DE8507804U1 - Atmosphärischer Gasbrenner - Google Patents
Atmosphärischer GasbrennerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/48—Nozzles
- F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
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- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/10—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with elongated tubular burner head
- F23D14/105—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with elongated tubular burner head with injector axis parallel to the burner head axis
Description
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Die Neuerung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner, der mindestens aus einem Brennerrohr mit einer
Vielzahl von Gasausstromoffnungen besteht, die in
Form von Feinschlitzen, Feinbohrungen od. dgl. am Brennerrohr angeordnet sind. Über dem Brennerrohr
ist dabei im Flammbereich ein die Flammtemperatur und damit die NOX-Bildung reduzierendes Element angeordnet.
Im Rahmen der gesamten Umweltbelastungsproblematik ist auch die sogenannte NOX-Emission weiter in den
Vordergrund gerückt, da insbesondere bei mit atmosphärischen Gasbrennern ausgerüsteten Heizungskesseln
mit derartigen Emissionen gerechnet werden muß, die es zu reduzieren gilt. Dafür sind schon die verschiedensten Bemühungen angestellt worden bspw. in der
Weise, daß man über dem Brennerrohr bzw. den Brennerrohren in bestimmtem Abstand feinmaschige Metallgitter angeordnet hat. Dadurch wird aber der Verbrennungsverlauf insgesamt derart gestört, daß sich erhöhte CO-Werte ergeben, was ebenfalls nicht wünschenswert ist. Ferner wurde festgestellt, daß die NOX-Emission nicht allein davon abhängt, daß man durch Anordnung wärmeabstrahlender Elemente im Flammbereich die
Flamme selbst kühlt, sondern daß als weitere Einfluß-
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größen die den Brenner umgebende Brennkammergeometrie und letztlich auch Art und Zusammensetzung der
zu verbrennenden Gase eine nicht unwesentliche Rolle spielen.
Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde,
einen atmosphärischen Gasbrenner zu schaffen, dessen die Flammtemperatur und damit die NOX-Bildung
reduzierendes Element einen geringeren Negativeinfluß auf die CO-BiIdung nimmt und mit dem eine Anpassung
an das jeweilige Betriebsgas und bis zu einem gewissen Grade auch an die Umgebungsgeometrie
des Brenners ermöglicht ist.
Diese Aufgabe ist mit einem atmosphärischen Gasbrenner der eingangs genannten Art nach der Neuerung
durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
ergeben sich nach den Unteransprüchen.
Wesentlich ist hierbei, daß die Gesamtfläche nicht einfach durch ein Metallgewebe abgeschirmt wird,
die zu einer ganzflächigen Störung der Flarambildung führt, sondern mit einem reduzierenden Element, das
in Form zur Rohrlängsachse quer und/oder längs verlaufenden, Strahlungsflächen bildenden Stegen, Stäben,
Streifen od. dgl. ausgebildet ist und daß ins-
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gesamt in bezug auf seine Distanz zum Brennerrohr abstandseinstellbar ausgebildet ist, Das Ganze ist
also wesentlich gröber strukturiert als das vorbekannte/ feinmaschige Gewebe, so daß zumindest der
größere Teil der über dem Rohr brennenden Flammen vom reduzierenden Element ungestört bleibt, da dieses
wesentlich gröber strukturiert ist als ein feinmaschiges Gewebe. Da diese Einzelteile, die das reduzierende
Element bilden, Wärme abstrahlen,ist für eine ausreichende Wärmeabfuhr auch für die Flammbereiche
gesorgt, in denen nicht unmittelbar ein solches Element verläuft. Um das Ganze bezüglich seiner
Wirksamkeit auch dann reproduzierbar zu machen und zwar bei unterschiedlicher Umgebungsgeometrie und
auch variierenden Gaszusammensetzungen ist es ferner
wesentlich, daß das reduzierende Element, um nicht für jeden spezifischen Fall einen besonders gestalteten
Brenner vorsehen zu müssen, in seiner Distanz zum Brennerrohr gemeinsam abstandseinstellbar auszubilden,
ganz abgesehen davon, daß damit grundsätzlich das Element problemlos in seine optimale Stellung
zum Brennerrohr bzw. zu den Flammen eingestellt werden kann. Da das reduzierende Element aus mehreren
Stegen, Stäben, Streifen od. dgl. besteht, werden diese Einzelteile zweckmäßig an mindestens einem Halter
befestigt und dieser wird in bezug auf das Rohr abstandseinstellbar ausgebildet, d.h., der Halter
kann am Rohr selbst oder am Rohrträger einstellbar
angeordnet werden. Ferner ist es natürlich auch möglich, diese Einzelelemente jedes für sich am
Rohr zu fixieren, was allerdings mit einem be-
trächtlichen Aufwand verbunden wäre. Soweit minde- ;.'*
stens ein gemeinsamer Halter für die Einzelteile -
vorgesehen ist, so muß dieser nicht zwingend am f-
Brennerrohr bzw. am Brennerhalter befestigt werden, sondern es ist auch möglich, diesen Halter an geeigneter
Stelle der umgebenden Brennkammerwände abstandseinstellbar anzuordnen.
