DE550757C

DE550757C - Gas burner head

Info

Publication number: DE550757C
Application number: DEB143124D
Authority: DE
Original assignee: BASTIAN MORLEY Co
Current assignee: BASTIAN MORLEY Co
Priority date: 1929-04-19
Filing date: 1929-04-19
Publication date: 1932-05-23

Description

Gasbrennerkopf Die Erfindung bezieht sich auf Gasbrenner, und zwar insbesondere auf einen Gasbrennerkopf und dessen mehrfache Anordnung an einer gemeinsamen Ringleitung, die zur Zuführung des Gases dient. Der Gasbrennerkopf ist mit Schlitzen versehen, aus welchen die Gasluftmischung austritt, die in bekannter Weise durch eine im Brennerkopf angeordnete Mischröhre zugeführt wird. Die Erfindung besteht in einer neuartigen Anordnung der Schlitze, wodurch nicht nur stets eine rußfreie Verbrennung gewährleistet wird, sondern auch eine selbsttätige Flaininenregulierung entsprechend dem Druck in der Gasleitung. Diese Flammenregulierung ist derartig, daß selbst bei kleinstem Gasdruck kein Zurückschlagen der Flamme in die Mischröhre stattfinden kann, was ein Übelstand der bekannten Gasbrenner ist. Gemäß der Erfindung erstrecken sich die Schlitze in der Brennerhaube von dem oberen Ende derselben nach unten bis zu einem Punkt, der unter dem oberen Austrittsende der Mischröhre liegt, so daß bei großem Gasdruck die Flamme auf der ganzen Schlitzlänge austritt. Die Abmessungen der Schlitze sind so gewählt, daß die Gasluftmischung, die aus der Mischröhre austritt, mit größerer Geschwindigkeit durch diese Schlitze treten muß, als sie durch die Mischröhre hindurchströmt, eine Bedingung, die ein Zurückschlagen der Flamme verhütet. Da ferner die Schlitze nicht ganz bis zum obersten Ende der Haube gehen, sondern einen ungeschlitzten Teil am Kopfende der Haube belassen, so bildet das Kopfende der Haube eine Ablenkfläche unmittelbar über dem Austrittsende der Mischröhre. Infolge der Fortsetzung der Schlitze an der Haube nach unten hin breiten sich die aus den Schlitzen austretenden Flammen um so mehr nach abwärts aus, je größer der Gasdruck wird. Diese Brenner werden gemäß der Erfindung derart an eine Ringleitung angeschlossen, daß sich die Flammen der einzelnen Brenner nicht berühren, so daß die Flammen überall von Luft umgeben sind, die eine vollständige Verbrennung des Gases unterstützt.Gas burner head The invention relates to gas burners, namely in particular on a gas burner head and its multiple arrangement on a common Ring line that is used to supply the gas. The gas burner head is slotted provided, from which the gas-air mixture exits, which is carried out in a known manner a mixing tube arranged in the burner head is fed. The invention exists in a new arrangement of the slots, which means that not only is it always soot-free Combustion is guaranteed, but also an automatic Flaininenregulierung according to the pressure in the gas line. This flame regulation is such, that even with the lowest gas pressure, the flame does not flash back into the mixing tube can take place, which is a drawback of the known gas burners. According to the invention the slots in the burner hood extend from the top of the same down to a point below the upper outlet end of the mixing tube, so that with high gas pressure the flame emerges along the entire length of the slot. the Dimensions of the slots are chosen so that the gas-air mixture emerging from the mixing tube exits, must pass through these slots at a greater speed than they flows through the mixing tube, a condition that prevents the Flame prevented. Furthermore, since the slots do not go all the way to the top of the hood go, but leave an unslotted part at the head end of the hood, so forms the head end of the hood has a deflector immediately above the exit end of the Mixing tube. As a result of the continuation of the slots on the hood, widen them downwards The flames emerging from the slits spread out downwards all the more the gas pressure increases. These burners are according to the invention in such a way Ring line connected so that the flames of the individual burners do not touch each other, so that the flames are everywhere surrounded by air which causes complete combustion of the gas supported.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.The drawing shows an embodiment of the invention.

Abb. 1 ist eine Draufsicht auf eine Brenneranordnung.Figure 1 is a top plan view of a burner assembly.

