DE4121490A1 - Brenner - Google Patents

Brenner

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DE4121490A1
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Frank-Michael Demski
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Hans-Albrecht Kohlmann
Winfried Menne
Thomas Pieper
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/70Baffles or like flow-disturbing devices

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner mit mindestens einem Brennrohr, das mit einem brennbaren Gemisch beauf­ schlagt und mit radialen im wesentlichen entlang einer Man­ tellinie des Rohres angeordneten Auslaßöffnungen versehen ist, wobei oberhalb des Brennrohres in einem Abstand von die­ sem Flammenkühlstäbe angeordnet sind, die sich im wesentli­ chen parallel zum Brennrohr erstrecken.
Bei solchen Brennern kommt es bei der Verbrennung des aus ei­ nem brennbaren Gas und Luft bestehenden, im Brennrohr ge­ führten und aus diesem aus einer Reihe von Auslaßöffnungen ausströmenden Gemisches zu einer Zumischung von Sekundärluft aus dem Brennraum, in dem das beziehungsweise die Brennrohre angeordnet sind.
Die Flammenkühlstäbe bewirken dabei eine Abfuhr der Wärme aus dem Bereich der Flammen. Durch diese Maßnahmen wird somit eine entsprechende Kühlung der Flammen erreicht, wodurch die Bildung von NOx weitgehend reduziert wird.
Bei den bekannten Brennern weisen die Flammenkühlstäbe einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf. Dabei hat sich gezeigt, daß sich die Flammen bei solchen Brennern nur sehr langsam stabilisieren und durch kleinste Störeinflüsse aus dem Zustand einer stabilen Verbrennung gebracht werden kön­ nen.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem ein hohes Maß an Stabilität bei der Verbrennung sicherge­ stellt ist und bei dessen Betrieb der Ausstoß von Schadstof­ fen weitgehend vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die Flammenkühlstäbe plattenförmig ausgebildet und zu beiden Sei­ ten der Reihen der Auslaßöffnungen angeordnet sind und den von den Flammen erfüllten Bereich seitlich begrenzen.
Durch die Anordnung der Platten wird eine sehr rasche Stabilisierung der Flammen erreicht, so daß der Brenner sehr rasch nach seiner Inbetriebnahme seinen stabilen Betriebszu­ stand erreicht, wodurch ebenfalls der Ausstoß von Schadstof­ fen verringert wird, die besonders während des Überganges in den stabilen Betriebszustand entstehen.
Die Querschnittsform der Platten kann in weiten Grenzen beliebig gewählt werden. So können neben einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Platten auch solche verwendet wer­ den, die z. B. einen S-förmigen Querschnitt oder einen eine Wölbung aufweisenden Querschnitt aufweisen. Weiter können auch Platten verwendet werden, die im Querschnitt einen Knick oder aber ein Tragflächenprofil aufweisen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Verhältnis des Abstandes der Unterkanten der Platten von der obersten Mantellinie des Brennrohres zur Breite der Flammen in deren Ansatzbereich am Brennrohr im Be­ reich von 0,5 bis 13,4 liegt.
Eine weitere vorteilhafte Dimensionierung ergibt sich, wenn das Verhältnis der Länge der Stirnseite der Platten zum Ab­ stand der Unterkanten der Platten von der obersten Mantelli­ nie des Brennrohres im Bereich von 0,25 bis 16 liegt.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Platten in einem Winkel zur Vertikalen angeordnet sind, wobei das Verhältnis zwischen dem lichten Abstand der Platten eines Brennrohres in deren unterstem Bereich zum lichten Abstand der Platten eines Brennrohres in deren oberstem Bereich in der Größe von 1,036 bis 10,238 liegt.
Weiter kann vorgesehen sein, daß der lichte Abstand der Plat­ ten eines Brennrohres in derem unterstem Bereich der Breite der Flamme in deren Ansatzbereich plus einem Übermaß in der Größe von 4 bis 20 mm entspricht.
Durch diese Maßnahmen ergeben sich besonders günstige Strö­ mungsverhältnisse im Bereich der Flammen für die zuströmende Sekundärluft, die zu einer raschen Stabilisierung der Flammen führt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die zu verschiedenen Seiten zweier benachbarter Brennrohre angeordneten Flammenkühlstäbe mit einem dichten Brückenteil miteinander verbunden sind.
Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß die gesamte Se­ kundärluft nur zwischen den plattenförmigen Flammenkühlstäben und den Flammen nach oben strömen kann und daher die Flammen entsprechend gekühlt werden, was zu einer entsprechenden Ver­ minderung der NOx-Bildung, insbesondere der prompten NOx-Bil­ dung aufgrund des höheren Sauerstoffanteiles in der primären Verbrennungszone führt. Außerdem kommt es auch zu einem Ein­ dringen der Sekundärluft in die Flammen, so daß diese mit ei­ ner entsprechend großen Menge an Sauerstoff versorgt werden und es zu einer weitgehend vollständigen Verbrennung des Brenngases kommt und daher ein Ausstoß an CO weitestgehend vermieden wird. Dies führt zu einer weitgehend schadstoffar­ men Verbrennung und zu einer geringfügigen Verbesserung des Brennerwirkungsgrades.
Durch diese Maßnahmen kommt es zu einem Ansteigen der Luft­ zahl in der Reaktionszone bis zu Werten, die eine gleich­ zeitige Reduzierung der Stickoxid- und Kohlenmonoxid-Emis­ sionen bewirken.
Die Ausbildung der Flammenkühlstäbe als Platten ist zwar im Sinne einer guten Führung der Sekundärluft vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich. Es können auch Flammenkühlstäbe mit rundem Querschnitt verwendet werden. Wichtig ist dabei lediglich, daß die Flammenkühlstäbe mit den Brückenteilen dicht verbunden sind, um sicherzustellen, daß die gesamte Sekundärluft zwischen den Flammenreihen und den neben diesen angeordneten Flammenkühlstäben hindurchströmt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Brückenteile aus Blech- oder Keramikstreifen hergestellt sind, die vorzugsweise eben ausgebildet und parallel zur Ebene der Brennrohre angeordnet sind.
Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau des erfin­ dungsgemäßen Brenners.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die seitlich der Reihen der Auslaßöffnungen angeordneten plattenförmigen Kühlstäbe mit Durchbrechungen versehen sind.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß Sekundärluft in be­ stimmten Zonen der Flammen zu diesen zuströmen kann, wodurch eine gezielte Kühlung der Flammen in bestimmten Bereichen er­ möglicht wird. Dabei können die Durchbrechungen verschieden ausgeführt sein können. So können z. B. eine oder zwei sich nahezu über die gesamte Länge der Flammenkühlstäbe in deren Längsrichtung erstreckende Durchbrechung(en) vorgesehen wer­ den. Es ist aber auch möglich die Flammenkühlstäbe mit einer Reihe von kreisrunden Bohrungen zu versehen, die im Bereich der Ausströmöffnungen angeordnet sind. Weiter können auch sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Flam­ menkühlstäbe erstreckende rechteckige Durchbrechungen vorgesehen sein.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die seitlich der Reihen der Auslaßöffnungen angeordneten plattenförmigen Kühlstäbe über zwischen Ausströmöffnungen verlaufende plattenförmige Stege verbunden sind, zwischen deren dem jeweiligen Brennrohr zugekehrten Flächen und dem Brennrohr ein Spalt verbleibt.
Durch diese Maßnahmen wird eine sehr gute Führung der zu den einzelnen Flammen zuströmenden Sekundärluft erreicht, wodurch einerseits eine ausreichende Versorgung der Flammen mit Sauerstoff sichergestellt wird und andererseits eine weitge­ hende Kühlung der Flammen erreicht und damit die Bildung von NOx weitgehend vermieden wird.
Weiter kann vorgesehen sein, daß zu beiden Seiten der Aus­ strömöffnungen mehrere Flammenkühlstäbe vorgesehen sind, die gegebenenfalls verschiedene Querschnitte aufweisen und über- oder nebeneinander angeordnet sind.
Durch diese Maßnahmen ergeben sich Spalte, durch die Sekundärluft gezielt zu bestimmten Zonen der Flammen zuströ­ men kann.
Weiter kann vorgesehen sein, daß ein plattenförmiger Flammen­ kühlstab in radialer Richtung von den Ausströmöffnungen beab­ standet ist, wobei die Längsachse des Querschnittes des Flam­ menkühlstabes radial zu den Ausströmöffnungen ausgerichtet ist.
Durch diese Maßnahmen ergibt sich eine besonders weitgehende Kühlung der Flammen, wodurch die Bildung von NOx weitestge­ hend vermieden wird.
Nach einem weiteren Merkmal kann vorgesehen sein, daß ein plattenförmiger Flammenkühlstab oberhalb der Ausströmöffnun­ gen angeordnet ist, wobei die Längsachse des Querschnittes des Flammenkühlstabes im wesentlichen parallel zu einer im Bereich der Ausströmöffnungen an den Querschnitt des Brenn­ rohres angelegten Tangente verläuft.
Bei dieser Lösung kommt es zu einer Teilung der Flammen, die um die seitlichen Ränder des Flammenkühlstabes brennen. Da­ durch ergibt sich einerseits eine sehr intensive Kühlung der Flammen und durch die Teilung derselben ein verbesserter Zu­ tritt von Sekundärluft zu den Flammen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Flammenkühlstäbe in einem Abstand zwischen 4 und 12 mm von der Oberfläche des Brennrohres liegen und die Mittelpunkte der Flammenkühlstäbe im Bereich von Radialstrah­ len des Querschnittes des Brennrohres liegen, die die Begren­ zungen der Durchbrüche des Brennrohres berühren.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Flammen in deren seitlichen Randbereichen, in denen der Luftsauerstoff in diese eindiffundiert und wo es bevorzugt zur Bildung von NOx kommt, gekühlt werden, so daß die zur Bildung von NOx erfor­ derliche Temperatur in diesen Bereichen nicht mehr erreicht werden kann, aber eine Kühlung des Kernbereiches der Flammen weitgehend unterbleibt, so daß in diesen Bereichen eine voll­ ständige Verbrennung sichergestellt ist. Dadurch wird die Bildung von CO weitestgehend unterbunden und ein hoher Wirkungsgrad des Brenners sichergestellt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Winkel α1, den die durch die Mittelpunkte der Querschnitte der Flammenkühlstäbe gehenden Radialstrahlen des Querschnittes des Brennrohres einschließen, im wesentlichen der folgenden Beziehung entspricht:
wobei b die Bogenlänge, über die sich die gegebenenfalls in mehreren nebeneinanderliegenden, entlang von Mantellinien des Brennrohres verlaufenden Reihen von Durchbrüchen des Brennrohres erstrecken, und d den Durchmesser des Brennrohres bedeuten.
Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß die sich im Be­ reich der Durchbrüche im Betrieb des Brenners, gegebenenfalls in mehreren, entlang von Mantellinien des Brennrohres verlau­ fenden Reihen ausbildenden Flammen in deren äußeren Seitenbe­ reichen, in denen die Luft ungehindert zuströmen kann, an den Flammenkühlstäben entlang streichen und von diesen gekühlt werden. Damit erfolgt mit zwei Flammenkühlstäben die Kühlung der Flammen in jenen Bereichen, in denen es zu verstärkter NOx Bildung kommen kann, wodurch diese entsprechend einge­ schränkt wird.
Weiter kann vorgesehen sein, daß die Anzahl der Flammenkühl­ stäbe gegenüber der Anzahl der Reihen von zur Ausbildung von Hauptflammen dienenden Durchbrechungen des Brennrohres erhöht ist und der Winkel α2, den die durch die Mittelpunkte der Querschnitte der Flammenkühlstäbe gehenden Radialstrahlen des Querschnittes des Brennrohres einschließen, im wesentlichen der folgenden Beziehung entspricht:
wobei k die Bogenlänge, zwischen den Mittelpunkten zweier be­ nachbarter Hauptflammen und d den Durchmesser des Brennrohres bedeuten.
