DE3833174A1 - Atmosphaerischer gasbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner mit einer über ein Mischrohr od. dgl. von einer mit Abstand vom Einlaß dieses Mischrohres angeordneten Gasdüse mit einem Gas-Primärluft-Gemisch gespeisten Brennerkammer.

Um bei einem solchen Gasbrenner eine stabile Verbrennung zu gewährleisten, muß die Luftzahl des Gemisches, also der Anteil der Verbrennungsluft im Gemisch, eine optimale Größe aufweisen. Bei serienmäßig gefertigten Gasbrennern tritt demnach das Problem auf, den Ist-Luftanteil des Gemisches, der von ver­ schiedenen Parametern, unter anderem auch vom Gasdruck an der Gasdüse beeinflußt wird, auf seinem Niveau zu halten, obwohl die örtlichen Bedingungen unterschiedlich sein können.

Bei konstanter Brennerbelastung ergibt ein bestimmter, örtlich gegebener Gasdruck einen bestimmten Düsendurchmesser. Ist nun der Gasdruck vergleichsweise groß, müßte dementsprechend der Düsendurchmesser klein sein. Daraus resultiert jedoch eine größere Ansaugung der Primärluft und die Primärluftzahl wird größer. Dementsprechend muß pro Zeiteinheit eine größere Menge an Gas-Luft-Gemisch durch die Gemischaustrittsöffnungen des Brenners strömen und die Austrittsgeschwindigkeit nimmt gleichfalls zu. Im Extremfall kann dies zu einem Abheben der Brennerflammen von den Gemischaustrittsöffnungen führen.

Nur durch eine exakte Anpassung der Primärluftzahl an die je­ weils gegebenen örtlichen Verhältnisse, z. B. Gas-Sorte, Gas- Druck u. dgl., kann der Volumenstrom des Gemisches verringert werden, um dadurch eine Stabilisierung der Flammen zu erzielen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Durchführung einer solchen exakten Anpassung der Primärluftzahl an jeweils vorgegebene örtliche Verhältnisse auf einfache Art zu ermöglichen, und zwar durch eine Nachrüstung serienmäßig gefertigter Gas­ brenner an ihrem Aufstellungsort. Weiteres Ziel der Erfindung ist es, Bestandteile für solche Gasbrenner zu schaffen, die eine solche Nachrüstung ohne nennenswerten Montageaufwand ermöglichen.

Erfindungsgemäß ist bei einem Gasbrenner der eingangs bezeich­ neten Gattung dem Einlaß des Mischrohres ein durch seine Gestaltung die Größe des Primärluftanteiles bedarfsweise bestimmender Vorbau zugeordnet. Ein solcher Vorbau läßt sich für bestimmte vorgegebene örtliche Verhältnisse anfertigen und in einer Soll-Stellung problemlos im Bereich des Einlasses des Mischrohres montieren.

Am einfachsten läßt sich ein solcher Vorbau als eine zur bedarfsweisen Verringerung des innerhalb des Abstandes zwischen Gasdüse und Mischrohreinlaß zuströmenden Primärluftan­ teiles dienende bereichsweise Abdeckung des zwischen der Gasdüse und dem Mischrohreinlaß befindlichen Raumes ausbilden.

Nach einer besonders einfachen und deshalb bevorzugten Aus­ führungsform des Erfindungsgegenstandes ist eine solche Ab­ deckung an der die Gasdüse mit dem Mischrohr verbindenden Gasdüsen-Halterung befestigbar, wobei sich die Soll-Lage der Abdeckung schon aus der Art ihrer jeweiligen Befestigung ohne weiteres Zutun ergibt.

In diesem Sinne kann beispielsweise die Abdeckung auf die Gasdüsen-Halterung aufschiebbar oder aufsteckbar und in dieser Soll-Stellung formschlüssig gehalten sein.

Konstruktiv läßt sich dies sehr einfach dadurch verwirklichen, daß die Gasdüse am Mischrohr mittels einer winkelförmigen Halterung gehalten ist, deren einer Winkelschenkel die Gas­ düse trägt und deren anderer Schenkel an der Außenseite des Mischrohres anliegend befestigt ist, um die Gasdüse in einer Soll-Distanz vom Einlaß des Mischrohres zu distanzieren.