Abb. a ist eine Seitenansicht derselben. Abb.3 ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen Gasbrennerkopf, und Abb. 4 bis 7 zeigen verschiedene Flammengrößen, welche aus den Schlitzen des Brenner= kopfes austreten können.Fig. A is a side view of the same. Fig 3 is a vertical one Longitudinal section through a gas burner head, and Figs. 4 to 7 show different flame sizes, which can emerge from the slots in the burner head.

Die Ringleitung 15 ist nach Abb. 1 und mit radial herausragenden Armen 16 versehen, die jeder einen Brenner 17 tragen. Der Innenraum 18 der Ringleitung 15 ist in bekannter Weise mit der Gasleitung ig (Abb_ a) verbunden.The ring line 15 is shown in Fig. 1 and with radially protruding arms 16 provided, each carrying a burner 17. The interior 18 of the ring line 15 is connected in a known manner to the gas line ig (Fig_ a).

Jeder Brenner 17 besteht aus einer Mischröhre :2o, die an ihrem unteren Ende mit Gewinde 2 1 versehen ist, um in die Bohrung 16a des hohlen Armes 16 eingeschraubt zu werden. Über diesem Gewindeteil er ist die Röhre bei 22 verstärkt und Vorzugsweise vieleckig ausgebildet, damit ein Schlüssel zum Einschrauben leicht daran angreifen kann. Die Bohrung 23 der Mischröhre 2o geht gleichförmig vom verstärkten Teil 22 nach aufwärts. In dem Gewindeteil 2,1 dieser Röhre ist jedoch eine kegelförmige Bohrung 24 angeordnet, die sich nach unten hin erweitert und mit der Kammer r8 in Verbindung steht. Von dem engen Teil dieser kegelförmigen Bohrung 24 geht dann eine kleine Bohrung 25 nach aufwärts, durch welche das Gas in Form eines dünnen Strahles in die größere Bohrung 23 hineinströmt. Im Innern der Röhre wird nun eine brennfähige Mischung erzeugt, da am unteren Ende der Röhre, vorzugsweise in dem verstärkten Teil derselben, mehrere Lufteintrittslöcher 26 angeordnet sind. Diese erstrecken sich nach Abb. 3 nach einwärts und aufwärts und münden etwas oberhalb der kleinen Bohrung 25. Die Gesamtquerschnittsfläche der Bohrungen 26 ist beträchtlich größer als der Querschnitt der Bohrung 23 der Mischröhre, um dem Zutritt der Luft kein Hindernis entgegenzusetzen und den Durchtritt der brennbaren Mischung ohne weiteres möglich zu machen.Each burner 17 consists of a mixing tube: 2o, the one at its lower The threaded end 2 1 is screwed into the bore 16a of the hollow arm 16 to become. Above this threaded part the tube is reinforced at 22 and preferably polygonal so that a key can be screwed in easily can attack it. The bore 23 of the mixing tube 2o goes uniformly from the reinforced one Part 22 upwards. In the threaded part 2.1 of this tube, however, there is a conical one Bore 24 arranged, which widens downwards and with the chamber r8 in Connection. From the narrow part of this conical bore 24 then goes one small hole 25 upwards, through which the gas in the form of a thin jet flows into the larger bore 23. Inside the tube there is now a flammable Mixture created because at the bottom of the tube, preferably in the reinforced one Part of the same, a plurality of air inlet holes 26 are arranged. These extend according to Fig. 3 inwards and upwards and open slightly above the small ones Bore 25. The total cross-sectional area of the bores 26 is considerably larger than the cross section of the bore 23 of the mixing tube, in order to prevent the air from entering Oppose obstacle and the passage of the flammable mixture easily to make possible.

