DE3639974C2

DE3639974C2 - Lance-shaped burner tube

Info

Publication number: DE3639974C2
Application number: DE19863639974
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Schrader; Roland Merker; Siegfried Wolff
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1986-11-22
Filing date: 1986-11-22
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2006-11-23
Also published as: DE3639974A1

Description

Die Erfindung betrifft ein lanzenförmiges Brennerrohr für ein einen Brennraum und gegebenenfalls einen an diesen angeschlossenen Abgassammelkasten aufweisendes Gasgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a lance-shaped burner tube for a combustion chamber and possibly one on it connected gas collection device according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Brennerrohr ist bekannt (DE 85 20 263 U1). Hier wird eine Abgas-Rückführungsleitung zwischen Abgasrohr und Brenner angeordnet. Eine Rückführung von Teil- Abgasmengen wird hier durch ein Gebläse erreicht, welches entweder direkt in dieser Leitung oder in der Abgasleitung selbst angeordnet ist. Bei der letzteren Lösung werden Abgase dadurch zurückgeführt, daß hinter dem Gebläse und hinter dem Anschluß der Abgas-Rückführleitung eine Staubblende angeordnet ist. Ersichtlich zeigt diese bekannte Einrichtung zwar auch die Maßnahme, durch Rückführung von Abgasen den NO_x-Gehalt zu mindern, dies jedoch mit erheblichem Aufwand.Such a burner tube is known (DE 85 20 263 U1). Here, an exhaust gas recirculation line is arranged between the exhaust pipe and burner. A return of partial amounts of exhaust gas is achieved here by a blower, which is arranged either directly in this line or in the exhaust line itself. In the latter solution, exhaust gases are recycled in that a dust screen is arranged behind the fan and behind the connection of the exhaust gas recirculation line. Obviously, this known device also shows the measure to reduce the NO _x content by recycling exhaust gases, but with considerable effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein lanzenförmiges Brennerrohr der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Menge der NO_x-Anteile im Abgas unter Vermeidung eines Gebläses für die Rückführung des Abgases verringert ist.The object of the invention is to propose a lance-shaped burner tube of the type mentioned, in which the amount of NO _x components in the exhaust gas is reduced while avoiding a blower for the recirculation of the exhaust gas.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by characterizing features of claim 1 solved.

Der im Mischrohr auftretende Unterdruck wird dabei dazu ausgenutzt, über das Zuleitungsrohr aus dem Brennraum bzw. dem Abgassammelkasten eine geringe Menge von Abgas, beispielsweise 3%, abzusaugen. Dieses wird im Mischrohr dem primären Brenngas-Luft-Gemisch zugemischt. Die damit verbundene Absenkung des Sauerstoffpartialdruckes führt im Endergebnis zu einer Verminderung der Menge der NO_x-Anteile im Abgas, das in die Umgebung abgeleitet wird.The negative pressure occurring in the mixing tube is used to extract a small amount of exhaust gas, for example 3%, from the combustion chamber or the exhaust gas collection box via the feed tube. This is added to the primary fuel gas-air mixture in the mixing tube. The associated lowering of the oxygen partial pressure ultimately leads to a reduction in the amount of NO _x components in the exhaust gas which is discharged into the environment.

Neben der Reduzierung des NO_x-Gehalts ergibt sich im übrigen eine deutliche Verminderung des CO-Anteils im Abgas.In addition to the reduction in the NO _x content, there is also a significant reduction in the CO content in the exhaust gas.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention result from the subclaims.

Mit der Ausbildung gemäß Patentanspruch 6 ist eine weitere Reduzierung des NO_x- Gehalts möglich.With the training according to claim 6, a further reduction of the NO _x content is possible.

Zur Senkung der NO_x-Emissionen von Gasbrennern ist aus der US-PS 45 25 141 die Anordnung rohr förmiger Kühlelemente im Flammenbereich eines Brennerrohrs be kannt.To reduce the NO _x emissions of gas burners, the arrangement of tubular cooling elements in the flame region of a burner tube is known from US-PS 45 25 141.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The following are exemplary embodiments of the invention explained using the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Aufsicht eines Brennerrohrs, Fig. 1 is a plan view of a burner tube,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II nach Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II of FIG. 1,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht, Fig. 3 shows another embodiment corresponding to FIGS. 1 view,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV nach Fig. 3. Fig. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 3.