Unter dieser Voraussetzung kann die Abdeckung gleichfalls sehr einfach und robust gestaltet werden, nämlich beispiels­ weise aus einem U-Profil bestehen, dessen Steg an dem die Gasdüse mit dem Einlaß des Mischrohres verbindenden Schenkel der Halterung flächig anliegt und dessen beide Schenkel den zwischen der Gasdüse und dem Mischrohreinlaß befindlichen Raum beidseits begrenzen.

Um den exakten Sitz der Abdeckung in ihrer Soll-Stellung zu gewährleisten, kann das U-Profil der Abdeckung, z. B. mittels beidseits einwärts gegeneinander ragender Fortsätze seiner beiden Schenkel eine Führung für den an seinem Steg anliegen­ den Schenkel der winkelförmigen Halterung bilden.

Nach einer gleichfalls vorteilhaft anwendbaren Variante kann eine als rechteckig oder quadratisch profilierte Hülse ausge­ bildete Abdeckung mit zwei Flanschen den am Mischrohr anlie­ genden Schenkel der winkelförmigen Halterung randseitig über­ greifen und ergibt dadurch eine leicht herstellbare und zuverlässige formschlüssige Verbindung.

Um eine solche Abdeckung noch zuverlässiger in ihrer Soll- Stellung zu fixieren, kann zusätzlich noch eine am Boden der Abdeckung ansetzende, die Gasdüse mit einer Ausnehmung unter­ greifende Stirnwand vorgesehen sein.

Nach einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann die Abdeckung aber auch an dem den Einlaß bildenden Ende des Mischrohres befestigt sein, wobei sie in diesem Fall zweckmäßigerweise aus einer auf das freie Ende des Mischrohres aufsteckbaren Hülse besteht, die axial verschiebbar und in ihre Soll-Stellung einstellbar ist, wobei sie sich zur Erleich­ terung ihrer Anbringung nur über einen Teil des Umfanges des Mischrohres zu erstrecken braucht.

Ferner läßt sich die Größe des dem Gas-Luft-Gemisch zuströmen­ den Primärluftanteiles sehr feinfühlig auch dadurch variieren und auf einen optimalen Sollwert einstellen, daß die Wandung der Abdeckung von Ausnehmungen durchsetzt wird.

Nicht nur die Größe solcher Ausnehmungen kann für die Regelung des Primärluftanteiles im Sinne der Erfindung herangezogen werden, sondern auch deren Form. So können im Rahmen der Erfindung mit Vorteil runde, vorzugsweise kreisrunde, recht­ eckige oder quadratische und/oder auch dreieckförmige Aus­ nehmungen vorgesehen sein.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen veranschaulicht und nachstehend an Hand dieser Zeichnungen erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Gasdüsenhalterung in einem Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 und

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach II-II der Fig. 1.

Fig. 3 die Stirnansicht einer abgewandelten Ausfüh­ rungsform einer solchen Halterung,

Fig. 4 einen zugehörigen Längsschnitt,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Abdeckung allein,

Fig. 6 deren Stirnansicht und

Fig. 7 deren Seitenansicht.

Fig. 8 die Stirnansicht einer anderen Ausführungs­ form einer Abdeckung im Schnitt nach VIII-VIII der Fig. 9,

Fig. 9 eine Seitenansicht dieser Ausführungsform,

Fig. 10 bis 15 Seitenansichten verschiedener Varianten der Abdeckungen hinsichtlich der in ihnen vorgesehenen Ausnehmungen.

Dem Einlaß des Mischrohres nach Fig. 1 ist in einem vorgegebenen Soll-Abstand x eine nicht dargestellte Gasdüse koaxial zuge­ ordnet am Winkelschenkel 3 einer winkelförmigen Halterung 5 befestigt, deren anderer Winkelschenkel 4 längs einer Erzeugen­ den der zylindrischen Wandung des Mischrohres 1 an dessen Außenseite anliegend befestigt, z. B. angeschweißt, ist.

Die Abmessungen dieser serienmäßig gefertigten Gasdüsenhalte­ rung sind auf einen bestimmten Gasdruck abgestimmt und ergeben nur bei diesem Gasdruck eine optimale Luftzahl, d. h. ein opti­ males Verhältnis der Gas- bzw. Primärluftanteile im Gas- Luft-Gemisch.

Ist der Gasdruck örtlich fallweise zu hoch, bedarf es einer Drosselung der Primärluftzufuhr in dem zwischen der Gasdüse und dem Mischrohreinlaß befindlichen Raum.