Dabei werden die Seitenbereiche aller Flammen gekühlt wodurch eine sehr weitgehende Reduktion des NOx-Ausstoßes erzielt wird. Die durch die Flammenkühlstäbe abgeführte Wärme kann dabei in das zu erwärmende Medium eingebracht werden. Die ge­ gebenenfalls vorhandenen Hilfsflammen, die zwischen den Rei­ hen von zur Ausbildung der Hauptflammen dienenden Durch­ brechungen angeordnet sind und einen Querschnitt aufweisen, der erheblich geringer als der Querschnitt der zur Ausbildung der Hauptflammen vorgesehenen Durchbrechungen ist, die meist eine sich in Umfangsrichtung des Brennrohres erstreckende langgestreckte schlitzartige Form aufweisen, tragen dabei kaum zur NOx-Bildung bei und werden durch die Stäbe in deren Spitzenbereich durch die Flammenkühlstäbe gekühlt.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchmesser der Flammenkühlstäbe 4 mm bis 11 mm beträgt.
Bei Einhaltung dieser Dimensionierungsregel wird si­ chergestellt, daß die Randbereiche der Flammen, die sich durch die Flammenkühlstäbe etwas auffächern, ausreichend ge­ kühlt werden, um ein Überschreiten der zur vermehrten Bildung von NOx erforderlichen Temperatur zu verhindern und dabei eine Beeinflussung der Kernbereiche der Flammen weitgehend unterbleibt, so daß in diesem Bereich eine für eine weitge­ hend vollständige Verbrennung ausreichende Temperatur erhal­ ten bleibt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß pro Brennrohr mehrere Flammenkühlstäbe vorgesehen sind, die in einem Kreisbogenabschnitt angeordnet sind, des­ sen Mittelpunkt unterhalb des Mittelpunktes des Querschnittes des Brennrohres liegt, wobei die Exzentrizität 3 bis 8 mm be­ trägt.
Auf diese Weise ergeben sich sehr günstige Verhältnisse im Hinblick auf eine ausreichende Kühlung der Flamme zur Vermei­ dung der NOx Bildung.
Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn das Ver­ hältnis des Durchmessers des Brennrohres zum Durchmesser des die Mittelpunkte der Flammenkühlstäbe aufweisenden Kreis­ bogens zwischen 0,3 und 1,304 und das Verhältnis der Exzentrizität zum Durchmesser der Flammenkühlstäbe zwischen 0,3 und 2 und das Verhältnis des Mittenabstandes zweier Brennrohre zum Durchmesser der Brennrohre zwischen 0,667 und 3,33 liegt, wobei das Produkt dieser drei Verhältniszahlen zwischen 0,05 und 9 liegt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Durchmesser des Kreisbogens der Mittelpunkte der Flammenkühlstäbe der Bezie­ hung,
H = E + 2 · (5 bis 12 + G),
entspricht, wobei H den Durchmesser des Kreisbogens auf dem die Mittelpunkte der Flammenkühlstäbe liegen und E den Durchmesser des Brennrohres bedeuten.
Durch die Einhaltung dieser Bemessungsregel ergibt sich, ins­ besondere bei der Anordnung von drei Flammenkühlstäben pro Brennrohr, eine sehr rasche Abfuhr der Wärme aus der Flamme, so daß diese rasch unter eine für die Bildung von NOx ausrei­ chende Temperatur gekühlt wird und daher die Bildung dieses Schadstoffes weitgehend unterbleibt.
Ein im Hinblick auf einen geringen NOx Ausstoß besonders gün­ stiger Brenner ergibt sich, wenn der Mittenabstand 40 mm bis 100 mm, der Durchmesser der Brennrohre 30 mm bis 60 mm, der Durchmesser des Kreisbogens der Mittelpunkte der Flammenkühl­ stäbe 46 mm bis 1000 mm, und der Durchmesser der Flammenkühl­ stäbe 4 mm bis 10 mm beträgt.
Bei einem erfindungsgemäßen Brenner mit mindestens einem mit einem Gas-Luft-Gemisch beaufschlagbaren, vorzugsweise einen Durchmesser von 20 mm bis 60 mm aufweisenden Brennrohr, das mit radialen, entlang mindestens zweier Mantellinien des Brennrohres in Reihen angeordneten Durchbrüchen versehen ist, durch die das Gemisch zur Versorgung von Hauptflammen austre­ ten kann, kann weiter vorgesehen sein, daß die Flammenkühl­ stäbe im Querschnitt des Brenners in zwei zum Brennrohr konzentrischen Kreisbögen angeordnet sind.
Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Kühlung in zwei Ebenen erfolgt, wodurch eine ausreichende Kühlung auch größe­ rer Flammen gewährleistet ist.
In diesem Zusammenhang hat es sich besonders günstig erwie­ sen, wenn der Abstand zwischen den einander nächstliegenden Mantellinien des Brennrohres und der diesem näheren Flammen­ kühlstäben 4 mm bis 12 mm beträgt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß im Querschnitt des Brenners gesehen, die auf ver­ schiedenen Kreisbögen liegenden Flammenkühlstäbe in Umfangs­ richtung des Brennrohres gegeneinander versetzt angeordnet sind, und der Abstand zwischen den einander nächstgelegenen Mantellinien des Brennrohres und der von diesem weiter beab­ standeten Flammenkühlstäben 15 mm bis 20 mm beträgt, wobei die Versetzung der Flammenkühlstäbe vorzugsweise dem halben Winkel der Teilung der dem Brennrohr näheren Flam­ menkühlstäben entspricht.
Durch diese Maßnahmen läßt sich eine besonders gute Kühlung der Flammen in deren Randbereichen erreichen, in denen es aufgrund der dort erfolgenden Eindiffundierung von Luft zu einer verstärkten NOx-Bildung kommt, die durch die Kühlung der Flamme in diesen Bereichen weitgehend unterbunden wird.
Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß die durch die Mittel­ punkte der äußeren, dem Brennrohr näheren Flammenkühlstäbe gehenden Radialstrahlen des Querschnittes des Brennrohres mit der vertikalen Achse desselben einen Winkel α von 5 bis 40° und jene der auf dem äußeren Kreisbogen liegenden Flammenkühlstäbe einen Winkel β von 0 bis 20° einschließen.
Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß die Flammen, auch wenn sie über sich im wesentlichen in Umfangsrichtung des Querschnitts des Brennrohrs erstreckende längliche Schlitze des Brennrohres mit Gemisch gespeist werden, in de­ ren seitlichen Randbereichen gekühlt werden.
Weiter kann vorgesehen sein, daß einer der im Querschnitt des Brenners gesehen, auf dem inneren Kreisbogen liegenden Flam­ menkühlstäbe auf der vertikalen Achse des Brennrohres liegt und ein weiterer Flammenkühlstab auf dieser Achse angeordnet ist, wobei der minimale Abstand der Mantellinien dieser bei­ den auf der vertikalen Achse des Querschnittes des Brennroh­ res liegenden Flammenkühlstäbe 3 mm bis 15 mm beträgt.
Damit wird sichergestellt, daß eine verstärkte Kühlung der Flammen in den Bereichen erreicht wird, in denen zwei Reihen von Flammen aneinander angrenzen und es aus diesem Grunde in diesen Bereichen zu entsprechend höheren Temperaturen kommen würde.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die im Querschnitt auf verschiedenen Kreisbögen liegenden Flammenkühlstäbe auf gemeinsamen Radialstrahlen des Querschnittes des Brennrohres angeordnet sind und der Abstand der einander gegenüberliegenden Mantellinien der auf verschiedenen Kreisbögen liegenden Flammenkühlstäbe 3 mm bis 15 mm beträgt.
Da sich die Flammen an den dem Brennrohr näheren Flammenkühl­ stab anlegen, werden sie in die Breite gezogen. Durch den vom Brennrohr weiter entfernten Flammenkühlstab wird die aus­ einandergezogene Flamme in deren Randbereichen intensiv ge­ kühlt und dadurch die Bildung von NOx verhindert.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die durch die Mittelpunkte der äußeren Flammenkühlstäbe gehenden Radial­ strahlen des Querschnittes des Brennrohres mit der vertikalen Achse desselben einen Winkel α von 5 bis 40° aufweisen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen
Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Brenners,
Fig. 2 schematisch ein Schlitzbild eines Brennrohres in Draufsicht,
Fig. 3 schematisch einen erfindungsgemäßen Brenner mit zwei Flammenkühlstäben im Querschnitt,
Fig. 4 schematisch einen erfindungsgemäßen Brenner mit vier Flammenkühlstäben im Querschnitt,
Fig. 5 schematisch einen erfindungsgemäßen Brenner mit zwei Flammenkühlstäben im Querschnitt.
Fig. 6 schematisch einen weiteren erfindungsgemäßen Bren­ ner,
Fig. 7 bis 9 Querschnitte von verschiedenen Ausfüh­ rungsformen erfindungsgemäßer Brenner,
Fig. 10 und 11 eine weitere Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Brenners im Schnitt und in axonometrischer Dar­ stellung,
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brenners,
Fig. 13 bis 15 eine Ansicht auf die Brenngemischaus­ trittsöffnungen des Brenners nach der Fig. 12, und
Fig. 16 bis 26 verschiedene Möglichkeiten der Anordnung von Flammenkühlstäben.
Das Brennrohr 1 des Brenners nach der Fig. 1 weist eine Reihe im Bereich der obersten Mantellinie des Brennrohres 1 angeordnete Auslaßbohrungen 2 auf, durch die ein Gemisch aus einem brennbaren Gas und Luft austritt und entzündet wird.
Seitlich der Flammen 3 und oberhalb des Brennrohres 1 sind zwei Platten 4 angeordnet, die sich parallel zum Brennrohr 1 erstrecken und im wesentlichen hochkant angeordnet sind und den Flammenbereich seitlich begrenzen.
Dabei ist die Anordnung der Platten 4 so gewählt, daß das Verhältnis des Abstandes 1 1 der Unterkante der Platten 4 von der obersten Mantellinie des Brennrohres 1 zur Breite b der Flamme 3 in deren Ansatzbereich an dem Brennrohr 1 zwischen 0,5 bis 13,4 beträgt.
Weiter liegt das Verhältnis des Normalabstandes 1 2 der Unter­ kante von der Oberkante der Platte 4 zum Abstand 1 1 der Unterkante der Platten 4 von der obersten Mantellinie des Brennrohres 1 im Bereich von 0,25 bis 16.
Der Abstand y der Platten 4 in deren unterstem Bereich ist so bemessen, daß er um 4 bis 20 mm größer als die Breite der Flamme 3 in deren Ansatzbereich an dem Brennrohr 1 ist.
Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, stehen die Platten 4, die aus Keramik oder aus Metall hergestellt sein können, in einem Winkel α zur Vertikalen, wobei sich die Platten 4 gegen deren oberem Ende zu aneinander annähern.
Bei dem Brenner nach der Fig. 2 weist das Brennrohr 30 drei nebeneinander verlaufende Reihen von Durchbrechungen 10 auf, die sich in Umfangsrichtung des Brennrohres, beziehungsweise dessen Querschnittes erstrecken. Dabei sind die Durchbrechun­ gen 10 in den Reihen A, B und C fluchtend zueinander angeord­ net.
Zwischen den Reihen A, B und C der Durchbrechungen 10, die eine im wesentlichen langgestreckte schlitzartige Form auf­ weisen und zur Ausbildung der Hauptflammen dienen, sowie ent­ lang der Außenränder der beiden äußeren Reihen A und C sind Bohrungen 20 angeordnet, durch die ebenfalls ein zündfähiges Gas-Luft-Gemisch aus dem Brennrohr 30 austreten kann und die zur Ausbildung von Halteflammen dienen.
