DE8528666U1

DE8528666U1 - Brenner, insbesondere Gasbrenner

Info

Publication number: DE8528666U1
Application number: DE19858528666
Authority: DE
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1985-10-05
Filing date: 1985-10-05
Publication date: 1986-01-23

Description

Joh. Vaillant GmbH u. Co GM 548

9. Dezember 1985

Brenner, insbesondere Gasbrenner

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Brenner, insbesondere einen Gasbrenner, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

In Frage kommen hier sowohl Gas- wie auch ölbrenner als Gebläsebrenner wie auch als atmosphärische Brenner.

Es gibt eine Vielzahl von sehr ausgereiften Gas- und ölbrennern sowohl mit und ohne Gebläse, die eine sehr fertigungsgerechte Konstruktion und auch gute Verbrennungsleistung aufweisen. Im Zuge allgemeiner Sensibilisierung des Umweltbewußtseins stoßen die Brenner aber an eine nicht mehr zu tolerierende Grenze der Belastung mit Stickoxyden (NO_x). Zur allgemeinen Minimierung dieser Stickoxydbildung ist es bekannt_s im Bereich der Brenner Keramikrohre vorzusehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,

die Ausbildung und Positionierung derartiger Keramikrohre im Hinblick auf weitestgehende ΝΟχ-Minimierung zu optimieren, ohne dabei bezüglich der allgemeinen Verbrennungseigenschaften negative Auswirkungen in Kauf nehmen zu müssen.

Die Lösung besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.

Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand dar Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die nliehrere Ausführungsbeispiele anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur eins einen atmosphärischen Gasbrenner in axialer Ansicht,

Figur zwei in radialer Ansiicht.

Die Figur drei zeigt einen von einem Gebläse unterstützten Gasbrenner in Ansicht, wälürend

die Figuren vier bis sechs mögliche Querschnittsausforffliungen der Keramikelemente darstellen.

Die Figur sieben zeigt ein Keramikelement in Ansicht und

die Figuren acht und neun Querschnittsformen in alternativen Ausbildungen.

Die Figur zehn zeigt einen rostförmigen atmosphärischen Brenner in Ansicht und

die Figuren elf bis vierzehn weitere Varianten der Ausbildungsformen der Keramikelemente.

Ir allen vierzehn Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Die Figuren eins und zwei zeigen einen atmosphärischen Gasbrenner für einen Kessel zum Erwärmen einer Zentralheizungsanlage. Der Brenner weist ein oder mehrere Brennerrohre 1 aus Blech auf, die eine geschlossene Stirnseite 2 und einen Mantel 3 aufweisen. Die andere Stirnseite ist offen und weist eine Injektordüse auf, der eine Gasaustrittsdüse zugeordnet ist, so daß Prima'rluft dem in das Brennerrohr einströmenden Gas beigemischt werden kann. Auf dem Mantel 3 sind Gruppen 4 von Brenngemisch-Austrittsschlitzen 5 angeordnet, und zwar mindestens in dem Haibzylinder des Mantels, der den oberen Bereich des Brennerrohres bildet. Wie die Ausbildung der Brenngemisch-Austrittsschlitze exakt ist, ist für die Erfindung belanglos. Wesentlich ist aber, daß sich zwischen einzelnen Gruppen 4 geschlossene Bereiche 6 des Mantels be-

finden, in denen keine Schlitze vorhanden sind. Unmittelbar im Abstand 7 oberhalb dieser Bereiche 7 sind Keramikelemente 8 angeordnet, die diese Bereiche 6 abdecken, aber auch aus Stahl bestehen können. Jedem dieser Bereiche 6 ist ein separates, etwa halbkreisförmiges Keramikelement zugeordnet, das im Ausführungsbeispiel der Figuren eins und zwei ein Vollprofil ist und Kreisquerschnitt au.'weist. Die einzelnen Keramikelemente sind durch nicht dargestellte Befestigungselemente zusammen oder einzeln justierbar befestigt. Sie können unmittelbar am Brennerrohr befestigt sein oder an einem Element, was zugleich das Brennerrohr trägt.

Im Betrieb des Brenners entziehen die Keramikrohre, dem an den Brenngemisch-Austrittsschlitzen 4 austretenden und verbrennenden Brennstoff die Wärme, so daß die Flamme kühler verbrennt und damit nicht in dem Maße zur Stickoxydbildung Veranlassung gibt.

Es ist gleichgültig, ob es sich bei dem Brenne.* um einen atmosphärischen Gasbrenner handelt oder um einen Gebläsebrenner. Hierbei würde das Brennerroh»· 3 eine andere Figurierung aufweisen, man würde hier von einem Flammrohr sprechen. Das Gebläse kann zuluftseitig oder auch abgas seitig vorgesehen sein.