Ein Brennerrohr weist einen Außenmantel 1 auf, der oben mit einer Vielzahl von Brenngas-Austrittsöffnungen 2 versehen ist. In dem Außenmantel 1 ist ein Mischrohr 3 angeordnet. Dieses ist gaseintrittsseitig mit einer Aufweitung 4 versehen, an die im Bereich 5 ein verengter Rohrabschnitt anschließt. Zur innenseitigen Öffnung 6 des Mischrohrs 3 ist dieses mit einem sich im Querschnitt erweiternden Abschnitt 7 versehen. Vor der Öffnung 6 ist ein mit Öffnungen versehenes Umlenkblech 8 angeordnet. A burner tube has an outer jacket 1 , which is provided at the top with a plurality of fuel gas outlet openings 2 . A mixing tube 3 is arranged in the outer jacket 1 . This is provided with a widening 4 on the gas inlet side, to which a narrowed pipe section adjoins in area 5 . To the inside opening 6 of the mixing tube 3 , this is provided with a section 7 widening in cross section. A baffle 8 provided with openings is arranged in front of the opening 6 .

Das Brennerrohr ist mit einem Befestigungsflansch 9 versehen. Auf die Aufweitung 4 ist eine Gasdüse 10 gerichtet, in deren Umgebung im Betrieb in Richtung der Pfeile 11 Umgebungsluft angesaugt wird.The burner tube is provided with a mounting flange 9 . A gas nozzle 10 is directed onto the widening 4 , in the vicinity of which ambient air is drawn in during operation in the direction of the arrows 11 .

Im Bereich des verengten Rohrabschnittes ist an das Mischrohr 3 ein Zuleitungsrohr 12 für Abgas angeschlossen. Um eine gleichmäßige Abgasbeimischung zu erreichen, kann das Zuleitungsrohr 12 die Engstelle des Mischrohrs 3 auch umgreifen und mündet dann an mehreren Umfangstellen in das Mischrohr 3. Das Zuleitungsrohr 12 ist mit dem Mischrohr 3 verschweißt oder hartverlötet und durch den Außenmantel 1 geführt.In the area of the narrowed pipe section, a feed pipe 12 for exhaust gas is connected to the mixing pipe 3 . In order to achieve a uniform exhaust gas admixture, the feed pipe 12 can also encompass the constriction of the mixing pipe 3 and then opens into the mixing pipe 3 at several peripheral points. The feed pipe 12 is welded or brazed to the mixing pipe 3 and guided through the outer jacket 1 .

Bei einer Ausführungsform ragt das Zuleitungsrohr 12 direkt in den Brennraum 13. An seinem im Brennraum 13 liegenden Ende 14 ist es offen.In one embodiment, the feed pipe 12 projects directly into the combustion chamber 13 . It is open at its end 14 located in the combustion chamber 13 .

Bei einer anderen Ausführungsform weist das Zuleitungsrohr 12 einen Rohrbogen 15 auf, der in Fig. 1, 2 strichliert dargestellt ist. Der Rohrbogen 15 ist durch den Flansch 9 geführt. Das Zuleitungsrohr 12 ist außerhalb des Brennraums 13 zu einem oberhalb des Brennraums 13 vorgesehenen, nicht näher dargestellten Abgassammelkasten geführt, in dem es offen endet.In another embodiment, the feed pipe 12 has a pipe bend 15 which is shown in broken lines in FIGS. 1, 2. The pipe bend 15 is guided through the flange 9 . The feed pipe 12 is guided outside the combustion chamber 13 to an exhaust gas collector box, not shown, provided above the combustion chamber 13 , in which it ends openly.

