DE69809037T2 - FLAME FUSE - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Flammenzünder mit Gleitfunkenentladung.The The invention relates to a flame igniter with a floating spark discharge.
Bei dem bekannten Flammenzünder findet eine Hochleistungsgleitfunkenzündung mit der Funkenstrecke auf der Außenfläche des Flammenzünders zwischen den zwei Elektroden statt, wobei der Funke über den herausragenden äußeren Teil der Oberfläche des Isolators gleitet, dabei das den Flammenzünder umströmende Verbrennungs-Luft-Gas-Gemisch zündet, in welchem Zündgas, im folgenden Brenngas genannt, enthalten ist um eine zuverlässige Zündung zu erreichen. Die Funkenentladung dieses Hochleistungstyps wird durch ein Zündsystem bewirkt, welches eine Spannungskapazität aufweist, die ausreichend ist den Zündfunken zu bewirken.at the well-known flame detonator finds a high-performance slider spark ignition with the spark gap on the outside surface of the flame igniter between the two electrodes, with the spark over the outstanding outer part the surface of the insulator slides, while the surrounding the flame igniter combustion air-gas mixture ignites in which ignition gas, in the following called fuel gas, is included to a reliable ignition to reach. The spark discharge of this high-performance type is through an ignition system causes, which has a voltage capacity sufficient is the spark to effect.
Einer der Nachteile eines solchen Flammenzünders ist die Erosion an der Elektrode als ein Ergebnis der erforderlichen Spannung, um den Zündfunken zu bewirken, so dass dieser im Laufe des Betriebs des Flammenzünders größer und größer werden muss. Diese Flammenzünder haben deshalb eine verhältnismäßig kurze Lebensdauer. Ein weiterer Nachteil ist der verhältnismäßig große Durchmesser derartiger Flammenzünder, insbesondere wenn sie als Industriegaszünder mit hoher Leistung verwendet werden, wobei zudem je nach unterschiedlichen Verbrennungs-Luft-Gas-Gemischen verschiedene Zünder erforderlich sind.one the disadvantages of such a flame detonator is the erosion of the Electrode as a result of the required voltage to the spark cause it to become larger and larger in the course of the operation of the flame detonator grow got to. These flame detonators therefore have a relatively short Lifespan. Another disadvantage is the relatively large diameter of such flame igniter, in particular if you're an industrial gas detonator be used with high performance, in addition, depending on the different Combustion air gas mixtures different detonators required are.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde einen Flammenzünder zu entwickeln mit einer sicheren Zündung, einer langen Lebensdauer, mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser und der für verschiedene Verbrennungs-Luft-Gas-Mischungen verwendbar ist.Of the The invention is based on the object of a flame igniter develop with a safe ignition, a long life, with a relatively small diameter and the for various combustion air-gas mixtures is usable.
Um dieses zu erreichen weist die Erfindung einen Flammenzünder auf, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Die Erfindung beruht auf der Einsicht, dass die bei Flammenzündern bekannten Probleme mit äußerer Gleitfunkenentladung im wesentlichen dadurch verursacht sind, dass die gleitende Funkenzündung die am Zünder vorbeiströmende Verbrennungs-Gas-Luft-Mischung zünden muss. Durch das erfindungsgemäße Anordnen eines Durchgangs durch den Flammenzünder kann das Brenngas, um gezündet zu werden, teilweise oder vollständig durch diesen Durchgang und zu der Funkenstrecke geführt werden. Dieser Brenngasanteil kann offensichtlich sicher in einfacher Art bei geringer Leistung der Gleitfunkenentladung gezündet werden, dadurch die Primärflamme bildend. Wegen der verhältnismäßig geringen Leistung ist die Erosion an der Elektrode ebenfalls verhältnismäßig gering, wodurch die Lebensdauer des Flammenzünders verlängert wird. Die Primärflamme ist gemischt mit Luft aus der Verbrennungs-Luft-Gas-Mischung, welche am Flammenzünder entlang fließt, so dass eine stabile Verbrennung entsteht. Der äußere Gleitfunken kann die Primärflamme sicher zünden unter extremen Wechseln der Gas-Luft-Bedingungen, wie sie bei Gleitfunkenzündung in dem Grenzbereich zwischen dem Brenngas und dem Verbrennungs-Luft-Gas-Gemisch stattfindet. Außerdem ist es bei dem erfindungsgemäßen Flammenzünder mit äußerer Gleitfunkenentladung nicht notwendig, das Brenngas und das Verbrennungs-Luft-Gas-Gemisch zu mischen bevor es zum oder über den Flammenzünder geleitet wird.Around To achieve this, the invention has a flame detonator, having the features of claim 1. The invention is based on the insight that the known with flame igniters problems with