Die Figur drei zeigt eine ander ^sbildung des Brenners,

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hier sind die Keramikelemente als langgestreckte Stäbe ausgebildet, die parallel und im Abstand zur Mittelachse 9 des Brennerrohres verlaufen. Die einzelnen Brennerstäbe verlaufen auch parallel zueinander. Der Abstand 7 zum Hantel 3 des Brennerrohres ist auch hier gegeben. Aus strömungstechnisehen Gründen ist die dem Mantel zugewandte Seite jedes Keramikelementes zylinderförmig bei iJ aogerundet, der übrige Querschnitt des Keramikelementes ist prismatisch.

Die Figuren vier, fünf und sechs zeigen Varianten der Ausformung der Keramikelemente nach Figur drei, so kann gemäß Figur sechs das Keramikelement einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Schmalseite 11 des Trapezes dem Mantel 3 zugewandt ist. Der Keramikkörper nach Figur fünf entspricht dem nach Figur drei, der gemäß Figur vier ist U-förmig ausgestaltet, so daß sich ein Hohlraum 12 ergibt, dessen öffnung 13 vom Mantel 3 wegweist, so daß die Außenkontur 14 des U auf den Mantel zeigt.

Bei dem Keramikelement nach Figur vier handelt es sicn demgemäß um einen Hohlkörper.

Eine weitere Variante des Keramikkörpers zeigt Figur 7, hler weist der Keramikkörper eine Vielzahl von Löchern auf. Gemäß Figur acht kann der Keramikkörper nach Figur

prismatischen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen, er kann auch gemäß Figur neun Kreisringquerschnitt besitzen.

Für die Anwendung der Erfindung ist es auch möglich, statt runder Brennerrohre prismatische Brennerrohre 15 gemäß Figur zehn zu verwenden, zwischen denen ein Abstand 16 herrscht. Hierbei sind an den Oberseiten 17 der Brennerrohre Brennstoff-Austrittsöffnungen vorgesehen, oberhalb der Ebene 18 über allen Oberseiten und den Abständen 16 zugeordnet sind die einzelnen Keramikelemente 8 vorgesehen. Zwischen zwei Keramikelementen liegt also jeweils ein Brennerrohr eines Rostbrenners. Die Kcramikelemente liegen alle in ,iner gleichen Höhenebene und parallel zueinander sowie parallel zu den Oberseiten 17.

Die Figuren elf bis vierzehn zeigen, daß man unabhängig von der Ausbildung des Brenners die Keramikelemente profilieren kann. Einen solchen wechselnden Querschnittsbereich zeigt zunächst die Figur elf, wo der eine Querschnittsbereich 19 in den größeren Querschnittsbereich 20 übergehen kann. Nach den Figuren zwölf bis vierzehn können uie Querschnittslibergänge von Rillen 21 unterbrochen sein, die Querschnittsübergänge können durch Ausbauchungen 22 oder durch prismatische Ausformungen 23 gebildet sein. Wesentlich ist aber, daß dort, wo Brennge-

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misch austritt, der Querschnitt des Keramikelemtens klein ist und daß er dort groß ist, wo keine Brennstoffaustrittsöffnungen vorhanden sind. Die Elemente 8 bestehen aus kochwarmfestem Werkstoff, insbesondere Stahl oder Keramik.

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Claims

Joh. Vaillant GmbH u. Co GM 548

9. Dezember 1985

Ansprüche

1. Brenner, insbesondere Gasbrenner, mit einem Brennerrohr und kochwarmfesten Elementen, zum Beispiel Keramikelementen, zur Verringerung des NO_x-Anteils der Abgase, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (8) der Kontur (3) des Brennerrohres f\) angepaßt sind.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei auf dem Mantel (3) des Rohres (1) angeordneten Brennstoff-Austrittsöffnungen (5) die Elemente (8) den Mantel (3) des Rohres im Abstand (7) folgend umgeben.

3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einen. Brennerrohr (1) mit Kreisquerschnitt die Elemente (8) das Rohr etwa halbkreisförmig umgeben.

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4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gruppenförmig angeordneten Brennstoff-Austrittsöffnungen (4) auf dem Mantel (3) des Rohres (1) die Eelemente (8) im Bereich (5) zwischen den Gruppen (4) angeordnet sind.

5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei seiner Ausb.ldung als Rostbrenner mit mehreren paralIeI liegenden Rohren (1) die Elemente (8) stabförmig, zwischen den Rohren liegend, angeordnet sind.

6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente in Längsrichtung des Rohres angeordnet sind.

7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Vollprofile darstellen.

8. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Hohlprofile bilden.

9. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente Kreisquerschnitte aufweisen.

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10. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (8) prismatischen Querschnitt aufweisen.

Hi Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente in Längsrichtung des Rohres (1) angeordnet sind.

12. Brenner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente sowohl die Bereiche (6) ohne Brennstoff-Austri ttsöff nungen als. auch die mit solchen 'überstreichen.

13. Brenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (8) in den Bereichen (6) ohne Brennstoff-Austrittsöffnungen (5) dünner ausgebildet sind als in den Bereichen» wo solche Brennstoff-Austrittsöffnungen vorhanden sind.

14. Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen ohne Brennstoff-Austrittsöffnungen erhabene Ringe oder Ausbauchungen oder prismatische Stellen angeordnet sind.