Die vorerwähnte NOX-Emission von Heizungsanlagen ist übrigens in "Gas international" Band 20 (1981),
Heft 1, Seiten 41, 42, erörtert.
Mit der vorerwähnten Lösung bzw. neuartigen Ausbildung eines atmosphärischen Gasbrenners hat sich jedenfalls
gezeigt, daß die NOX-Emission bei Gaskesseln mit "normalen" Gasbrennern wesentlich reduziert
werden kann, insbesondere aber, daß durch die mögliche Einstellbarkeit des reduzierenden Elementes
bis zu einem gewissen Grad der Umgebungsgeometrie, insbesondere aber unterschiedlichen Gaszusammensetzungen
Rechnung getragen werden kann, was für den Hersteller derartiger Brenner den wesentlichen
Vorteil hat, ohne unterschiedliche Brennertypen vorsehen zu müssen, den Brenner an die jeweiliger. Gegebenheiten
in Hinsicht auf eine möglichst opti-
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male NOX-Reduzierung einstellen zu können, ohne
dabei gleichzeitig einen CO-Anstieg in Kauf nehmen zu müssen, d.h., es kann gewissermaßen der
kritische Schnittpunkt von CO-Wert-Linie und NOX-Emissionskurve eingestellt werden.
Für die das reduzierende Element bildenden Einzelteile gibt es natürlich die verschiedensten Formen
und Anordnungsmöglichkeiten, wobei sich eine ausbildung des Brenners derart als vorteilhaft erwiesen hat, daß die vor den Einzelteilen des Elementes eingeschlossenen Freiflächen im Gesamtquerschnitt und in Senkrechtprojektion gesehen maximal
60 bis 70 % der mit den Gasausströmöffnungen versehenen Rohrfläche entspricht, über der das Element
angeordnet ist.
Zn der Regel sind an derartigen Brennerrohren die Gasausströmöffnungen in zueinander beabstandeten
Gruppen angeordnet. Be'. solchen Brennerrohren hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, die das reduzierende Element bildenden Stege, Stäbe, Streifen od.
dgl. über den öffnungsfreien Bereichen zwischen den Öffnungsgruppen anzuordnen. Ferner ist es vorteilhaft, sofern für das reduzierende Element lamellenartige Stege verwendet werden, diese senkrecht
zur Brennrohrlängsachse oder auch in deren Längsrich-
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tung verlaufend über den Gasausströmöffnungen anzuordnen. Solche senkrecht angeordneten, lamellenartigen Stege haben offenbar deshalb eine besonders
günstige Wirkung, weil die von ihnen eingeschlossenen Räume gewissermaßen Sraminartig wirkende, kleine
Schächte bilden mit relativ großflächigen begrenzenden Wänden, von denen die Wärme gut abstrahlen kann,
was mit einem günstigen Kühleffekt auf die Flamme verbunden ist.
Da die das reduzierende Element bildenden Einzelteile intensiver Wärmeeinwirkung ausgesetzt sind,
ist es vorteilhaft, diese insbesondere dann mit Einschnitten zu versehen, um WärmeVerwerfungen über
die gesamte Länge entgegenzuwirken.
Der neuartige atmosphärische Gasbrenner wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 bis 7 jeweils in Draufsicht das Brennerrohr mit dem zugeordneten reduzierenden Element;
Fig. IA - 7A in Richtung der Brennerrohrlängsachse gesehen die jeweils zugehörigen Ansichten der Brennerrohre in
Pfeilrichtung B;
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1I Fig. & ebenfalls in Pfeilrichtung B gesell·
% · hen eine besondere Ausführungsform
C und
% Wiq. 9 einen Blechzuschnitt zur Ausbildung
ί des reduzierenden Elementes gemäß
Pig. 1-4.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bestehen die das reduzierende Element 1 bildenden Einzelteile
aus quer zur Längsachse 2 des Brennerrohres angeordneten Streifen 5, die in Rücksicht auf eine einfache
Fertigung, aber auch die Verstellbarkeit aus einem Blechzuschnitt 15 gebildet werden, indem man
aus diesem Blechzuschnitt entsprechende Öffnungen 16 ausstanzt, zwischen denen die Streifen 5 verlaufen.