In vielen Gasleitungsnetzen kommt es nun vor, daß der Gasdruck innerhalb weiter Grenzen schwankt. Die unterste Grenze mag dabei nur ganz wenig über dem äußeren Luftdruck liegen. Um ein Zurückschlagen der Flamme bei Verringerung des Gasdrucks zu verhüten, wird mit der Mischröhre ein Brennerkopf verbunden, welcher die Entstehung der brennbaren Gasluftmischung unter allen Druckbedingungen überwacht. Dieser Brennerkopf besteht aus einer Haube 27, welche auf das obere Ende der Röhre 2o aufgeschraubt wird. An den Gewindeteil 28 der Röhre 2o setzt sich dann ein kurzer Stutzen tob an, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der des Gewindes, so daß zwischen diesem Stutzen tob und der Innenwand der Haube 27 eine enge ringförmige Kammer a9 entsteht. Die Haube 27 hat mehrere, vorzugsweise vier Längsschlitze 31, welche sich radial durch die Wand der Haube erstrecken und nach abwärts gehen. Sie gehen nicht ganz bis zur Spitze der Haube, sondern lassen dort einen ungeschlitzten Teil 30 stehen. Das obere Ende des Stutzens tob der Röhre 20 liegt nach dem Aufschrauben der Haube 27 in einem Abstand von dem umgeschlitzten Teil 30, so daß eine verhältnismäßig' kleine Kammer 32 gebildet wird. Diese Kammer 32 befindet sich in ständiger Verbindung mit dem Ringraum 29, der den Stutzen tob umgibt.In many gas pipeline networks it happens that the gas pressure fluctuates within wide limits. The lowest limit may only be a little above the external air pressure. In order to prevent the flame from flashing back when the gas pressure is reduced, a burner head is connected to the mixing tube, which monitors the formation of the combustible gas-air mixture under all pressure conditions. This burner head consists of a hood 27 which is screwed onto the upper end of the tube 2o. At the threaded part 28 of the tube 2o a short connection tob is then attached, the outer diameter of which is slightly smaller than that of the thread, so that a narrow annular chamber a9 is created between this connection tob and the inner wall of the hood 27. The hood 27 has several, preferably four, longitudinal slots 31 which extend radially through the wall of the hood and go downwards. They do not go all the way to the top of the hood, but leave an unslotted part 30 there . After the hood 27 has been screwed on, the upper end of the connecting piece tob of the tube 20 is at a distance from the slotted part 30, so that a relatively small chamber 32 is formed. This chamber 32 is in constant communication with the annular space 29 which surrounds the nozzle tob.

Es sei angenommen, daß der Gasdruck gering ist und das Gas in der Kammer 18 nur unter einem ganz geringen Überdruck über dem äußeren Luftdruck sich befindet. Beim Durchtritt des Gases durch die schmale Boh= rung 25 reißt es Luft durch die Öffnungen 26 mit. Es entsteht dadurch in dem Rohr 2o eine brennbare Mischung, welche in die Kammer 32 eintritt. Infolge des geringen Drucks, den die Mischung bei ihrem Austritt aus der Röhre 2o hat, füllt sie höchstens die Kammer 32, und wenn diese Mischung entzündet wird, so entsteht nur eine ganz kleine, aus den oberen Teilen der Schlitze 31 austretende Flamme, wie in Abb.4 gezeigt ist. Da der Kammer 32 stets neue Gasmischung zugeführt wird, so besteht trotz der Kleinheit dieser Flamme keine Gefahr, daß die Flamme verlöscht oder zurückschlägt. Selbst wenn in der Nähe der Flamme ein verhältnismäßig starker Zug herrscht, so bleibt doch die Flamme fortbestehen, wenn auch die Heizwirkung, die durch sie ausgeübt wird, sehr gering ist. Die Gasluftmischung strömt nämlich durch die oberen Teile der engen Schlitze 31 mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit nach außen, und diese Geschwindigkeit ist stets größer als die Zündgeschwindigkeit der Flamme.It is assumed that the gas pressure is low and the gas in the chamber 18 is only under a very slight excess pressure above the external air pressure. When the gas passes through the narrow bore 25, it entrains air through the openings 26. This creates a combustible mixture in the pipe 2o which enters the chamber 32. As a result of the low pressure that the mixture has when it emerges from the tube 20, it fills at most the chamber 32, and when this mixture is ignited, only a very small flame emerges from the upper parts of the slots 31, as in FIG Fig.4 is shown. Since the chamber 32 is always supplied with new gas mixture, there is no risk of the flame going out or flashing back despite the small size of this flame. Even if there is a comparatively strong draft in the vicinity of the flame, the flame still remains, even if the heating effect it exerts is very slight. This is because the gas-air mixture flows out through the upper parts of the narrow slits 31 at a relatively high speed, and this speed is always greater than the ignition speed of the flame.

