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Niederdruckgasbrenner Die Erfindung bezieht sich auf einen Niederdruckgassparbrenner
iriit gemeinsamen Regeleinrichtungen für die Gas- und Luftzufuhr und mit ,einer
durch die Art der Regelung bedingten, praktisch vollkommenen Rückschlagsicherheit
und annähernd gleicher Gemischbildung durch eine veränderliche Mischraumstrecke.
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Die Niederdrucksparbrenner unterliegen zwei Bedingungen, nämlich der
Wirtschaftlichkeit und der Rückschlagsicherheit.
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Die Wirtschaftlichkeit eines solchen Brenners verlangt, daß innerhalb
der durch den Druck gegebenen Grenzen für alle zulässigen Einstellungen eine möglichst
reichliche Luftzufuhr stattfindet, um eine vollkommene Verbrennung zu erreichen.
Andererseits wird durch eine zu große Luftzufuhr die Rückschlagsicherheit herabgesetzt;
denn diese ist dadurch bedingt, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches
in dem Mischrohr größer ist als die Zündgeschwindigkeit, wobei die Strömungsgeschwindigkeit
wiederum bei gegebenem Mischrohrquerschnitt um so kleiner wird, je weiter die Gaszufuhr
heruntergeregelt wird.
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Hieraus ergibt sich, daß die beiden Bedingungen sich widersprechen.
Die bekannten Einfachgasbrenner sind daher stets ein Ausgleich zwischen diesen gegensätzlichen
Forderungen.
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Mit dem Doppelbrenner ist es bisher gelungen, der Forderung bezüglich
der Rückschlagsicherheit gerecht zu werden, indem von einer gewissen Stufe der Herunterregelung
ab das Gemisch nicht mehr das normale, für die volle Flamme bemessene Brennerrohr
durchströmt, sondern ein zweites, erheblich engeres.
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Es, ist bekannt, daß selbst bei den besten Konstruktionen vorhandener
Brenner das mit einem dem üblichen Netzdruck von etwa 6o bis 75 mm Wassersäule entsprechenden
Druck in das Brennrohr einströmende Gas niemals die zur vollkommenen Verbrennung
notwendige Luftmenge ansaugt, sondern höchstens 1/g bis 1/2 dieser Menge. Die weitere
Luft strömt erst am Brennerkopf zu.
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Brenner mit gemeinsamen Regelmitteln für die Gas- und Luftzufuhr sind
bekannt. Die bisher besten Bauarten sind mit einer Nadeldüse für dieGasregelung
ausgestattet. Zwangsläufig mit der Gasregelung wird die Luft durch Rund- oder Flachschieber
im bestimmten -Verhältnis vor der Mischzone (im Düsenraum) abgedrosselt. Es entsteht
an der Düsenöffnung bzw. in der Mischzone ein Unterdruck, welcher die Strömungsgeschwindigkeit
herabmindert. Es ist einleuchtend, daß bei dem absolut genommenen niedrigen Druck
in den Gasverteilungsnetzen, der ja schon nicht ausreicht, um theoretisch die gesamte
zur vollkommenen Verbrennung notwendige Luftmenge anzusaugen, jede Geschwindigkeits-bzw.
Druckverminderung an der Mischzone durch vorgängige Drosselung zu einer relativ
starken Herabsetzung der Wirtschaftlichkeit führen muß.
Brenner
mit mehrmaliger Luftzuführung sind bekannt, jedoch läßt die Ausführung der Regelorgane,
welche mit Eingriff durch die Hand betätigt werden müssen, keine allgemeine Verwendung
zu: Der Regelbereich dieser Brenner ist begrenzt; als Sparbrenner können dieselben
nicht angesprochen werden.
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Der am meisten verbreitete Doppelsparbrenner mit zwei verschieden
weiten Mischrohren beweist eindeutig, daß bei einer Herunterregelung des Gas-Luft-Gemisches,
um die Geschwindigkeit bzw. die Rückschlagsicherheit zu sichern, der Querschnitt
des Mischrohres sich im bestimmten Verhältnis ändern muß. Es ergibt sich die Folgerung,
daß die Brenner mit zwei Mischrohren nur für zwei bestimmte Gemischmengen, bezogen
auf die verschiedenen Querschnitte der Mischrohre, wirtschaftlich arbeiten können,
sofern die zur Verbrennung größtmögliche Luftansaugung erfolgt, was jedoch nicht
der Fall ist, da die technische Ausführung hierfür nicht vorhanden ist.
