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Rostbrenner für Gase mit hohem Heizwert Die Erfindung erstreckt sich
auf Brenner für Gase mit hohem Heizwert, wie beispielsweise Propan- und Butangas.
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Bei den bekannten Brennern dieser Art zeigt sich bei denen, die- aus
vielen einzelnen Bunsenbrennern zusammengesetzt sind, der Nachteil, daß die einzelnen
Düsen außerordentlich kleine Öffnungen erhalten müssen, die schwierig herzustellen
sind und sehr leicht verschmutzen, oxydieren usw.
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Sollen solche Brenner beispielsweise in normal, für Stadtgas, gebaute
Apparate eingebaut werden und soll dabei etwa die gleiche Leistung wie bei dem Betrieb
mit Stadtgas erreicht werden, so zeigt sich bei diesen Brennern als weiterer Nachteil,
daß die einzelnen Bunsenbrenner immer noch eine so große Brennerflamme ergeben,
daß diese leicht anfängt zu Schleiern. Die Ursache für das Schleiern und damit für
eine meist schon ungenügende Verbrennung ist der Mangel an Luft, und zwar sehr oft
der Mangel an Zweitluft.
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Wollte man die vielen einzelnen Bunsenbrenner mit besonders ausgebildeten
Brennerköpfen, die eine bessere Zufuhr von Zweitluft ermöglichen, versehen, so würde
ein solcher Brenner nicht nur sehr teuer, sondern die Anwendung besonderer Brennerköpfe
wird meist auch an dem begrenzten Raum scheitern.
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Für die Verbrennung von Leuchtgas oder einem ähnlichen Gas mit einem
bei weitem nicht so hohen Heizwert, wie ihn Propan-oder Butangas hat, sind schon
Brennereinrichtungen bekanntgeworden, bei denen das Gas nur durch eine einzige luftansaugende
Düse zugeführt wird. Das Gas-Luft-Gemisch tritt dann bei diesen Brennereinrichtungen
in eine oder mehrere Gasverteilkammern. Aus dieser bzw. diesen Gasverteilkamrnern
kann das Gas-Luft-Gemisch dann durch Gasverteilplatten und Gasverteildüsen, die
ein Zurückschlagen der Flammen verhindern sollen, zu den Brennerrohren gelangen.
Zur besseren Verteilung der zutretenden Zweitluft ist dann noch zwischen den Brennerrohren
ein Luftverteilrost angeordnet. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß bei der Verbrennung
von Gasen mit hohem Heizwert nicht genügend Verbrennungsluft zugeführt werden kann.
Einmal hemmen die in den Weg des Gas-Luft-Gemisches eingebauten Gasverteilplatten
und Gasverteildüsen die Strömung des Gas-Luft-Gemisches, so daß weniger Erstluft
angesaugt wird als bei freiem Durchgang, zum andern kann dann auch das aus den Brenneröffnungen
austretende Gas-Luft-Gemisch infolge der verminderten Geschwindigkeit nicht . genügend
Zweitluft ansaugen. Der Zweitluftzutritt zwischen den Gasaustrittsrohren, deren
Höhe größer ist als ihre Breite, wird auch wesentlich durch den Luftverteilrost
gehindert. Außerdem ist die einzige, bei diesen Brennerbauarten
angewandte
Mischdüse nicht in der Lage, genügend Erstluft anzusaugen.
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Erfindungsgemäß werden diese Frachteile dadurch vermieden, daß die
Verteilung des Gases bereits vor dem Zutritt von Erstluft in einem gegabelten Gasverteilrohr
geschieht und das Gas durch eine oder mehrere in den Brennerrohren angeordnete Düsen
ausströmt, sich mit der Erstluft, die durch die in den Brennerrohren angeordneten
Erstluftöffnungen zutritt, mischt und dann den den Brennerrost bildenden Gasaustrittsrohren,
die mit Querschlitzen versehen sind ünd deren Höhe ein Mehrfaches ihrer Breite ist,
zugeführt wird.
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Die Vorteile dieser Einrichtung gegenüber der vorgenannten bekannten
Einrichtung bestehen darin, daß alle Widerstände im Wege des Gas-Luft-Gemisches
vermieden sind, so daß eine große Erstluftmenge angesaugt werden kann.