Bei Anwachsen des Gasdrucks findet auch eine stärkere Flammenbildung statt. Die Schlitzteile 31 in unmittelbarer Verbindung mit der Kammer 32 sind nicht so groß, daß die Mischung aus diesen Schlitzteilen ebenso schnell austreten kann, als sie der Kammer 32 zugeführt `wird. Es entstehen dadurch wieder kleine Flammenbildungen an diesen Schlitzteilen, jedoch sind diese Einzelflammen nun heißer und steifer. Sie erlöschen nicht leicht durch den Luftzug, da sie sich immer wieder an den Schlitzen bilden. Infolge des Drucks, der in der Kammer 32 nun herrscht, tritt auch Gas in den Ringraum 29 über, und auch wenn die Flamme nicht an der ganzen Länge der Schlitze 3 1 brennt, so wird sie doch ihren Fußpunkt etwas zweiter unten an diesen Schlitzen haben als vorher. Die Flamme geht bei weiterer Erhöhung des Gasdrucks von der in Abb. 5 gezeigten Form in die in Abb.6 gezeigte über, was abermals eine Vergrößerung der Flamme bedeutet. Diese noch verhältnismäßig kleinen Einzelflammen haben dünnwandige Gestalt. Die Tiefe oder Höhe der Flammen in senkrechter Richtung hängt vom Druck der Mischung ab und von der Tiefe, bis zu welcher diese Mischung von oben in den Ringraum 29 eindringt. Herrscht schließlich in der Kammer der volle Gasdruck, so wird auch die Kammer 32 sowie der ganze Ringraum 29 mit dem Gasluftgemisch gefüllt, und es entstehen dadurch die vier dünnwandigenschmetterlingsflügelartigen Flammen, wie sie in Abb. 7 gezeigt sind. Diese Flammen haben glatte Außenflächen und flackern nicht.If the gas pressure increases, there is also a stronger flame formation. The slot parts 31 in direct connection with the chamber 32 are not so large that the mixture can escape from these slot parts just as quickly as it is fed into the chamber 32. This causes small flames to form again on these slot parts, but these individual flames are now hotter and stiffer. They are not easily extinguished by the draft because they keep forming at the slits. As a result of the pressure that now prevails in the chamber 32, gas also passes into the annular space 29, and even if the flame does not burn along the entire length of the slots 3 1, it will still have its base a little further down at these slots as previously. When the gas pressure is increased further, the flame changes from the shape shown in Fig. 5 to the one shown in Fig. 6, which again means an increase in the size of the flame. These still relatively small individual flames have thin walls. The depth or height of the flames in the vertical direction depends on the pressure of the mixture and on the depth to which this mixture penetrates into the annular space 29 from above. If the full gas pressure finally prevails in the chamber, the chamber 32 and the entire annular space 29 are also filled with the gas-air mixture, and this creates the four thin-walled, butterfly-wing-like flames, as shown in Fig. 7. These flames have smooth outer surfaces and do not flicker.

