DE4022762A1 - Brennerplatte eines flaechenbrenners, insbesondere gas-flaechenbrenners - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennerplatte eines Flächen­ brenners, insbesondere eines Gas-Flächenbrenners, mit ei­ ner aus gasdurchlässigem Material bestehenden Basis.

Bekanntlich werden bei der katalytischen Rauchgasreini­ gung stranggepreßte Keramikkörper eingesetzt, die ohne katalytische Beschichtung auch als Basiskörper, bedingt durch die Vorteile des Werkstoffs, auch direkt als Bren­ nerplatte einsetzbar sind. Der besondere Vorteil in die­ ser Anwendung liegt im deutlich geringerem Gewicht sowie in der hohen Porosität < 50%. Der verwendete Keramik­ werkstoff gewährleistet hohe thermische und chemische Be­ ständigkeit sowie ausreichende Festigkeit.

Die Form der Ausnehmungen solcher Körper, zum Beispiel eine Dreieck- oder Quadratform, begünstigt die Flammen­ haltung, so daß solche Körper innerhalb eines großen Lei­ stungsbereiches, etwa zwischen 20 und 100% der Nennlei­ stung des Brenners eingesetzt werden können. Infolge der raschen Aufheizung der Brenneroberfläche, bedingt durch den deutlich geringeren Masseanteil sowie erheblich dün­ nere Randflächen am Brennerrand und an den einzelnen Aus­ nehmungen, können die Flammen nach der Zündung unmittel­ bar auf der Platte gehalten werden.

Die stranggepreßten Keramikelemente können nach Belieben und jeweils erforderlicher Abmessung zugeschnitten und in Metall- oder Keramikrahmen eingefaßt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Verwertung dieser Er­ kenntnisse eine Brennerplatte zu schaffen, bei der eine gleichmäßige Beaufschlagung der gesamten Brennerfläche sichergestellt werden kann und eine hohe Sicherheit ge­ währleistet ist, im Falle bei einem Bruch des keramischen Körpers sowie bei geringer Belastung die Gefahr eines Rückzündens in den Gemischraum auftritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dieser Basis an ihrer dem Brennraum zugewandten Seite ein gasdurchlässiges Flächengebilde zugeordnet ist.

Der verwendete Basis-Keramikkörper besteht aus einer Viel­ zahl freier Einzelquerschnitte, die unterschiedlich ge­ staltet sein können zum Beispiel rechteckig, dreieckig und quadratisch, und die untereinander durch dünne Stege verbunden sind.

So ergibt sich ein ca. 1,77fach größerer freier Quer­ schnitt für diese Basis-Keramikkörper gegenüber den her­ kömmlichen Keramik-Brennerlochplatten für Infrarot- Brenner und somit auch ein deutlich geringer Druckver­ lust. Dies ermöglicht die Vorschaltung eines gasdurchläs­ sigen Flächengebildes, das aus einem gewebten keramischen Fasermaterial besteht (64-70% AL₂O₃, 24-28% Sio₂ und 2-14% B₂ O₃). Durch Dichte und Art der Webung er­ gibt sich ein gewollter großer Druckverlust und eine wei­ testgehend gleichmäßige Beaufschlagung der Brennerober­ flächen durch das Brennstoff-Luft-Gemisch. Eine vollstän­ dige gleichmäßige Beaufschlagung, wie sie bei herkömmli­ chen Keramik-Brennerlochplatten auftritt, ist nicht ge­ wünscht, da es hier besonders im Bereich niedriger Luft­ zahl - ca. 1,2 - sehr häufig zu unerwünschten Geräuschen kommt, verursacht durch die Impedanz des Gebläses bezie­ hungsweise durch Erreichen der Eigenfrequenz der gesamten Gas- beziehungsweise Abgassäule innerhalb des Heizgerä­ tes. Dem entgegen wirkt hier eine ungleichförmige Bren­ neroberfläche, die unterschiedliche Flammendurchmesser ermöglicht und bildet, somit wird eine Verstimmung der Gassäule in der Brennkammer bei gleicher Impedanz des Ge­ bläses erreicht und die Geräuschbildung liegt nicht mehr im Betriebsbereich des Brenners.