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Weiterhin werden bei der Brennereinrichtung gemäß der Erfindung das
gegabelte Gasverteilrohr und die Brennerrohre so unterhalb des Brennerrostes angeordnet,
daß die Zweitluft ungehindert unter den Brennerrost und zwischen den Brennerrohren
hindurch zu den Flammen gelangen kann.
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Es sind auch Brennereinrichtungen bekanntgeworden, bei denen Brennerrohre
mit zahlreichen Gasaustrittsöffnungen verwendet werden und bei denen Brennerrohr
und Gasaustrittsrohr dasselbe Rohr bilden.
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Ebenso sind bereits Brennereinrichtungen bekannt, bei denen querstehende
Gasaustrittsschlitze angewandt werden. Schließlich ist es auch bekannt, bei einem
gegabelten Gasverteilrohr mehrere mit einer oder mehreren Düsen .und Erstluftzuführungsöffnungen
versehene Brennerrohre anzuordnen.
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Bei allen diesen Brennereinrichtungen zeigt sich bei ihrer alleinigen
Anwendung sowohl die Schwierigkeit einer genügenden Luftzufuhr als auch die Schwierigkeit,
bei üblichen Gasverbrauchseinrichtungen mit der vorhandenen Brennerfläche und mit
der beschränkten Höhe auszukommen.
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Erst durch die Kombination der einzelnen Merkmale werden erfindungsgemäß
diese Nachteile beseitigt mit einer Brennerausbildung, bei der ein gegabeltes Gasv
erteilrohr Verwendung findet, welches mehrere mit den Düsen und Erstluftzuführungsöffnungen
versehene Brennerrohre speist, welche die den Brennerrost bildenden - Gasaustrittsrohre
tragen. .
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Bei dieser Ausführung kann das Gasverteilrohr beispielsweise so viel
Brennerrohre speisen, wie Gasaustrittsrohre vorhanden sind, so daß also auf je ein
Gasaustrittsrohr ein Brennerrohr kommt, welches das Gas dem Gasaustrittsrohr in
der Mitte oder einer sonst passenden Stelle zuführt. Es können aber auch mehrere
Brennerrohre zu einem 'Gasaustrittsrohr führen, und es kann auch eine kleine Zahl
von Brennerrohren das Gas zu- einer größeren Zahl von Gasaustrittsrohren führen.
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Werden bei dieser beispielsweise angeführten Brennerausbildung die
Gasaustrittsrohre gemäß der Erfindung stark abgeflacht und auf der Schmalseite dieser
Rohre die Gasaustrittsöffnungen angebracht, so wird nicht nur eine große Menge Erstluft
angesaugt, sondern an der Brennfläche kann auch eine große Menge Zweitluft zutreten,
weil von der gesamten zur Verfügung stehenden Fläche für den Brenner von den flachen
Brennerrohren nur wenig für Werkstofffläche b°-ansprucht wird.
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Werden außerdem die Gasaustrittsöffnungen als Querschlitze auf den
flachen Gasaustrittsrohren angeordnet, so wird mit den Brennern gemäß der Erfindung
eine einwandfreie und vollkommene Verbrennung gewährleistet, weil eine starke Aufteilung
der Flamme erfolgt und weil reichlich _ große Spalte für den Zutritt der Zweitluft
zu den Brennerflammen zur Verfügung stehen, so daß zu jeder einzelnen Flamme viel
Zweitluft treten kann.
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Außerdem kommen dadurch, daß die einzelnen Düsen nicht jeweils nur
eine einzige Flamme, wie das bei den bekannten Bunsenbrennern der Fall ist,. sondern
eine Vielzahl von Flammen speisen, nicht winzig kleine Düsenöffnungen in Frage,
sondern die Gas -düsen erhalten eine leicht herstellbare und nicht sehr empfindliche
Öffnung, und der aus den Öffnungen ausströmende Gasstrahl ist so stark, daß er eine
große Menge Erstluft ansaugt, die dann in den Brennerrohren gut mit dem Gas vermischt
und dem Gasaustrittsrohr zugeführt wird. Die Bemessung der Düsen ist jedoch nicht
Gegenstand der Erfindung.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der' Erfindung ergibt sich
auch beispielsweise dadurch, daß die Düsen in den Gasverteilerrohren angeordnet
sind, so daß die Gasverteilerrohre und die Brennerrohre ein Rohr bilden, wie diese
Ausführungsform bei Einzelbrennern an sich bekannt ist.