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß im Abstand n von der Oberflä­ che des Brennrohres 30 Flammenkühlstäbe 40, die vorzugsweise aus Keramik hergestellt sind, angeordnet sind. Dabei ist der Abstand n als Abstand zwischen den einander nächstliegenden Mantellinien des Brennrohres 30 und der Flammenkühlstäbe 40 zu verstehen.
Der Winkel α1, den die durch die Mittelpunkte der Flammenkühlstäbe 40 gehenden Radialstrahlen einschließen, die auch die äußeren Begrenzungen in Umfangsrichtung des Quer­ schnittes des Brennrohres der in den äußeren Reihen A und C angeordneten Durchbrüche 10 berühren, entspricht der folgen­ den Beziehung:
wobei b die Bogenlänge, über die sich die in den drei Rei­ hen A, B, C nebeneinanderliegenden, entlang von Mantellinien des Brennrohres verlaufenden Reihen angeordneten Durch­ brüche 10 des Brennrohres 30 erstrecken, und d den Durchmes­ ser des Brennrohres 30 bedeuten.
Bei dieser Ausführungsform werden nur die äußeren Ränder der außen liegenden Flammen durch die Flammenkühlstäbe 40 ge­ kühlt, wobei jedoch gerade in diesen Bereichen, bei Fehlen der Flammenkühlstäbe die stärkste NO-Bildung zu beobachten ist.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 ist eine erhöhte An­ zahl von Flammenkühlstäben 40 vorgesehen, die zur Versorgung der Hauptflammen dienen. Diese Flammenkühlstäbe 40 sind ent­ sprechend der Bogenlänge der Durchbrechungen 10 angeordnet, wobei der Winkel α₂, den die durch die Mittelpunkte der Quer­ schnitte der inneren Flammenkühlstäbe 40 gehenden Radialstrahlen des Querschnittes des Brennrohres 30 ein­ schließen, im wesentlichen der folgenden Beziehung ent­ spricht:
wobei k die Bodenlänge, über die sich ein Durchbruch 10 des Brennrohres erstreckt, und d den Durchmesser des Brennrohres bedeuten. Die äußeren Flammenkühlstäbe sind nach der gleichen Bemessungsgrundlage wie gemäß der Fig. 3 angeordnet.
Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, ergeben sich bezüglich der inneren Flammenkühlstäbe geringfügige Abweichungen von der obigen Formel, die durch die Abstände der äußeren Durch­ brüche 10 von den mittleren bedingt sind. Dabei können zum Ausgleich die mittleren Flammenkühlstäbe 40 einen größeren Durchmesser als die außen angeordneten Flammenkühlstäbe 40 aufweisen. Die mittleren Flammenkühlstäbe 40 sind zweckmäßigerweise genau zwischen zwei Reihen von Durch­ brüchen 10 angeordnet.
Die Ausführungsform nach der Fig. 5 entspricht im we­ sentlichen jener nach der Fig. 3. Allerdings sind die Flammenkühlstäbe 40 zwischen den Reihen von Durchbrüchen 10 angeordnet, so daß alle Flammen durch die Flammenkühlstäbe 40 gekühlt werden. Dabei liegen die Flammenkühlstäbe 40 genau zwischen zwei Reihen von Durchbrüchen 10. Praktisch ent­ spricht die Ausführungsform nach der Fig. 5 jener nach der Fig. 4, nur, daß die äußeren Flammenkühlstäbe 40 weggelassen sind.
Der Abstand n der einander nächstliegenden Mantellinien der Flammenkühlstäbe 40 und des Brennrohres 30 beträgt zwischen 4 mm und 12 mm und der Durchmesser der Flammenkühlstäbe 4 mm bis 11 mm.
Die Brennrohre 21 des Ausführungsbeispieles nach der Fig. 6 sind in einem Mittenabstand D voneinander angeordnet, der zwischen 40 mm bis 100 mm beträgt, wobei der Durchmesser E der Brennrohre 21 30 mm bis 60 mm beträgt.
Im Bereich der obersten Mantellinie der Brennrohre 21 sind nicht dargestellte Auslaßöffnungen angeordnet, durch die das brennbare Gemisch ausströmen und entzündet werden kann.
Oberhalb der Brennrohre 21 sind Flammenkühlstäbe 22 ange­ ordnet. Dabei sind die Flammenkühlstäbe 22 in einem Kreisbo­ gen angeordnet, dessen Mittelpunkt um das Maß der Exzentrizi­ tät G unterhalb des Mittelpunktes des jeweiligen Brennroh­ res 21 liegt und dessen Durchmesser H vom Durchmesser des zu­ gehörigen Brennrohres 21 abhängt und der Beziehung
H = E + 2 · (5 mm bis 12 mm + G)
entspricht.
Dabei beträgt das Maß der Exzentrizität G 3 mm bis 8 mm. Der Durchmesser F der Flammenkühlstäbe 22 beträgt zweck­ mäßigerweise 4 mm bis 10 mm.
Wesentlich bei der Dimensionierung des Brenners ist auch die Einhaltung bestimmter Zusammenhänge zwischen den einzelnen Abmessungen.
Das Verhältnis x des Brennrohrdurchmessers E zum Durchmes­ ser H des Kreisbogens auf dem die Mittelpunkte der Flammenkühlstäbe 22 liegen, soll dabei der folgenden Bezie­ hung entsprechen:
wobei der Wert des Verhältnisses x zwischen 46 und 100 liegen soll.
Das Verhältnis y der Exzentrizität G zum Durchmesser F der Flammenkühlstäbe 22 entspricht der folgenden Beziehung:
wobei der Wert des Verhältnisses y zwischen 0,3 und 2 liegen soll.
Das Verhältnis z des Abstandes D der Mittelpunkte der Brenn­ rohre 21 zum Durchmesser der Brennrohre 1 entspricht der fol­ genden Beziehung:
wobei der Wert des Verhältnisses z zwischen 0,667 und 3,333 liegt.