Der Querschnitt des Zuleitungsrohrs 12 ist so bemessen, daß unter Berücksichtigung der gegebenen Druckverhältnisse aus dem Brennraum 13 bzw. dem Abgassammelkasten eine Teilmenge des Abgases dem Mischrohr 3 zugeführt wird.The cross section of the feed pipe 12 is dimensioned such that a subset of the exhaust gas is fed to the mixing pipe 3 , taking into account the given pressure conditions from the combustion chamber 13 or the exhaust gas collection box.

Im Betrieb tritt an der in das Mischrohr 3 mündenden Öffnung des Zuleitungsrohres 12 ein Unterdruck gegenüber dem im Brennraum 13 herrschenden Druck auf. Dieser ist beispielsweise größer oder gleich 0,2 mbar. Hierdurch wird dem Brenngas-Luft-Gemisch im Mischrohr 3 Abgas zugeführt, wodurch die Entstehung von NO_x-Anteilen bei der Verbrennung an den Austrittsöffnungen 2 vermindert wird.In operation, a negative pressure occurs at the opening of the feed pipe 12 opening into the mixing pipe 3 compared to the pressure prevailing in the combustion chamber 13 . For example, this is greater than or equal to 0.2 mbar. As a result, exhaust gas is supplied to the fuel gas / air mixture in the mixing tube 3 , as a result of which the formation of NO _x components during combustion at the outlet openings 2 is reduced.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und Fig. 4 ist das Zuleitungsrohr 12 von einem Gabelrohr mit zwei Rohrstutzen 12′, 12′′ gebildet, die eine Mehrzahl von Ansaugöffnungen 16 aufweisen. Es ist auch möglich, nur einen Rohrstutzen vorzusehen. Jeder Rohrstutzen verläuft parallel zum Außenmantel 1. Er ist zum Außenmantel 1 beabstandet, liegt jedoch diesem so nahe, daß er im Betrieb von den Flammen stark erhitzt wird. Damit ist eine weitere Reduzierung des NO_x-Gehalts möglich.In the embodiment according to FIG. 3 and FIG. 4, the feed pipe 12 is formed by a fork tube with two pipe connections 12 ', 12' ', which have a plurality of suction ports sixteenth It is also possible to provide only one pipe socket. Each pipe socket runs parallel to the outer jacket 1 . It is spaced from the outer jacket 1 , but is so close to it that it is strongly heated by the flames during operation. This enables a further reduction in the NO _x content.

Claims

1. Lance-shaped burner tube for a gas device having a combustion chamber and possibly an exhaust gas collector connected to it, which burner tube has fuel gas outlet openings ( 2 ) and below these a mixing tube ( 3 ), the fuel gas via a nozzle ( 10 ) and recirculated exhaust gas via a Supply pipe ( 12 ) is supplied and sucked into the ambient air, characterized in that the supply pipe ( 12 ) is connected to the mixing pipe ( 3 ) in a region ( 5 ) in which there is a negative pressure relative to the pressure in the combustion chamber ( 13 ) is and ends open in the combustion chamber ( 13 ) or exhaust gas collection box.

2. Burner tube according to claim 1, characterized in that the cross section of the feed tube ( 12 ) is dimensioned such that the mixing tube ( 3 ) can be supplied with a desired amount of exhaust gas.

3. Burner tube according to claim 1 or 2, characterized in that the feed tube ( 12 ) from the mixing tube ( 3 ) through an outer jacket surrounding this ( 1 ) is guided directly into the combustion chamber ( 13 ).

4. Burner tube according to claim 1 or 2, characterized in that the feed pipe ( 12 ) through a pipe bend ( 15 ) through an end flange ( 9 ) of the burner tube and is guided outside the combustion chamber ( 13 ) to the exhaust gas collecting box.

5. Burner tube according to one of the preceding claims, characterized in that the feed tube ( 12 ) engages around the mixing tube ( 3 ) and opens into the mixing tube ( 3 ) via a plurality of openings.

6. Burner tube according to one of claims 1 to 3 and 5, characterized in that the feed pipe ( 12 ) runs parallel to the outer jacket ( 1 ), spaced from the outlet openings ( 2 ).

7. burner tube according to claim 6, characterized in that the feed tube ( 12 ) is formed by a fork tube.