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Niederdruckgasbrenner Die vorliegende Erfindung betrifft einen Niederdruckgasbrenner
mit entleuchteter Flamme (Bunsenbrenner) zur Anwendung in mit Abgasen gefüllten
Verbrennungsräumen.
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Mannigfaltig sind die Versuche, mit derartigen Gasbrennern eine vollkommene
Verbrennung und eine Rückschlagsicherb eit zu erreichen, von denen einige Beispiele
aufgezählt seien: Brenner mit in Schlitzen aufgeteilten-Austrittsöffnungen, mit
über eine große Oberfläche verteilten Austrittsöffnungen, mit Schlitzen von größerer
Tiefe, teils sogar mit besonders gekühlten Zwischenlagen, mit siebförmigen Einsätzen
usw.
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Unter Berücksichtigung der bisher üblichen Anwendungsgebiete derartiger
Brenner entweder in freier Atmospähre, Kocherbrenner usw., oder in gut belüfteten
Verbrennungsräumen genügten die Konstruktionen zum Teil den gestellten Ansprüchen.
Es wurde eine ausreichend gute Verbrennung erreicht, sofern die Gewährbestand, daß
unmittelbar an der Flamme selbst noch Verbrennungsluft (Zweitluft) hinzutreten konnte.
Konnte die Bedingung ausreichender Zweitluftzuführung nicht erfüllt werden, war
man zur Anwendungvon Preßluftgas oder Preßgasheizungen gezwungen,um durch künstliche
Luftbeimischung oder künstliche Verstärkung des Gasdrucks und damit erreichter höherer
Luftansaugung die fehlende Zweitluftmenge zu ersetzen.
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Ist ein in eine Verbrennungskammer eingebauter Niederdruckgasbrenner
auf eine Zweitluftmenge zur Erreichung einer ausreichenden Verbrennung angewiesen,
so läßfsich dadurch eine Verschlechterung des Wirkungsgrades nicht vermeiden. Die
Abgase müssen rasch abgeleitet werden, und der Zweitluftzutritt läßt sich nicht
auf das theoretisch erforderliche Maß beschränken. Die Folge ist also häufig entweder
ein Luftmangel oder ein Luftüberschuß.
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Bei der Verwendung von Schlitzen ist man, wie dies in verschiedenen
Patentschriften und Fachveröffentlichungen zum Ausdruck kommt, von der Überlegung
ausgegangen, daß die Flammen bei einem beginnenden Zurückschlagen durch die Abkühlung
zwischen den Schlitzen zum Erlöschen gebracht werden. Man hat hierbei übersehen,
bei der Brennkonstruktion das bekannte physikalische Gesetz zur Anwendung zu bringen,
wonach von einer ausreichenden Schlitzfeinheit an überhaupt kein Zurückschlagen
mehr möglich ist, Derart feine Schlitze bedingen jedoch eine größere Reibung. Um
diesen Reibungsverlust auszugleichen, beträgt bei der vorliegenden Erfindung derAustrittsquerschnitt,
der aus einem zusammenhängenden Schlitz oder einzelnen geradlinig oder gewölbt verlaufenden
Schlitzen besteht, ein Mehrfaches des Gemischrohrquerschnittes, wobei der oder die
Schlitze durch feine aufeinander angeordnete Plättchen -oder Metallbänder begrenzt
oder durch Faltung eines Metallbandes gebildet werden; die Schlitztiefe muß sich
auf ein Vielfaches der Schlitzhöhe belaufen. Nach den gemachten Erfahrungen muß
der Austrittsquerschnitt mindestens das 6- bis 8fache des Gemischrohrquerschnittes
betragen, kann aber auch auf das 1g- bis 2ofache erhöht werden, da dann, obwohl
die Austrittsgeschwindigkeit
dann nur noch einen Bruchteil der
Zündgeschwindigkeit beträgt, keine Rückschlaggefahr mehr besteht.
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Durch den großen Gesamtaustrittsquerschnitt wird der Reibungsverlust
so gering, daß als Folge auch die geringe Kraft des nur q.o bis 7ommWS betragenden
Gasstrahles ausreicht, die gesamte zur Verbrennung erforderliche Luft anzusaugen,
so daß keinerlei Zweitluftzutritt mehr erforderlich ist. Der einblasende Gasstrahl
hat also keinen Stauwiderstand in der Gemischleitung zu überwinden und wird restlos
zur Luftansaugung ausgenutzt.
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Da bei derartig großen Austrittsquerschnitten die Flammen sehr kurz
werden, eigentlich nur noch Flammenstriche bilden, wird die Wärmeabgabe an dem Brennerkörper
sehr stark. Um ein Vorzünden des Gemisches innerhalb des Kopfes als Folge einer
Erwärmung auf die Zündtemperatur des Gasgemisches zu vermeiden, haben die Schlitze
eine genügende Tiefe, so daß keine Durchwärmung bis zur Zündtemperatur erfolgen
kann.
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Es sind also bei der vorliegenden Erfindung an sich bekannte physikalische
Gesetze zugrunde gelegt und mit bekannten Brennermerkmalen eine Kombination geschaffen,
die das Anwendungsgebiet derartiger Brenner wesentlich erweitert, zum Teil völlig
neu erschließt.
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Die Fig. z der Zeichnung zeigt das Brennerprinzip. Feine Metallplättchen
sind ähnlich wie ein Holzstapel aufeinandergelegt, wobei der entstehende Zwischenraum
der.Materialstärke entspricht. Man kann natürlich statt des gezeichneten Rechteckes
dem Brennerkörper eine beliebig andere Form, vieleckig, rund o. dgl" geben, je nachdem
es der Verwendungszweck erfordert. Die Plättchen können auch parallel zur Längsachse
des Brennerkörpers angeordnet sein, auch können erforderlichenfalls die Schlitze
statt auf vier oder mehr Seiten nur auf ein, zwei oder drei Seiten begrenzt bleiben.
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Fig. 2 und 3 zeigen zwei Anwendungsgebiete. Die Beheizung eii.es Flüssigkeits-
oder Metallbades in der Art eines Tauchsieders ist bisher, abgesehen von Hochdruckfeuerungen,
eine ausschließliche.Domäne der elektrischen Beheizung gewesen. Bei Niederdruckgasfeuerungen
war man darauf angewiesen, derartige Kessel von außen zu beheizen. Es leuchtet ohne
weiteres ein, daß der Wirkungsgrad bei einem Tauchsieder wesentlich höher sein muß
als bei einer Außenbeheizung.
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Die Innenbeheizung von Bügeleisen war mit Niederdruckgas bisher nur
möglich, wenn durch ausreichende Be- und Entlüftungsbohrungen Abgasabführung und
Zweitluftzuführung sichergestellt war. DamitwardieAnwendungbegrenzt, da die am Eisen
austretenden Abgase, kein betriebssicheres Arbeiten ohne Senggefar gestatteten.
Weitere Anwendungsgebiete sind die Beheizung von engen Walzen, Innenbeheizung von
Matrizen usw.