Weiter soll das Produkt i der Verhältniszahlen x · y · z der Beziehung
i=x · y · z
entsprechen, wobei der Wert des Produktes i zwischen 0,06 und 8,693 liegen soll.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 7 sind Flammenkühl­ stäbe 31 auf einem zum Brennrohr 21 konzentrischen Kreisbogen angeordnet, das mit zwei zu beiden Seiten der vertikalen Achse des Querschnittes des Brennrohres 21 angeordneten, sich entlang von Mantellinien desselben erstreckenden Reihen von Durchbrüchen zur Speisung von Hauptflammen versehen ist. Da­ bei weisen die einander nächsten Mantellinien des Brennroh­ res 21 und der Flammenkühlstäbe 31 einen Abstand e von 4 bis 12 mm auf, wobei der Durchmesser der Flammenkühlstäbe 31 4 mm bis 12 mm beträgt.
Weiter sind Flammenkühlstäbe 31′ in einem weiteren zum Brenn­ rohr 21 konzentrischen Kreisbogen angeordnet. Dabei sind die Flammenkühlstäbe 31′ gegenüber den Flammenkühlstäben 31 ver­ setzt angeordnet, wobei die Flammenkühlstäbe 31′ im wesent­ lichen im Bereich der Winkelhalbierenden der durch die Mittelpunkte zweier benachbarter Flammenkühlstäbe 31 geführ­ ten Radialstrahlen angeordnet sind.
Der minimale Abstand der Mantellinien der Flammenkühl­ stäbe 31′ vom Brennrohr 21 beträgt dabei 15 mm bis 20 mm.
Die durch die Mittelpunkte der äußeren Flammenkühlstäbe 31 verlaufenden Radialstrahlen schließen mit der vertikalen Achse des Querschnittes des Brennrohres 21 einen Winkel α von je 5 bis 40° ein. Die durch die Mittelpunkte der Flammenkühl­ stäbe 31′ geführten Radialstrahlen schließen mit der vertika­ len Achse des Querschnittes des Brennrohres 21 einen Winkel von je 0 bis 20° ein.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 8 sind die Flammenkühlstäbe 31 und 31′ auf den jeweils gleichen Radial­ strahlen angeordnet. Dabei schließen diese Radialstrahlen mit der vertikalen Achse des Querschnittes des Brennrohres 21 einen Winkel zwischen 5° und 40° ein.
Die Abstände e der einander nächsten Mantellinien des Brenn­ rohres 21 und der Flammenkühlstäbe 31 betragen dabei 4 mm bis 12 mm und die Abstände g′ zwischen den einander nächsten Man­ tellinien der Flammenkühlstäbe 31, und 31′ 3 mm bis 15 mm.
Die Ausführungsform nach der Fig. 9 unterscheidet sich dabei von jener nach der Fig. 7 lediglich dadurch, daß noch ein weiterer Flammenkühlstab 31′′ vorgesehen ist, der im Bereich der vertikalen Achse des Querschnittes des Brennrohres 21 an­ geordnet ist. Dabei weisen die einander nächsten Mantellinien des Flammenkühlstabes 31′′ und des ebenfalls im Bereich der vertikalen Achse des Brennrohres 21 angeordneten Flammenkühlstabes 31 einen Abstand g′′ von 3 mm bis 15 mm auf.
Die Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch einen erfin­ dungsgemäßen Brenner, bei dem mehrere Brennrohre 1 nebenein­ ander und parallel zueinander angeordnet sind. Diese Brenn­ rohre 1 führen ein brennbares Brenngas-Luftgemisch und sind mit Auslaßöffnungen 2 für den Durchtritt dieses Gemisches versehen, über denen die Flammen 3 brennen. Dabei sind die Auslaßöffnungen im wesentlichen entlang der obersten Mantel­ linie eines jeden Brennrohres 1 angeordnet.
Oberhalb der Brennrohre 1 und seitlich der vertikalen Haupt­ achse des Querschnittes eines jeden Brennrohres sind platten­ förmige, aus einem Blechstreifen hergestellten Flammen­ kühlstäbe 4 angeordnet. Diese schließen mit der vertikalen Achse der Flammen 3 einen sehr spitzen Winkel ein.
Die an verschiedenen Seiten der Flammenreihen einander benachbarter Brennrohre 1 angeordneten Flammenkühlstäbe 4 sind durch Brückenteile 5 miteinander verbunden, die der Se­ kundärluft den Weg nach oben zwischen den durch die Brücken­ teile 5 jeweils miteinander verbundenen Flammenkühlstäben 4 versperren, so daß die Sekundärluft lediglich zwischen den seitlich einer jeden Flammenreihe angeordneten Flammen­ kühlstäben 4 nach oben strömen kann.
Dabei kühlt die aufsteigende Sekundärluft die Flammen 3, wo­ durch die Bildung von NOx weitestgehend vermieden wird. Wei­ ter kommt es zu einem Eindiffundieren der Sekundärluft in die Flammen, wodurch es in diesen trotz der Abkühlung zu einer vollständigen Verbrennung des Brenngases kommt und ein Aus­ stoß von CO weitestgehend vermieden wird.
Bei der in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungs­ form sind die Brückenteile 5 durch ebene Blechstreifen gebil­ det, die durchgehend mit den Flammenkühlstäben 4 verbunden und parallel zur Ebene der Brennrohre 1 angeordnet sind.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 12 sind wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11 die beiden plattenförmigen Flammenkühlstäbe 4 miteinander verbunden, doch sind die einer Reihe von Ausströmöffnungen beziehungs­ weise Flammen zugeordneten Flammenkühlstäbe 4 über im wesent­ lichen vertikal stehende Stege 44 miteinander verbunden. Da­ bei verlaufen die Stege 44 zwischen den einzelnen Ausström­ öffnungen, wobei zwischen dem Brennrohr 1 und den Stegen 44 Spalte verbleiben.
Wie aus den Fig. 13, 14 und 15 zu ersehen ist, können in den Flammenkühlstäben 4 Durchbrechungen 41, die sich in Längsrichtung der Flammenkühlstäbe 4 erstrecken, oder sich im wesentlichen senkrecht zu deren Längserstreckung erstreckende Durchbrechungen 42, die im wesentlichen im Bereich der Ausströmöffnungen angeordnet sind, vorgesehen sind. Weiter können auch im wesentlichen kreisrunde Durchbrechungen 43 in den Flammenkühlstäben 4 angeordnet sein, wie dies in der Fig. 15 dargestellt ist.