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Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich auch dadurch,
daß die Brennerrohre und die Gasaustrittsrohre, wie ebenfalls an sich besonders
bei Einzelbrennern bekannt, aus einem Stück hergestellt sind.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Die Abb. z bis 3 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform eines
Brenners in drei verschiedenen Ansichten, bei dem auf dem gegabelten
Gasverteilerrohr
v mehrere Brennerrohre b angeordnet sind, die die Düsen für den Gasdurchtritt und
die Zutrittsöffnungen für die Erstluft enthalten und die außerdem die Gasaustrittsrohre
c tragen.
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Die Gasaustrittsrohre c sind ganz flach geshalten und sind auf ihrer
obenstehenden Schmalseite mit den Gasaustrittsöffnungen d, die selbst die Form von
Schlitzen haben, die. quer zur Richtung der Gasaustrittsrohre stehen, versehen.
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Das Gas strömt vom Gasverteilerrohr v durch die Düsen a, nimmt Erstluft
auf und mischt sich in den Brennerrohren b mit dieser und strömt dann zu den Gasaustrittsrohren
c, um durch die zur Gasströmungsrichtung quer stehenden Gasaustrittsöffnungen d
auszutreten. Weil die flachen Rohre weite Spalte für die Zweitluft lassen und die
zur Strömungsrichtung quer stehenden Gasaustrittsrohre eine gut gerichtete Flamme
ergeben, entsteht auf dem Brenner ein gleichmäßiges Flammenbild, und das Gas wird
hygienisch einwandfrei verbrannt.
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In den Abb. q. bis 6 ist ein Ausführungsbeispiel eines Brenners dargestellt,
bei dem die Gasaustrittsrohre nicht von einer Stelle aus, sondern von zwei Seiten
aus mit Gas gespeist werden. Mit dieser Anordnung wird innerhalb der Gasaustrittsrohre
ein gleichmäßigerer Druck erhalten, als dies bei dem Ausführungsbeispiel nach den
Abb. i bis 3 der Fall ist.
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Bei dieser Anordnung können die Brennerrohre b mit den Gasaustrittsrohren
aus einem Stück hergestellt sein.
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Die Abb. 7 bis g zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Brenners, bei
dem das gegabelte Gasverteilerrohr (v) das Gas nur zwei mit Düsen und Erstluftzuführungsöffnungen
versehenen Brennerrohren zuführt, die dann eine größere Zahl von Gasaustrittsrohren,
von beiden Seiten her, speisen. Bei dieser Anordnung können die Düsenöffnungen entsprechend
der geringen Zahl der Düsen besonders groß und daher sehr leicht herzustellen und
unempfindlich sein, und trotzdem wird durch den starken Gasstrom genügend Erstluft
mitgerissen, und diese Erstluft wird in den Brennerrohren b gut durchgemischt, bevor
sie zu den Gasaustrittsöffnungen geführt wird.
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Die Art der Führung der Brennerrohre bzw. des gegabelten Gasverteilerrohres
und die Zuführung zu den Gasaustrittsrohren kann natürlich beliebig sein. So ist
heispielsweise in der Abb. 7 eine weitere Möglichkeit für die Führung der Rohre
gestrichelt dargestellt, und die Gaszuführung zu den Gasaustrittsrohren ist selbstverständlich
nicht an die gezeichnete Art gebunden, sondern sie kann beispielsweise bei dem in
Abb. 7 gezeichneten Brenner, ebenso unmittelbar von den Enden der Gasverteilerrohre
her, erfolgen.
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Aus den gezeichneten Ausführungsbeispielen ergibt sich, daß das Verhältnis
zwischen Austrittsfläche, Werkstofffläche und freier Fläche, bezogen auf die Brennebene,
sehr günstig ist in dem Sinne, daß möglichst viel freie Fläche erhalten bleibt.
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Die Rohre werden zweckmäßigerweise so flach gemacht, daß sie bei einer
Höhe, die bei der Breite der freien Spalte noch keine wesentliche Drosselung bedeutet,
die Gasmenge ohne allzu großen Widerstand durchfließen lassen.