, bei einem Brenner der e.g. Art eine sichere Zündung zu gewähr- ) leisten, wobei darauf zu achten ist, daß die Zusammenführung

der reagierenden Medien und deren Verbrennung möglichst gleichmäßig und ungestört zu erfolgen hat (Explosionsgemisch).

Die Lösung ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 beschrieben.

Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung wieder.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß praktisch ein Zünddrahtkäfig ausgebildet wurde, der im reduzierenden Gasbereich liegt und die Kegelform des Spiralkäfigs eine nahezu gleichmäßige Gasdurchlässigkeit be-

wirkt. Die besondere Gestaltung des Temperaturmeßfühlers und seine zentrale Anordnung erlauben zusätzlich eine ausreichende Meßgenauigkeit, die für eine hohe Zündsicherheit sorgt. Die angelegte elektrische Spannung am Heizdraht führt darüber hinaus zu keiner Beeinträchtigung des Brennkörpers.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt im Schnitt eine Brennervorrichtung. Sie dient der Verbrennung von H₂ (D₃, HT) zu Wasser. Im Prinzip besteht der Brenner aus einer inneren Zuleitung 1 für das H^-Gas sowie einer hierzu konzentrisch angeordneten äußeren Zuleitung 2 für das O„-Gas.

Die äußere Zuleitung 2 wird von einer Scheibe 4 gebildet, in der eine Ausnehmung 3 eingefügt ist, die über eine kreisrunde Öffnung 5 in der Brennerwand 6 mit dem Reaktionsraum 7 in Verbindung steht. Die Scheibe 4 ist dicht an der Brennerwand 6 angeschraubt. Die innere Zuleitung 1 sitzt konzentrisch in der Ausnehmung 3 und ragt mit ihrer vorderen Stirnseite 9, die als Austrittsöffnung 10 für das H₂-GaS dient und mittig in der Öffnung 5 angeordnet ist, über die Öffnung 5 hinaus in den Reaktionsraum 7. Die innere Zuleitung 1 ist selbst wiederum an der Scheibe 4 dicht angeschraubt. Die Öffnung 5 bildet somit einen ringförmigen Schlitz.

Über der Austrittsöffnung 10 der inneren Zuleitung 1 erhebt sich ein spiralförmig gefertigter Kegelkäfig 12, dessen Windungen im optimierbaren Abstand voneinander verlaufen.

Die Windungen enden in einer Abschlußwicklung 13 mit konstantem Querschnitt, die das vordere Ende eines Stabes 14 umfassen und konzentrisch innerhalb der inneren Zuleitung (in der Kegelkäfigachse 17 liegend) halten. Innerhalb dieses Stabes 14 ist mindestens ein Temperaturmeßfühler 15 verlegt, mit dem die Temperatur an der vorderen Spitze des Stabes 14 angezeigt werden kann. Das untere Ende des Stabes 14 ist an der Zuleitung 1 dicht befestigt.

Die Windungen des Kegelkäfigs 12 bestehen aus einem Schutzmantel 11 aus korrosionsfestem, hitzebeständigem Material,

mit kaltem Ende

in dem ein Heizdraht 16/elektrisch gegenüber dem Schutzmantel 11 isoliert verlegt ist. Die Zuführung des Heizdrahtes 16 zu den Windungen des Kegelkäfigs 12 erfolgt innerhalb der Wandung der inneren Zuleitung 1. Das vordere Stabende kann mit der Abschlußwicklung 13 abschließen oder (wie dargestellt) darüber hinaus in den Reaktionsraum 7 * hineinragen. Der Abstand der Windungen des Kegelkäfigs

> 12 kann derart optimiert werden, daß das zwischen ihnen

hindurchtretende H^-Gas homogen sich mit dem O-Gas aus der Schlitzöffnung 5 vermischt bzw. verbrennt.

Claims

Kernforschungszentrum Karlsruhe, den 14.Feb.19

Karlsruhe GmbH PLA 8509 Ga/he

ANR 1002597

Patentansprüche:

S) Brenner mit zwei Zuleitungen der in Reaktion zu bringenden Medien sowie einer Zündung und einer Temperaturmeßstelle, wobei die Zuleitungen vorzugsweise konzentrisch ineinander geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß über der Austrittsöffnung (10) der inneren Zuleitung (1) ein spiralförmig gewickelter Kegelkäfig (12) befestigt ist, dessen Windungen im Abstand zueinander stehen, daß in der Kegelkäfigachse (17) ein Stab (14) angeordnet ist, der die Temperaturmeßstelle (15) enthält, daß der Stab (14) von der Spitze (13) des Kegelkäfigs (12) gehaltert ist, und daß die Windungen des Kegelkäfigs (12) als Heizung ausgebildet sind.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ξ Windungen des Kegelkäfigs (12) aus einem Schutzmantel (11) bestehen, in dessen Innern ein elektrischer Heizdraht (16) mit kaltem Ende isoliert untergebracht ist.
3. Brenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stab (14) mindestens ein Temperaturfühler (15) bis zum Stirnseitenbereich geführt ist.
4. Brenner nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das in der inneren Zuleitung (1) zugeführte Medien zwischen den Windungen des Kegelkäfigs (12) hindurchtritt und mit den weiteren Medien zusammentrifft, die aus einer ringförmigen Schlitzöffnung (5) der zweiten Zuleitung (2) austreten.