Die Fig. 16 zeigt eine weitere Möglichkeit der Anordnung ei­ nes Flammenkühlstabes 4. Bei dieser Ausführungsform ist der Flammenkühlstab 4 radial zu den Ausströmöffnungen ausgerich­ tet, so daß die Flammen diesen Flammenkühlstab 4 umströmen.
Die Ausführungsform nach der Fig. 17 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 16 nur dadurch, daß der Flammenkühl­ stab 4 im wesentlichen tangential zum Brennrohr 1 angeordnet ist. Dabei werden die Flammen aufgespreizt und umströmen die seitlichen Ränder dieses Flammenkühlstabes 4. Die Fig. 18 bis 26 zeigen verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemä­ ßer Brenner. Dabei sind an jeder Seite der Reihe von Aus­ strömöffnungen des Brennrohres 1 mehrere Flammenkühlstäbe 4 (Fig. 21 und 22) an jeder Seite der Reihe von Ausströmöff­ nungen angeordnet, wobei zwischen den Flammenkühlstäben Spalte verbleiben, durch die Sekundärluft zu den Flammen in bestimmten Zonen derselben zuströmen kann.
Mit Ausnahme der Ausführungsformen nach den Fig. 24 und 25 sind die Flammenkühlstäbe 4, 40 im wesentlichen übereinander angeordnet, wogegen bei den Ausführungsformen nach den Fig. 24 und 25 die Flammenkühlstäbe 4 und 40 im wesentlichen nebeneinander angeordnet sind.

Claims (27)

1. Brenner mit mindestens einem Brennrohr, das mit ei­ nem brennbaren Gemisch beaufschlagt und mit radia­ len im wesentlichen entlang einer Mantellinie des Rohres angeordneten Auslaßöffnungen versehen ist, wobei oberhalb des Brennrohres in einem Abstand von diesem Flammenkühlstäbe angeordnet sind, die sich im wesentlichen parallel zum Brennrohr erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenkühl­ stäbe (4) plattenförmig ausgebildet und zu beiden Seiten der Reihen der Auslaßöffnungen angeordnet sind und den von den Flammen (3) erfüllten Bereich seitlich begrenzen.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Abstandes (l1) der Unterkan­ ten der Platten (4) von der obersten Mantellinie des Brennrohres (1) zur Breite der Flammen in deren Ansatzbereich am Brennrohr (1) im Bereich von 0,5 bis 13,4 liegt.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verhältnis der Länge (l2) der Stirnseite der Platten (4) zum Abstand (l1) der Un­ terkanten der Platten (4) von der obersten Mantel­ linie des Brennrohres (1) im Bereich von 0,25 bis 16 liegt.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (4) in einem Winkel zur Vertikalen angeordnet sind, wobei das Verhält­ nis zwischen dem lichten Abstand (x) der Plat­ ten (4) eines Brennrohres (1) in deren oberstem Be­ reich zum lichten Abstand (y) der Platten (4) eines Brennrohres (1) in deren unterstem Bereich in der Größe von 1,036 bis 10,238 liegt.
5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand (y) der Platten (4) eines Brennrohres (1) in derem unter­ stem Bereich der Breite der Flammen (3) in deren Ansatzbereich plus einem Übermaß in der Größe von 4 bis 20 mm entspricht.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschiedenen Seiten zweier benachbarter Brennrohre (1) angeordneten, vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufwei­ senden Flammenkühlstäbe (4) mit einem dichten Brückenteil (5) miteinander verbunden sind.
7 Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenteile (5) aus Blech- oder Keramikstreifen hergestellt sind, die vor­ zugsweise eben ausgebildet und parallel zur Ebene der Brennrohre (1) angeordnet sind.
8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich der Reihen der Auslaßöffnungen angeordneten plattenförmigen Kühl­ stäbe (4) mit Durchbrechungen (41, 42, 43) versehen sind.
9. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlich der Reihen der Auslaßöffnungen angeordneten plattenförmigen Kühl­ stäbe (4) über zwischen Ausströmöffnungen verlau­ fende plattenförmige Stege (44) verbunden sind, zwischen deren dem jeweiligen Brennrohr (1) zuge­ kehrten Flächen und dem Brennrohr (1) ein Spalt verbleibt.
10. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Ausströmöffnungen mehrere Flammenkühlstäbe (4, 40) vorgesehen sind, die gege­ benenfalls verschiedene Querschnitte aufweisen und über- oder nebeneinander angeordnet sind.
11. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenförmiger Flammenkühlstab (4) in ra­ dialer Richtung von den Ausströmöffnungen beabstan­ det ist, wobei die Längsachse des Querschnittes des Flammenkühlstabes (4) radial zu den Ausströmöffnun­ gen ausgerichtet ist.
12. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenförmiger Flammenkühlstab (4) ober­ halb der Ausströmöffnungen angeordnet ist, wobei die Längsachse des Querschnittes des Flammenkühl­ stabes (4) im wesentlichen parallel zu einer im Be­ reich der Ausströmöffnungen an den Querschnitt des Brennrohres (1) angelegten Tangente verläuft.
13. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenkühlstäbe (40), die vorzugsweise aus Keramik hergestellt sind, in einem Abstand zwischen 4 und 12 mm von der Oberfläche des Brennrohres (30) angeordnet sind und die Mittelpunkte der Flammen­ kühlstäbe (40) im Bereich von Radialstrahlen des Querschnittes des Brennrohres (30) liegen, die die Begrenzungen der Durchbrüche (10) des Brennroh­ res (30) berühren.
14. Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α1, den die durch die Mittelpunkte der Querschnitte der Flammenkühlstäbe (40) gehenden Radialstrahlen des Querschnittes des Brennroh­ res (30) einschließen, im wesentlichen der folgen­ den Beziehung entspricht: wobei b die Bogenlänge, über die sich die gegebe­ nenfalls in mehreren nebeneinanderliegenden, ent­ lang von Mantellinien des Brennrohres (30) verlau­ fenden Reihen (A, B, C) von Durchbrüchen (10) des Brennrohres (30) erstreckt, und d den Durchmesser des Brennrohres (30) bedeuten.
15. Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Flammenkühlstäbe (40) gegenüber der Anzahl der Reihen (A, B, C) von zur Ausbildung von Hauptflammen dienenden Durchbrüchen (10) des Brennrohres (30) erhöht ist und der Winkel α2, den durch die Mittelpunkte der Querschnitte der Flam­ menkühlstäbe (40) gehende Radialstrahlen des Quer­ schnittes des Brennrohres (30) einschließen im we­ sentlichen der folgenden Beziehung entspricht: wobei k die Bogenlänge, über die sich ein Durch­ bruch (10) des Brennrohres (30) erstreckt, und d den Durchmesser des Brennrohres bedeuten.
16. Brenner nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der Flammenkühl­ stäbe (40) 4 mm bis 11 mm beträgt.
17. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Brennrohr (21) mehrere Flammenkühl­ stäbe (22) vorgesehen sind, die in einem Kreisbo­ genabschnitt angeordnet sind, dessen Mittelpunkt unterhalb des Mittelpunktes des Querschnittes des Brennrohres (21) liegt, wobei die Exzentrizität 3 bis 8 mm beträgt.
18. Brenner nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (x) des Durchmessers (E) des Brennrohres (21) zum Durchmesser (H) des die Mit­ telpunkte der Flammenkühlstäbe (22) aufweisenden Kreisbogens zwischen 0,3 und 1,304 und das Verhält­ nis (y) der Exzentrizität (G) zum Durchmesser (F) der Flammenkühlstäbe (22) zwischen 0,3 und 2 und das Verhältnis (z) des Mittenabstandes (D) zweier Brennrohre (21) zum Durchmesser (E) der Brenn­ rohre (21) zwischen 0,667 und 3,33 liegt, wobei das Produkt (i) dieser drei Verhältniszahlen zwischen 0,05 und 9 liegt.
19. Brenner nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser (H) des Kreisbogens der Mittelpunkte der Flammenkühlstäbe (22) der Be­ ziehung H = E + 2 · (5 bis 12 + G)entspricht.
20. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittenabstand (D) der Bren­ nerrohre (21) 40 mm bis 100 mm, der Durchmesser (E) der Brennrohre (21) 30 mm bis 60 mm, der Durchmes­ ser (H) des Kreisbogens der Mittelpunkte der Flam­ menkühlstäbe (22) 46 mm bis 1000 mm, und der Durch­ messer (F) der Flammenkühlstäbe (22) 4 mm bis 10 mm beträgt.
21. Brenner nach Anspruch 1 mit mindestens einem mit einem Gas-Luft-Gemisch beaufschlagbaren, vorzugs­ weise einen Durchmesser von 20 mm bis 60 mm aufwei­ senden Brennrohr, das mit radialen, entlang minde­ stens zweier Mantellinien des Brennrohres in Reihen angeordneten Durchbrüchen versehen ist, durch die das Gemisch zur Versorgung von Hauptflammen, aus­ treten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Flam­ menkühlstäbe (31, 31′) im Querschnitt des Brenners in zwei zum Brennrohr (21) konzentrischen Kreisbö­ gen angeordnet sind.
22. Brenner nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den einander nächstliegen­ den Mantellinien des Brennrohres (21) und der die­ sem näheren Flammenkühlstäben (31) 4 mm bis 12 mm beträgt.
23. Brenner nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Querschnitt des Brenners gesehen, die auf verschiedenen Kreisbögen liegenden Flammen­ kühlstäbe (31, 31′) in Umfangsrichtung des Brenn­ rohres (21) gegeneinander versetzt angeordnet sind, und der Abstand zwischen den einander nächstge­ legenen Mantellinien des Brennrohres (21) und der von diesem weiter beabstandeten Flammenkühlstä­ ben (31′) 15 mm bis 20 mm beträgt, wobei die Versetzung der Flammenkühlstäbe (31, 31′) vorzugs­ weise dem halben Winkel der Teilung der dem Brenn­ rohr (21) näheren Flammenkühlstäben (31) ent­ spricht.
24. Brenner nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Mittelpunkte der äußeren, dem Brennrohr (21) näheren Flammenkühlstäbe (31) gehen­ den Radialstrahlen des Querschnittes des Brennroh­ res (21) mit der vertikalen Achse desselben einen Winkel α von 5 bis 40° und jene der auf dem äußeren Kreisbogen liegenden Flammenkühlstäbe (31′) einen Winkel β von 0 bis 20° einschließen.
25. Brenner nach den Ansprüchen 21 bis 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der im Querschnitt des Brenners gesehen, auf dem inneren Kreisbogen lie­ genden Flammenkühlstäbe (31) auf der vertikalen Achse des Brennrohres (21) liegt und ein weiterer Flammenkühlstab (31′′) auf dieser Achse angeordnet ist, wobei der minimale Abstand der Mantellinien dieser beiden auf der vertikalen Achse des Quer­ schnittes des Brennrohres (21) liegenden Flammenkühlstäbe (31, 31′′) 3 mm bis 15 mm beträgt. (Fig. 9)
26. Brenner nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die im Querschnitt auf verschiedenen Kreisbögen liegenden Flammenkühlstäbe (31, 31′) auf gemeinsamen Radialstrahlen des Querschnittes des Brennrohres (21) angeordnet sind und der Abstand der einander gegenüberliegenden Mantellinien der auf verschiedenen Kreisbögen liegenden Flam­ menkühlstäbe (31, 31′) 3 mm bis 15 mm beträgt.
27. Brenner nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Mittelpunkte der äußeren Flammen­ kühlstäbe (31′) gehenden Radialstrahlen des Quer­ schnittes des Brennrohres (21) mit der vertikalen Achse desselben einen Winkel α von 5 bis 40° auf­ weisen.
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