outer surface spark discharge essentially caused by the fact that the sliding spark ignition the at the detonator passing combustion gas-air mixture ignite got to. By arranging according to the invention a passage through the flame fuze, the fuel gas to ignited to be, partially or completely through this passage and to the spark gap. This fuel gas can obviously safe in a simple way be ignited at low power of the sliding spark discharge, characterized the primary flame forming. Because of the relatively low Performance, the erosion at the electrode is also relatively low, whereby the life of the flame igniter is extended. The primary flame is mixed with air from the combustion air-gas mixture, which at the flame detonator flows along so that a stable combustion occurs. The outer surface of the spark can be the primary flame safely ignite under extreme changes in the gas-air conditions, as in gliding spark ignition in takes place at the boundary between the fuel gas and the combustion air-gas mixture. Furthermore it is in the flame igniter according to the invention with outer Gleitfunkenentladung not necessary to mix the fuel gas and the combustion air-gas mixture before going to or over the flame detonator is directed.
EP-A-0 093 642 weist einen Flammenzünder mit einer äußeren Elektrode auf, die vollständig einen Isolator und eine zentrale innere Elektrode umgibt.EP-A-0 093 642 has a flame detonator an outer electrode on that completely surrounding an insulator and a central inner electrode.
Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flammenzünders mit äußerer Gleitfunkenzündung ist der Durchgang in dem Metallgehäuse angeordnet. Alternativ ist der Durchgang in einer durchgehenden zentralen Längsbohrung in der ersten Elektrode angeordnet, in welcher das stromaufseitige Ende dieser ersten Elektrode mit der Brenngasquelle verbindbar ist. Diese erfindungsgemäßen Flammenzünder können eingesetzt werden mit anderen Zündgegenständen und Pilotbrennern und Industrie-Gas-Zündern für geringe Leistung, geringer als 50 kW. Für eine größere Leistung bis zu 500 kW ist es vorteilhaft, wenn der erfindungsgemäße Flammenzünder mit äußerer Gleitfunkenzündung so gestaltet ist, dass die erste Elektrode mit einer zentralen Durchgangslängsbohrung versehen ist und dass das Stromabende der ersten Elektrode mit mindestens einer durchgehenden Radialhilfsbohrung ausgestattet ist, welche einerseits in die zentrale Bohrung und andererseits nahe der Funkenstrecke mündet, wobei das Stromaufende dieser ersten Elektrode mit der Brenngasquelle verbindbar ist. Hierdurch wird ein Teil des Brenngases, das in die Zentralbohrung gelangt, über die radiale Hilfsbohrung zu der Funkenstrecke geleitet. Dieser Brenngasanteil kann in einfacher Art wiederholt gezündet werden bei einer relativ geringen Leistung der äußeren Gleitfunkenentladung, dabei die Primärflamme bildend. Die Primärflamme ist mit Luft gemischt, die aus dem Verbrennungs-Luft-Gas-Gemisch stammt, welches an dem Flammenzünder entlang strömt, mit dem Ergebnis, dass eine stabile Verbrennung erreicht wird mit einer sicheren wiederholten Zündung des von der zentralen Bohrung herauskommenden Hauptbrenngasstroms.at an embodiment of the invention flame igniter with external Gleitfunkenzündung is the passage is arranged in the metal housing. Alternatively, the passage is in a continuous central longitudinal bore arranged in the first electrode, in which the upstream side End of this first electrode to the fuel gas source is connectable. These flame igniters according to the invention can be used be with other firing objects and Pilot burners and industrial gas igniters for low power, lower than 50 kW. For a bigger achievement Up to 500 kW, it is advantageous if the flame igniter according to the invention with external Gleitfunkenzündung so is designed that the first electrode with a central passage longitudinal bore is provided and that the stromabende the first electrode with at least one continuous Radialhilfsbohrung is equipped, which on the one hand into the central hole and on the other hand near the spark gap opens wherein the upstream end of this first electrode with the fuel gas source is connectable. As a result, a part of the fuel gas, which is in the Central bore passes, over passed the radial auxiliary bore to the spark gap. This fuel gas content can be ignited repeatedly in a simple manner at a relative low power of outer surface spark discharge, while the primary flame forming. The primary flame is mixed with air coming from the combustion air-gas mixture which is due to the flame detonator flows along with the result that stable combustion is achieved with a safe repeated ignition of the main combustion gas stream coming out of the central bore.