Dieser Blechzuschnitt 15 wird dann im Sinne der Fig. IA gebogen und über das Brennerrohr 6 geschoben.
Seitliche Langlochschlitze 17 ermöglichen dabei die Einstellung unterschiedlicher Distanzen des
ganzen Gebildes zum Brennerrohr 6. Da die Gasausströmöffnungen
10 in der Regel an den Brennerrohren 6 in zueinander beabstandeten Gruppen 10' angeordnet
sind, wird das ganze Element vorteilhaft so angeordnet, daß die Streifen 5 über den öffnungsfreien
Bereichen 12 zwischen den Öffnungsgruppen 10· verlaufen.
Das gleiche gilt auch für die Ausführungsformen nach den Fig. 2-4, wobei sich die Ausführungsform
nach Fig. 2 von der nach Fig. 1, IA dadurch unterscheidet, daß der Blechzuschnitt 15 kastenförmig ab-
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gekantet ist.
Aufgrund der bei den Ausführungsformen nach Fig. 3,
4 vorgesehenen seitlichen Überstände 13 der Streifen 5 muß hier lediglich für eine etwas andere Halterung
des Elementes 1 gesorgt werden, die ohne weiteres aus den Fig. 3A und 4A erkennbar ist und keiner
näheren Erläuterung bedarf.
Fig. 5 bzw. 5A zeigen eine Ausführungsform, bei der die das reduzierende Element 1 bildenden Einzelteile
in Form von senkrecht zum Rohr 6 stehenden, lamellenartig angeordneten Stegen 3 gebildet ist, die
an ihren Enden durch Querstege verbunden und dann in geeigneter Weise verstellbar dem Rohr 6 zugeordnet
sind. Solche Stege 3 könnten auch quer zum Rohr 6 verlaufend angeordnet werden.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 7 sind die das reduzierende Element 1 bildenden Einzelteile
aus sich längs erstreckenden Stäben 4 gebildet, die in geeigneten Haltern 18 sitzen, die ihrerseits in
bezug auf das Rohr 6 im Sinne des Pfeiles C distanzeinstellbar sind. Auch diese Stäbe könnten, wesentlich
kürzer bemessen und mit geeigneten Halterungen versehen sich quer zum Rohr 6 erstrecken. Die Ausführungsform
nach Fig. 7, 7A unterscheidet sich dabei von der nach Fig. 6 dadurch, daß die Halterung
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des reduzierenden Elementes 1 nicht am Rohr 6 selbst vorgenommen ist, sondern an geeigneter Stelle eine
Begrenzungswand des hier nicht dargestellten Brennraumes, welche Wand im Ausführungsbeispiel nach Fig.
7 bspw. eine über dem Brennerrohr 6 angeordnete wasserführende Tasche 19 sein kann. Der Halter ist dabei
ebenfalls verstellbar ausgebildet. Die Stäbe 4 müssen dabei keineswegs als Rundstäbe ausgebildet
sein, sondern diese können auch andere geeignete Profilquerschnitte haben. Soweit es sich bei den Einzelelementen
um sich parallel zur Brennerrohrlängsachse 2 erstreckende, entsprechend lange Elemente handelt,
können diese, um Verwerfungen unter Wärmebelastung entgegenzuwirken, mit Einschnitten 14 versehen sein,
wie in Fig. 6 angedeutet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 bestehen die das reduzierende Element 1 bildenden Einzelteile aus
ringförmigen Streifen 51, die einen in bezug auf das Brennerrohr größeren Durchmesser haben und die
an einem gemeinsamen Träger 20 sitzen, der in bezug auf das Brennerrohr 6 ebenfalls wieder im Sinne des
Pfeiles C verstellbar ist.