Eine hierfür geeignete Abdeckung 5 besteht nach einer ersten Ausführungsform aus einem U-Profil, dessen Steg 6 an dem die Gasdüse mit dem Mischrohr 1 verbindenden Winkelschenkel 4 flächig anliegt und dessen beide Schenkel 7 beidseits den zwischen der Gasdüse und dem Mischrohreinlaß befindlichen Raum begrenzen und abdecken.

Gegeneinanderweisende Fortsätze 8 (Fig. 2) bilden eine Führung für den Winkelschenkel 4, so daß die Abdeckung 5 formschlüssig und exakt von der Halterung 2 der Gasdüse fixiert wird, so­ bald sie bis zum Anschlag auf den Winkelschenkel 4 aufge­ schoben wurde.

Durch Bemessung der Schenkel 7 des die Abdeckung 5 verkör­ pernden U-Profiles ist der Primärluftanteil problemlos regel­ bar.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 7 ist die Form der Abdeckung 5 gleichfalls der Halterung 2 der Gasdüse 9 am Mischrohr 1 angeglichen, und zwar besteht diese Abdeckung 5 aus einem zu einer Hülse mit etwa quadratischem Profil ab­ gekanteten Blech, dessen Oberseite lediglich von zwei zu­ einanderweisenden Flanschen 10 gebildet wird, mit denen diese Abdeckung 5 an der Oberseite des am Mischrohr 1 befestigten Schenkels 4 der Halterung 2 anliegt. Durch diese Flansche 10 wird die aus einem Boden 11 und den beiden Seitenwandun­ gen 12 bestehende Abdeckung 5 am Winkelschenkel 4 gehalten. Außerdem weist diese Abdeckung 5 eine Stirnwand 13 auf, die mit einer Ausnehmung 14 die Gasdüse 9 formschlüssig unter­ greift und dadurch die Abdeckung 5 in bezug zur Achse des Mischrohres 1 zentriert.

Die Seitenwandungen 12 der Abdeckung 5 können von beliebig gestaltbaren Ausnehmungen 15 durchsetzt sein, mit deren Form und Größe bzw. Anzahl das Ausmaß der dem Gasstrom zuströmen­ den Primärluft regelbar ist.

Gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 besteht eine Abdeckung 5 aus einer kreisrund profilierten Hülse, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des an die Stirn­ seite einer Brennerkammer 16 anschließenden Mischrohres 1 ent­ spricht, die sich jedoch nur über einen Teil des Mischrohr­ umfanges erstreckt und z. B. elastisch federnd am Mischrohr 1 befestigbar ist. Diese hülsenförmige Abdeckung 5 ist inner­ halb der Distanz x in bezug zur Gasdüse 9 und zum Mischrohr 1 axial verschiebbar und ihre jeweilige optimale Position ist empirisch ermittelbar.

Die Fig. 10 bis 15 zeigen verschiedenerlei Möglichkeiten für die Gestaltung von Ausnehmungen 15, die in der Wandung einer Abdeckung vorgesehen sein können, um eine möglichst feinfühlige Einstellung des jeweils optimalen Primärluftan­ teiles zu ermöglichen, wobei mit der Formgebung dieser Aus­ nehmungen 15 zielführend auf die Verschiebbarkeit der Abdec­ kung 5 in bezug zur Wandung des Mischrohres 1 Bedacht genom­ men werden kann.

Montiert wird diese Abdeckung 5 entweder durch axiales Auf­ schieben auf das freie Ende des Mischrohres 1 oder durch Aufklemmen der federnd nachgiebigen Hülse in einer zur Achse des Mischrohres 1 senkrechten Richtung.

Sodann wird diese Abdeckung 5 durch axiales Verschieben derart einzustellen sein, daß durch die Größe des verbleibenden Abstandes von der Gasdüse 9 bzw. durch die Form, Größe und Anzahl der jeweils offen bleibenden Bereiche der Ausnehmun­ gen 15 der Wandung der Abdeckung 5 die Zufuhr des richtigen Primärluftanteiles gewährleistet ist.

Im einzelnen zeigt

Fig. 10 beispielsweise vier kreisrunde Ausnehmungen 15 der Abdeckungswandung,

Fig. 11 zwei kreisrunde Ausnehmungen 15 größeren Durchmessers,

Fig. 12 zwei Längsschlitze 15, deren Verlauf zur Folge hat, daß sich bei einer Verschiebung der Abdeckung 5 der Primärluftzustrom stetig linear ändert, wogegen sich dieser Zustrom bei Anordnung einer dreieckförmigen Ausnehmung 15 nach Fig. 13 progressiv nach einer Funktion dritter Ordnung ändern läßt,

Fig. 14 und 15 Ausführungsformen mit einer Vielzahl relativ klein bemessener Ausnehmungen 15, die in beliebig wählbarer systematischer Anordnung in der Wandung der Abdeckung 5 ausgebildet sein können.