Die notwendige Verbrennungsluft wird hereingezogen durch den Hauptbrenngasstrom, welcher einen Unterdruck auf Grund der hohen Ausgangsgeschwindigkeit bewirkt. Weil der Hauptbrenngasstrom die Verbrennungsluft hereinzieht, kann die Düse als selbstwirkend bezeichnet werden.The necessary combustion air is drawn in by the main combustion gas flow, which is a negative pressure due to the high output speed causes. Because the main fuel gas stream draws in the combustion air, can the nozzle be referred to as self-acting.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flammenzünders ist der durch die Hilfsbohrung strömende Brenngasanteil gesteuert, in dem am Stromabende der zentralen Bohrung ein Innengewinde vorgesehen ist, welches sich vom Stromabende bis oberhalb der Mündung der Hilfsbohrung erstreckt und dass eine Düse in dieses Stromabende der zentralen Bohrung geschraubt ist. Je nach dem wie weit die Düse hereingeschraubt ist, desto mehr oder weniger groß verbleibt der Eingang zu der Hilfsbohrung an der zentralen Bohrung, so dass das Brenngas, das in die Hilfsbohrung strömt, durch das Gewinde eine größere oder kleinere Menge ist, wodurch die Menge des Brenngases, das durch die Hilfsbohrung strömt, wunschgemäß steuerbar ist.In a preferred embodiment of the Flammenzünders invention is the flowing through the auxiliary hole Controlled fuel gas fraction, in the stromabende the central bore an internal thread is provided, which extends from the evenings until above the mouth of the Auxiliary bore extends and that a nozzle in this stromabende the screwed central bore. Depending on how far the nozzle is screwed in, the more or less large remains the entrance to the auxiliary hole at the central bore, so that the fuel gas that flows into the auxiliary hole, through the thread a larger or smaller amount is, thereby reducing the amount of fuel gas passing through the auxiliary bore flows, as desired controllable is.
Manche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Flammenzünders mit äußerer Gleitfunkenentladung werden im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der ein erfindungsgemäßer Flammenzünder im Längsschnitt dargestellt ist.Some Embodiments of the invention flame igniter with outer surface spark discharge are described below by way of example with reference to the drawing, in an inventive flame detonator in longitudinal section is shown.
In
der Zeichnung ist im Längsschnitt
ein Flammenzünder
mit Außengleitfunkenentladung
zur Zündung
eines an einer Außenoberfläche des
Flammenzünders
zu einem Außengleitfunken
strömenden Verbrennungs-Luft-Gas-Gemisches dargestellt,
der in einem Gehäuserohr
In
diesem Flammenzünder
findet eine äußere Funkenentladung
hoher Leistung statt, und zwar in der Funkenstrecke
Die
zentrale Elektrode
Wie erkennbar, ist die Zündung der Primärflamme leicht wiederholbar und erfordert lediglich einen geringen Aufwand um die Hauptflamme sicher zu zünden. Mit seinem kleinen Durchmesser erreicht der erfindungsgemäße Flammenzünder eine verhältnismäßig große Zündleistung und kann in verschiedenen Konzentrationen, unterschiedlichen Drücken und verschiedenen Verbrennungsluft-Gas-Mischungen und Arten von Brenngas verwendet werden, ohne dass sein Aufbau dem angepasst werden müsste.As recognizable, is the ignition the primary flame easily repeatable and requires only a little effort to safely ignite the main flame. With its small diameter of the flame lighter according to the invention reaches a relatively high ignition performance and can be in different concentrations, different pressures and different combustion air-gas mixtures and types of fuel gas can be used without its construction would have to be adjusted.