Die dargestellten und beschriebenen Formen der das reduzierende Element 1 bildenden Einzelteile, insbesondere
bezüglich ihrer Quer- bzw. Längszuordnung zu den Brennerrohren ist nicht zwingend, d.h.,
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die Stege 3 oder Stäbe 4 können in sich Kreis- oder Ovalformat haben und aneinandergereiht das Element
1 bilden. So können bspw.,die Einzelteile auch aus zwischen den Haltern verspannten kleinen
kettenartigen Strängen bestehen. Soweit es sich nicht um relativ breitflächige Streifen 5 handelt,
können die Einzelteils auch eine Gitterstruktur bilden, dies jedoch nicht im Sinne eines feinmaschigen
Netzes, sondern in Form einer wesentlich gröberen Gitterstruktur mit ausreichend großer
Freifläche. Bevorzugt werden jedoch Ausbildungen und Anordnungen im Sinne der Fig. 1 bis 5, bei denen
die Gegebenheit ausgenutzt ist, daß die Gasausströmöffnungen 10 der Brennerrohre in gleichnäßig
beabstandeten Gruppen 10* angeordnet sind, wodurch die Flammen einerseits am wenigsten durch
die Streifen 5 gestört werden, die aber andererseits relativ große, wärmeabstrahlende Flächen darstellen
und damit für eine Kühlung der Flammen sorgen.
Als besonders vorteilhaft hat sich die Anordnung von senkrecht zum Rohr 6 stehenden lamellenartigen
Stegen 3 erwiesen und zwar sowohl in Längs- als
ί auch Queranordnung, da einer solchen Ausbildung
j gewissermaßen eine "Kaminwirkung" zu eigen ist und
diese Elemente relativ große, wärmeabstrahlende Flächen aufweisen.
Claims (8)
1. Atmosphärischer Gasbrenner, bestehend aus mindestens einem Brennerrohr mit einer Vielzahl von
Gasausstromöffnungen in Form von Feinschlitzen, Feinbohrungen od. dgl., wobei über dem Brennerrohr
im Flammbereich ein die Flammtemperatur und damit die NOX-Bildung reduzierendes Element angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende Elesrent (1) in Form
von zur Rohrlängsachse (2) quer und/oder längs verlaufenden,
Warmestrahlungsflächen bildenden Stegen
(3), Stäben (4), Streifen (5) od. dgl. ausgebildet und diese in bezug auf ihre Distanz zum Brennerrohr
(6) gemeinsam abstandseinstellbar ausgebildet sind.
2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Element (1) am
Rohr (6) oder am Rohrträger (7) abstandseinstellbar angeordnet ist.
3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Element
(1) bildenden, gleichartigen Einzelteile an Haltern (8) befestigt und die Halter in bezug auf
das Rohr (6) abstandseinstellbar ausgebildet sind.
4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da-
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durch gekennzeichnet, daß die von den Einzelteilen des Elementes (1) eingeschlossenen
Freiflächen (9) im Gesamtquerschnitt und in Senkrechtprojektion gesehen maximal
60 bis 70 % der mit den Gasausausströmöffnun- ' gen (10) versehenen Rohrfläche (11) entspricht,
über der das Element (1) angeordnet ist.
5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Brennerrohr (6), an dem die Gasausströmöffnungen
(10) in zueinander beabstandeten Gruppen (10·) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die das reduzierende Element (1) bildenden Stege (3), Stäbe (4), Streifen (5) od. dgl. über den öffnungsfreien Bereichen
(12) zwischen den Öffnungsgruppen (101) angeordnet sind.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die das reduzierende Element (1) bildenden Stege (3) senkrecht zur Brennrohrlängsachse (2) über
den Gasausstroraöffnungen (10) angeordnet sind.
7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die quer zur Längsachse (2) des Rrennerrohres (6) angeordneten Stege (3), Stäbe (4), Streifen (5)
in bezug auf das Brennerrohr (6) mit beidseitigem Überstand (13) versehen sind.
8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Anordnung der das reduzierende Element (1) bildenden Einzelteile parallel zur Längsachse (2)
des Brennerrohres (6) die Einzelteile mit Einschnitten (14) versehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19858507804 DE8507804U1 (de) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | Atmosphärischer Gasbrenner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19858507804 DE8507804U1 (de) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | Atmosphärischer Gasbrenner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8507804U1 true DE8507804U1 (de) | 1985-05-15 |
Family
ID=6778759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19858507804 Expired DE8507804U1 (de) | 1985-03-16 | 1985-03-16 | Atmosphärischer Gasbrenner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8507804U1 (de) |
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-
1985
- 1985-03-16 DE DE19858507804 patent/DE8507804U1/de not_active Expired
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