Claims (16)

1. Atmosphärischer Gasbrenner mit einer über ein Mischrohr od. dgl. von einer mit Abstand vom Einlaß dieses Mischrohres angeordneten Gasdüse mit einem Gas-Primärluft-Gemisch ge­ speisten Brennerkammer, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einlaß des Mischrohres (1) ein durch seine Gestaltung die Größe des Primärluftanteiles bedarfsweise bestimmender Vorbau (5) zugeordnet ist.

2. Gasbrenner nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur bedarfsweisen Verringerung des innerhalb dieses Abstandes (x) zuströmenden Primärluftanteiles eine bereichs­ weise Abdeckung (5) des zwischen der Gasdüse (9) und dem Einlaß des Mischrohres (1) befindlichen Raumes vorgesehen ist (Fig. 1, 4, 9).

3. Gasbrenner nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) an der die Gasdüse (9) mit dem Mischrohr (1) verbindenden Halterung (2) befestigbar ist (Fig. 1-7).

4. Gasbrenner nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) auf die Halterung (2) in eine Soll- Stellung aufschiebbar oder aufsteckbar und in dieser Soll- Stellung formschlüssig gehalten ist (Fig. 1-7).

5. Gasbrenner nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdüse (9) am Mischrohr (1) mittels einer winkel­ förmigen Halterung (2) gehalten ist, deren einer Winkel­ schenkel (3) die Gasdüse trägt und deren anderer Schenkel (4) an der Außenseite des Mischrohres (1) anliegend befestigt ist, um die Gasdüse in einer Soll-Distanz (x) vom Einlaß des Mischrohres (1) zu distanzieren (Fig. 1-7).

6. Gasbrenner nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) aus einem U-Profil besteht, dessen Steg (6) an dem die Gasdüse mit dem Einlaß des Mischrohres (1) verbindenden Schenkel (4) der Halterung (2) flächig anliegt und dessen beide Schenkel (7) den zwischen der Gasdüse und dem Einlaß des Mischrohres (1) befindlichen Raum beidseits begrenzen und abdecken (Fig. 1, 2).

7. Gasbrenner nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das die Abdeckung (5) bildende U-Profil, z. B. mittels beidseitig gegeneinander einwärtsragender Fortsätze (8) seiner beiden Schenkel (7) als Führung für den an seinem Steg (6) anliegenden Schenkel (4) des die Halterung (2) bildenden Winkels ausgebildet ist (Fig. 1, 2).

8. Gasbrenner nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckig oder quadratisch profilierte Abdeckung (5) mit zwei Flanschen (10) den am Mischrohr anliegenden Schenkel (4) der winkelförmigen Halterung (2) randseitig übergreift (Fig. 3-7).

9. Gasbrenner nach Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch eine am Boden (11) der Abdeckung (5) ansetzende, die Gasdüse (9) mit einer Ausnehmung (14) untergreifende Stirnwand (13) (Fig. 3-7).

10. Gasbrenner nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von unten anzubringende Abdeckung (5) an dem den Einlaß bildenden Ende des Mischrohres (1) befestigbar ist (Fig. 8, 9).

11. Gasbrenner nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Abdeckung (5) aus einer auf das freie Ende des Mischrohres (1) aufsteckbaren, axial verschiebbaren und einstellbaren Hülse besteht (Fig. 8, 9).

12. Gasbrenner nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich diese Abdeckung (5) zumindest über einen Teil des Umfanges des Mischrohres (1) erstreckt (Fig. 8, 9).

13. Gasbrenner nach einem der Patentansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Abdeckung (5) von Ausnehmungen (15) durchsetzt ist (Fig. 4, 7, 10-15).

14. Gasbrenner nach Patentanspruch 13, gekennzeichnet durch runde, vorzugsweise kreisrunde Ausnehmungen (15) (Fig. 4, 7, 10, 11, 15).

15. Gasbrenner nach Patentanspruch 13, gekennzeichnet durch rechteckige oder quadratisch Ausnehmungen (15) (Fig. 4, 7, 12, 14).

16. Gasbrenner nach Patentanspruch 13, gekennzeichnet durch dreieckförmige Ausnehmungen (15) (Fig. 4, 7, 13).