Die weiteren Vorteile der keramischen Faser liegen in ih­ rer hohen Temperaturbeständigkeit (1200-1400) sowie der noch relativ hohen Zugfestigkeit des Gewebes, die es erlauben, daß gasdurchlässige Flächengebilde sowohl vor dem keramischen Basiselement einzusetzen sowohl auch in einem bestimmten Abstand vor der Basis anzuordnen sind, so daß die Flammen sich sofort nach der Zündung auf der Oberseite (Außenseite des Gewebes) bilden und diese so­ fort erwärmen bei ca. 800°C, so daß dieses Gewebe in kurzer Zeit auch bei unterschiedlichen Belastungen die volle Infrarotstrahlung entwickelt. Der zur Erkennung der Flamme notwendige Ionisationsstrom baut sich aufgrund der hohen Oberflächentemperatur in einer sehr kurzen Zeit auf und erreicht den entsprechenden Schaltwert.

Es ist vorteilhaft, daß das Flächengebilde mit einem Ab­ stand von der Basis angeordnet ist.

Damit dient die Basis vorteilhaft als Gleichrichter für das dem Brenner zugeführte Gas-Luft-Gemisch.

Nach der bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegen­ standes ist die Basis aus keramischem Material gefertigt und von Hohlräumen durchsetzt, sie kann aus keramischen, gegebenenfalls in einem gemeinsamen Rahmen, zum Beispiel einem Stahlrahmen, gehaltenen Einzelteilen, vorzugsweise Strangpreßprofilen, zusammengesetzt sein.

Diese Basis kann aber im Rahmen der Erfindung auch aus einem metallenen, von Ausnehmungen durchsetzten Körper, zum Beispiel zumindest einem Lochblech, bestehen. Denkbar ist auch eine überlappende Anordnung zweier Lochbleche, mittels derer die Größe der Ausnehmungen beliebig vari­ iert werden kann. Schließlich kann diese Basis auch aus einem dichtgepreßten Sieb- oder Filtermaterial bestehen und auf diese Weise die ihr zugedachte Funktion eines Gleichrichters für das der Brennerplatte zugeführte Brennstoff-Luft-Gemisch erfüllen.

Das Flächengebilde besteht bevorzugt aus einem Gewebe, Netz, Vlies oder Pilz aus synthetischen und metallischen Fasern oder Fäden.

Als besonders geeignet hat sich jedoch im Rahmen der Er­ findung ein aus synthetischen Fasern, vorzugsweise Aluminium-Bor-Silikatfasern, bestehendes Flächengebilde erwiesen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform für einen Gebläse- Flächenbrenner wird durch den Druck dieses Gebläses ge­ spannt und weist somit einen gewissen Abstand von der Ba­ sis auf.

Ausführungsformen erfindungsgemäßer Brennerplatten sind in den Zeichnungen veranschaulicht und anschließend an­ hand dieser Darstellungen erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch den Rand einer erfin­ dungsgemäßen Brennerplatte,

Fig. 2 bis 4 sind Draufsichten auf verschiedene Aus­ führungsformen der Basis einer solchen Brennerplatte und

Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch den Rand einer abgewan­ delten Ausführungsform einer solchen Brennerplatte.

Fig. 1 zeigt zunächst den Rand einer Brennerplatte, de­ ren Basis 1 sich aus einer Vielzahl Ausnehmungen bilden­ der keramischer Bauelemente 2 zusammensetzt. Solche im Strangguß aus keramischem Material herstellbare und auf beliebige Abmessungen ablängbare Bauelemente 2 können - gemäß den Fig. 2 bis 4 - verschiedenerlei Profile auf­ weisen, etwa quadratische Querschnitte nach Fig. 2, dreieckförmige Querschnitte nach Fig. 3 oder wabenförmi­ ge, sexagonale Querschnitte nach Fig. 4. Solche Bauele­ mente 2 sind dicht aneinanderliegend miteinander zu einem flächigen Körper miteinander verbunden, zum Beispiel ver­ klebt und in einem gemeinsamen Stahlrahmen 3 gehalten.