Durch die dargestellte Flammenanordnung wird infolge der Verzehrung des ganzen Gasluftgemisches die Bildung von Ruß oder Kohlenstoffniederschlägen auf' dem Brenner vermieden, und eine Verstopfung der dünnen Brennerschlitze ist ausgeschlossen. Wie aus Abb. r hervorgeht, sind die Arme 16 am Brennerring 15 so angeordnet, daß zwischen je zwei Brennern ein Luftstrom ungehindert nach aufwärts strömen und den ganzen Brenner umziehen kann. Herrschen die günstigsten Druckbedingungen, wie sie zur Erzeugung der Flamme nach Abb. 7 führen, so bilden die Einzelflammen jedes Brenners gewissermaßen stark erhitzte Wände, die gerade infolge ihrer hochgradigen Hitze eine Luftströmung nach oben zwischen den einzelnen Flammen begünstigen. Es wird demnach bei diesem Hochdruck des Gases eine genügende Zufuhr von zusätzlicher Verbrennungsluft unter allen Umständen bewirkt. Gerade infolge dieser reichlichen Zufuhr von Zusatzluft kann man die Zufuhr der eigentlichen Verbrennungsluft auf ein geringes Maß beschränken. Diese Zufuhr von Verbrennungsluft in die Brennerröhre hinein braucht selbst bei vollem Gasdruck nicht über jene Menge hinaus vergrößert werden, die bei dem Beringst möglichen Gasdruck notwendig ist, so daß bei Bildung der Flamme nach Abb. .a. und bei Bildung der Flamme nach Abb.7 dieselben Luftzutrittsöffnungen für die Mischungsluft mit dem Gas ohne weitere Regelung benutzt werden können. Wenn die Druckbedingungen in der Gaskammer 18 günstiger werden, wird allerdings auch infolge der größeren Geschwindigkeit des Gases durch den engen Kanal 25 hindurch eine größere Saugwirkung auf die bei 26 eintretende Luft ausgeübt, so daß auch hier von -selbst eine gewisse Vergrößerung der Mischungsluftinenge stattfindet. Da die eigentümliche Bildung der Flamme die Mengen von Zusatzluft selbsttätig regelt, so wird jede Gefahr eines Verlöschens der Flamme durch die zusätzlich mit der Flamme in Berührung kommende Luft vermieden.The flame arrangement shown prevents the formation of soot or carbon deposits on the burner as a result of the consumption of the entire gas-air mixture, and clogging of the thin burner slots is excluded. As can be seen from Fig. R, the arms 16 on the burner ring 15 are arranged in such a way that an air stream can flow upwards unhindered between two burners and can move around the entire burner. If the most favorable pressure conditions prevail, as they lead to the generation of the flame according to Fig. 7, the individual flames of each burner form, so to speak, strongly heated walls which, due to their high degree of heat, favor an upward air flow between the individual flames. Accordingly, with this high pressure of the gas, a sufficient supply of additional combustion air is brought about under all circumstances. It is precisely because of this abundant supply of additional air that the supply of the actual combustion air can be limited to a small amount. Even at full gas pressure, this supply of combustion air into the burner tube does not need to be increased beyond the amount that is necessary with the gas pressure possible, so that when the flame is formed according to Fig. .A. and with the formation of the flame according to Fig. 7, the same air inlet openings for the mixed air with the gas can be used without further regulation. If the pressure conditions in the gas chamber 18 are more favorable, however, due to the greater velocity of the gas through the narrow channel 25, a greater suction effect is exerted on the air entering at 26, so that here , too, a certain increase in the amount of mixed air takes place by itself. Since the peculiar formation of the flame automatically regulates the amount of additional air, any risk of the flame being extinguished by the air additionally coming into contact with the flame is avoided.

Die Zutrittsöffnungen 26 für die Verbrennungsluft sind gegen die Flammen abgedeckt, so daß nicht etwa diese Flammen, wenn sie außen zu weit nach abwärts schlagen sollten, durch die eintretende Luft mit in die Mischröhre hineingerissen werden. Eine solche Abdeckung der Öffnungen 26 erfolgt durch eine dosenartige Kappe 33, «-elche auf die Röhre 2o aufgesteckt und von dem verstärkten Teil 22 getragen wird. Der zylindrische Wandteil 3311 der Kappe 33 erstreckt sich bis über die Eintrittsöffnungen 26 für die Luft hinunter und liegt in einem genügend großen Abstand von dem Umfang der Verstärkung 22, um den Eintritt der Luft in die Löcher 26 in keiner Weise zu beschränken. Der Boden der Kappe 33 hat Öffnungen 3q., die Luft von unten aus dieser Dose nach oben austreten lassen, um die schon erwärmte Versorgung der einzelnen Flammen mit Zusatzluft nicht zu beeinträchtigen.The inlet openings 26 for the combustion air are against the flames covered so that not about these flames if they are outside too far downwards should hit, pulled into the mixing tube by the incoming air will. The openings 26 are covered by a can-like cap 33, "-elche put on the tube 20 and carried by the reinforced part 22 will. The cylindrical wall part 3311 of the cap 33 extends beyond the inlet openings 26 for the air and is at a sufficiently large distance from the circumference the reinforcement 22 so as not to prevent the air from entering the holes 26 in any way restrict. The bottom of the cap 33 has openings 3q., The air from below from this Let the can escape upwards to the already warmed supply of the individual Not to impair flames with additional air.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Gas burner head in which the gas-air mixture emerges from slots and in which a mixing tube is used to supply the gas-air mixture to the slots, characterized in that the slots (3i) extend from the upper end of the burner (burner hood 27) down to a point extend, which is below the upper outlet end of the mixing tube (tob) .

2. Gas burner head according to claim>:, characterized in that the tip of the hood is unslotted is.

3. Gas burner head according to claim z and 2, characterized in that the slots (31) in the cylindrical part of the burner hood (27) parallel to the burner axis and in enough distance from each other to allow the air between any two of these Slits in the shape of wings to let emerging flames flow upwards. d .. Arrangement of several gas burner heads according to claim r, characterized in that the flames of the burners connected in a known manner to a ring line (z5) don't touch.