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Die vorliegende Erfindung löst nun das Problem, einen einfachen Sparbrenner
zu bauen, bei dem trotz großem Regelbereich in allen zulässigen Stellungen die Gemischbildung
mit sehr hohem Luftzusatz sowie die Strömungsgeschwindigkeit annähernd- gleich hoch
gehalten wird, so daß die Rückschlagsicherheit sowie eine hohe Wirtschaftlichkeit
gewährleistet wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein dem Brennermischrohr
vorgelagertes zweites Mischrohr an seinem dem Gashahn zugewendeten Ende mit einer
auf dem verlängerten Gashahnküken in einem zur Bewegung der Düsennadel entgegengesetzten
Sinne verschiebbaren Mutter verbunden und an seinem anderen freien Ende mit einem
kegelförmigen, in den doppelkegelförmig ausgebildeten Ansatz des Brennermischrohres
hineinragenden Kopfstück Und mit durch Schlitze getrennten federnden Lamellen versehen
ist.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i den Brenner im Längsschnitt, die Regelmittel
in der Mittelstellung, Abb. a den Brenner in der Ansicht von oben gesehen, Abb.
3 einen Querschnitt nach der Linie a-b in Abb. i, Abb. 4 einen Längsschnitt durch
das Hahngehäuse nach Abb. i; Abb. 5 einen Querschnitt nach der Linie e-d in Abb.
i.
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Im Gashahngehäuse s mit dem Gaszutritt bei z befindet sich das verlängerte
Hahnküken r, welches einen sektorförmigen Querschnitt x aufweist (s. Abb. 5). Dadurch
wird für die Regelstellungen, die innerhalb einer Halbkreisdrehung nach rechts liegen,
der Gaszutritt freigegeben. Bei Linksdrehung ist der Gaszutritt gesperrt.
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Im Innern des verlängerten, mit einem eingeschraubten regelbaren Düsenkopf
b versehenen Hahnkükens ' befindet sich die bekannte Düsennadel a mit anschließendem
Schaft und dem am Schaft befestigten Führungsstift u, der durch einen im Hahnküken
befindlichen Längsschlitz m hindurchgeht und mit dem Ende in eine im Hahngehäuse
eingelassene Steilnut o (s. Abb. 4) hineinragt, so daß durch Rechts- oder Linksdrehung
des Hahnkükens die Düsennadel vor- öder rückwärts verschoben wird. Außerhalb am
Hahnküken befindet sich ein in gegenläufiger Richtung zu der Steilnut o gerichtetes
Steilgewinde e mit einer Mutter f.: Der Stift z, führt die Mutter
f in der Längsrichtung im Schlitz w. Damit ist die Übertragung der Drehbewegung
unterbunden.
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Vor dem Brennermischrohr p befindet sich ein nach innen gerichteter,
doppelkegelförmig gebildeter Ansatz 1, dem ein mit einem Düsenraum u und einer Mutter
f in Verbindung stehendes Mischrohr d, das in einem größeren, durch Luftschlitge
h in federnde Lamellen i
geteilten kegelförmigen Ansatz k endet, vorgelagert
ist, so daß bei Kleinstellung bzw. Linksdrehung des Kükens die Lamellen des Mischrohres
d im engeren Ansatz l mehr oder weniger zusammengedrückt werden.
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Eine dem Heizwert und Druck des zur Verfügung stehenden Gases entsprechende
Einstellung des Verhältnisses zwischen den Einströmungsquerschnitten von Gas und
Luft ist durch eine Verschiebung der Düse b gegeben. Der erstmalige Luftzutritt
erfolgt in 'der zwischen dem Düsenkopf b und dem Mischrohreinlaß d liegenden veränderlichen
Mischraumstrecke g. Wird das Hahnküken nach rechts (Großstellung) gedreht, so entfernen
sich Mischrohr d und Nadel a voneinander. Damit wird erreicht, daß Gas- und Luftanteile
immer im bestimmten Verhältnis zur Gemischmenge stehen: Die größere Gemischmenge
füllt den Querschnitt c des Mischrohres d v ollkömmen aus, so. daß durch die Schlitze
h keine Luft eintritt.
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Die weitere Gemischluft tritt durch den im bestimmten Verhältnis zur
Erstgemischmenge veränderlichen freien Raum zwischen den kegelförmigen Ansatz k
und den doppelkegelförmigen Ansatz 1 ein. Wird nun das Hahnküken nach links gedreht
(Mittelstellung), so bewegen sich Mischrohr d und Nadel a im gegenläufigen
Sinne zueinander. Dadurch wird das- Verhältnis der Gemischanteile bei
sinkender
Gemischmenge beibehalten. Im gleichen Regelgang nähert sich der am Mischrohr
d befindliche kegelförmige Ansatz k dem doppelkegelförmigen Ansatz
1, so daß der weitere Gemischluftzutritt im bestimmten Verhältnis zur Erstgemischmenge
erfolgt. Im weiteren Regelgang nach links (Kleinstellung) werden im bestimmten Verhältnis
zur Erstgemischmenge und zur Hochhaltung der Strörnungsgeschwindigkeit das Mischrohr
d und die Luftzuführungsschlitze h verengt, indem die Lamellen i im doppelkegelförmigen
Ansatz 1 mehr oder weniger zusammengedrückt werden. Damit wird erreicht, daß auch
in der kleinsten Stellung des Brenners die Gemischanteile mit: hohem Luftgehalt,
die Strömungsgeschwindigkeit und die Rückschlagsicherheit gewahrt ist.