Zwischen dem Stahlrahmen 3 und der Basis 1 sind Dichtun­ gen 4 angeordnet.

Derselbe Stahlrahmen 3 hält an seiner dem Brennraum 5 zu­ gewandten Seite das gasdurchlässige Flächengebilde 6. Das der Basis 1 in Richtung des Pfeiles 7 zugeführte Brenn­ stoff-Luft-Gemisch strömt zunächst durch die Ausnehmungen der gasdurchlässigen Basis 1, wird dadurch gleichmäßig über die gesamte Fläche des Flächengebildes 6 verteilt und durchdringt dann auch das Flächengebilde selbst, wo­ bei es nach der Zündung an dessen Außenseite ansetzende, außerordentlich stabile Brennerflammen speist. Bevorzugt besteht dieses Flächengebilde 6 aus einem Gewebe, Netz, Vlies oder Filz aus synthetischen Aluminium-Bor-Silikat­ fasern.

Anstelle einer aus keramischen Elementen 2 zusammenge­ setzten Basis 1 könnte auch eine aus zumindest einem me­ tallenen, von Ausnehmungen durchsetzten Körper, zum Bei­ spiel einem Lochblech, gebildete Basis Verwendung finden.

Denkbar ist auch die Verwendung einander überlappend an­ geordneter Lochbleche, die eine Variation der Größe der Ausnehmungen ermöglichen.

Schließlich könnte die Basis auch aus einem dichtgepreß­ ten Sieb- oder Filtermaterial bestehen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform einer Brennerplatte wird das Flächengebilde 6 mit seinen profi­ lierten Rändern in einem Stahlrahmen 3 mit Abstand von der Basis 1 formschlüssig festgehalten. Die Strömungs­ richtung des der Brennerplatte zugeführten Brennstoff- Luft-Gemisches ist wieder mit einem Pfeil 7 bezeichnet.

Handelt es sich um Brennerplatten für Gebläsebrenner, wird das Flächengebilde 6 durch den Druck des zugeführten Gemi­ sches aufgeblasen und dadurch in einem Abstand von der Basis 1 gehalten.

Claims (10)

1. Brennerplatte eines Flächenbrenners, insbesonde­ re Gas-Flächenbrenners, mit einer aus gasdurch­ lässigem Material bestehenden Basis, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dieser Basis (1) an ihrer dem Brennraum (5) zugewandten Seite ein gasdurchläs­ siges Flächengebilde (6) zugeordnet ist.

2. Brennerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Flächengebilde (6) mit einem Abstand von der Basis (1) angeordnet ist.

3. Brennerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hohlräumen durch­ setzte Basis (1) aus keramischem Material besteht.

4. Brennerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Basis (1) aus keramischen, ge­ gebenenfalls in einem gemeinsamen Rahmen, zum Beispiel einem Stahlrahmen (3), gehaltenen Ein­ zelteilen (2), vorzugsweise Strangpreßprofilen, zusammengesetzt ist.

5. Brennerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis aus einem metalle­ nen, von Ausnehmungen durchsetzten Körper, zum Beispiel einem Lochblech, besteht.

6. Brennerplatte nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einander überlappend angeordnete Lochbleche.

7. Brennerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis aus einem dichtge­ preßten Sieb- oder Filtermaterial, keramischem beziehungsweise metallischem Werkstoff, besteht.

8. Brennerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (6) aus einem Gewebe, Vlies oder Filz aus mine­ ralischen Fasern oder Fäden besteht.

9. Brennerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde (6) aus einem Gewebe, Vlies oder Filz aus syn­ thetischen Fasern, vorzugsweise Aluminium-Bor- Silikatfasern, besteht.

10. Brennerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für einen Gebläsebrenner, dadurch gekennzeich­ net, daß das Flächengebilde (6) unter dem Druck des Gebläses verformbar ist.