Die
Anzahl der Hilfsbohrungen
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Flammenzünders ist der
Brenngasteil, der durch die Hilfsbohrung
Im Gegensatz zu den bekannten Flammenzündern mit äußerer Gleitfunkenentladung ist beim erfindungsgemäßen Flammenzünder mit äußerer Gleitfunkenentladung die Brenngasversorgung in den Flammenzünder integriert, wodurch eine wiederholbare Zündung gebildet wird. Es ist deshalb nicht notwendig, das Brenngas mit dem Verbrennungs-Luft-Gas-Gemisch zu vermischen bevor es an dem Flammenzünder entlanggeleitet wird. Im Unterschied zur Erfindung wird dort Verbrennungs-Luft-Gas-Gemisch zuerst mit dem Brenngas im Flammenzünder mit innerer Funkenentladung gemischt, wonach die Mixtur dem inneren Funkenentlader zugeführt wird. Diese Vorhervermischung erfordert einen erheblichen Mehraufwand des Aufbaus des Flammenzünders.in the Contrary to the known flame igniters with outer surface spark discharge is the flame igniter according to the invention with outer Gleitfunkenentladung the fuel gas supply integrated into the flame igniter, creating a repeatable ignition is formed. It is therefore not necessary to use the fuel gas to mix the combustion air-gas mixture before it on the flame igniter is passed along. In contrast to the invention is there combustion-air-gas mixture first with the fuel gas in the flame igniter with internal spark discharge mixed, after which the mixture is supplied to the inner spark discharger. This pre-mixing requires considerable additional effort the construction of the flame detonator.
Der erfindungsgemäße Zünder kann neben anderen Dingen in Pilotbrennern und Industrie-Gas-Zündern, mit einer Kapazität von 5 bis 500 kW, eingesetzt werden. Sollte eine größere Leistung gewünscht sein, kann ein zusätzliches Gas direkt in die Hauptflamme eingeführt werden. Bei kleineren Kapazitäten, kleiner als 50 kW, kann der Hauptbrenngasstrom und der Primärgasstrom kombiniert werden, wobei es möglich ist einen Kanal zur Entlastung in der Nähe der Funkenstrecke in dem Metallgehäuse vorzusehen oder in der ersten Elektrode, wobei dieser Kanal verbindbar ist mit der Gasquelle. Andere Ausgestaltungen, in welchen das Brenngas auf andere Weise in den Flammenzünder aufgenommen ist, haben die selben Vorteile, so lange mindestens ein Teil des Brenngases entlang der Gleitfunkenstrecke geleitet wird.Of the Igniter according to the invention can among other things in pilot burners and industrial gas igniters, with a capacity from 5 to 500 kW. Should a larger power be desired, can be an extra Gas can be introduced directly into the main flame. For smaller capacities, smaller than 50 kW, the main fuel gas stream and the primary gas stream combined, it being possible is a channel for discharge near the spark gap in the metal housing provide or in the first electrode, this channel connectable is with the gas source. Other embodiments in which the fuel gas in a different way in the flame detonator have the same advantages, as long as at least one Part of the fuel gas is passed along the sliding spark gap.
- 11
- erste zentrale Elektrodefirst central electrode
- 22
- zweite Elektrodesecond electrode
- 33
- Isolatorinsulator
- 44
-
Stromabende
von
1 Evenings of1 - 55
- Funkenstreckeradio link
- 66
- Metallgehäusemetal housing
- 77
- Zentralbohrungcentral bore
- 88th
- radiale Hilfsbohrungradial auxiliary bore
- 99
- Stromaufendeupstream end
- 1010
- StromaböffnungStromaböffnung
- 1111
- Verbrennungsluftcombustion air
- 1212
- Brenngasfuel gas
- 1313
- BereichArea
- 1414
- BereichArea
- 1515
- Gehäuserohrhousing tube
- 3131
- Außenflächeouter surface
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