DE8633823U1 - Atmospheric gas burner for controlling the air ratio of the gas-air mixture supplied to such a gas burner - Google Patents
Atmospheric gas burner for controlling the air ratio of the gas-air mixture supplied to such a gas burnerInfo
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Description
- 1 - Jon. Vaillant GmbH & Co. GM 605 10.3.1987- 1 - Jon. Vaillant GmbH & Co. GM 605 10.3.1987
der Luftzahl des einem solchen Gasbrenner zugeführten ^ the air ratio of the gas supplied to such a gas burner ^
Die Erfindung bstrifft einen atmosphärischen Gasbrenner mit in der Wandung zumindest eines mit einem Gas-Luft-Gemisch beschickbaren Hohlkörpers angeordneten Gemischaustritts3 öffnungen.The invention relates to an atmospheric gas burner with mixture outlet openings arranged in the wall of at least one hollow body that can be charged with a gas-air mixture.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei solchen Gasbrennern die Emission von Schadstoffen, insbesondere NO. CO undThe object of the invention is to reduce the emission of pollutants, in particular NO, CO and
unverbrannter Kohlenwasserstoffe (C H ),auf ein optimalesunburned hydrocarbons (C H ), to an optimal
&khgr; y&khgr; y
Dieses Ziel der Erfindung kann durch eine Luftstufung und durch eine Erhöhung der Primärluftzahl erreicht werden.This object of the invention can be achieved by air staging and by increasing the primary air ratio.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es zielführend ist, einen Teil des Gases unterstöchiometrisch zu verbrennen und die übrigbleibenden Bestandteile , meist CO und H2, in einer nachfolgenden Stufe endgültig umzusetzen.The invention is based on the realization that it is expedient to burn part of the gas substoichiometrically and to finally convert the remaining components, mostly CO and H 2 , in a subsequent stage.
Man erreicht damit in der ersten Stufe eine bei niedrigeren Temperaturen stattfindende Verbrennung und einen geringeren Überschuß an Sauerstoffatomen, die nach dem Zeldovic-Mechanis= mus NO bilden könnten.This results in combustion at lower temperatures in the first stage and a smaller excess of oxygen atoms that could form NO according to the Zeldovic mechanism.
Ferner setzt es sich die Erfindung zum Ziel, jene starken Schadstoffemissionen zu unterbinden, die beim Einschalten bzw. Abschalten des Gasbrenners entstehen und aus unverbrannten Kohlenwasserstoffen bestehen.Furthermore, the invention aims to prevent the strong pollutant emissions that arise when the gas burner is switched on or off and consist of unburned hydrocarbons.
■— &Oacgr; ■—&Oacgr;
Diese oben definierten Aufgaben werden bei einem Gas« brenner der eingangs bezeichneten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dan in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Austrittsöffnungen des Gasbrenners voneinander gesonderte Gemischzufuhrleitungen zugeordnet sind.These tasks defined above are achieved according to the invention in a gas burner of the type described at the beginning in that separate mixture supply lines are assigned to outlet openings of the gas burner arranged at different heights.
Unter dieser Voraussetzung lassen sich, wie nachfolgend erläutert, die Schadstoffemissionen erheblich reduzieren.Under these conditions, as explained below, pollutant emissions can be significantly reduced.
Der den Brenner verkörpernde Hohlkörper , der die Aus» trittsöffnungen in einer schräg zur Horizontalen verlaufenden Wandung aufweist, kann durch zumindest eine Trennwand in Kammern unterteilt sein, die über voneinander gesonderte Gemischzufuhrleitungen mit einem Gas-Luft-Gemisch beschickbar sind.The hollow body embodying the burner, which has the outlet openings in a wall running obliquely to the horizontal, can be divided by at least one partition wall into chambers which can be fed with a gas-air mixture via separate mixture supply lines.
Die Gemischzufuhrleitungen sind im Rahmen der Erfindung üblicherweise als Mischrohre ausgebildet, deren Einlaß mit Abstand eine Gasdüse zugeordnet ist. Diese Gasdüse ist befähigt, in das Mischrohr Gas einzublasen, dessen Strom in einem regel= baren Anteil Verbrennungsluft in das Mischrohr mitreißt, wo sie mit dem Gas vermengt wird.In the context of the invention, the mixture supply lines are usually designed as mixing tubes, the inlet of which is assigned a gas nozzle at a distance. This gas nozzle is capable of blowing gas into the mixing tube, the flow of which entrains combustion air in a controllable proportion into the mixing tube, where it is mixed with the gas.
Solche Gasdüsen sind nun ir Sinne der Erfindung aus einer gemeinsamen- Gaszufuhrleitung über Zweigleitungen beaufschlagbar und es bestehen im Rahmen der Erfindung vielerlei Möglichkeiten, verschiedene Bereiche der Austrittsöffnungen des Brenners mit gezielt verschieden zusammengesetzten Gas-Luft-Gemischen zu versorgen.According to the invention, such gas nozzles can now be supplied from a common gas supply line via branch lines and, within the scope of the invention, there are many possibilities for supplying different areas of the burner's outlet openings with gas-air mixtures of different compositions in a targeted manner.
Zunächst können die Gasdüsen zur Erzielung einer jeweils gewünschten Luftzahl unterschiedlich groß bemessen sein.Firstly, the gas nozzles can be sized differently to achieve the desired air ratio.
Welter besteht die Möglichkeit, diese Gasdüsen mit verschieden hohen Gasdrücken zu beaufschlagen.It is also possible to subject these gas nozzles to different gas pressures.
Schließlich kann im Rahmen der Erfindung eine gemeinsame Steuerung vorgesehen werden, mittels derer in den einzelnen Zweigleitungen angeordnete Ventile individuell steuerbar, beispielsweise zu verschiedenen Zeitpunkten, verstellbar sind oder auch als Drosselventile eingesetzt werden können.Finally, within the scope of the invention, a common control can be provided by means of which valves arranged in the individual branch lines can be individually controlled, for example at different times, adjusted or can also be used as throttle valves.
In diesem Zusammenhang erstreckt sich die Erfindung auch noch auf ein Verfahren zur Regelung der Luftzahl des einem solchen Gasbrenner zugeführten Gas-Luft-Gemisches, demzu= folge die Luftzahl in den tiefergelegenen Austrittsöffnungen niedriger gehalten wird als in dem den höherliegenden Austritts= Öffnungen zugeführten Gas-Luft-Gemisch.In this context, the invention also extends to a method for controlling the air ratio of the gas-air mixture supplied to such a gas burner, according to which the air ratio in the lower outlet openings is kept lower than in the gas-air mixture supplied to the higher outlet openings.
Nachstehend ist ein erfindungsgemäß gestalteter Gasbrenner beispielsweise an Hand von Zeichnungen erläutert. In diesen Zeichnungen zeigenA gas burner designed according to the invention is explained below by way of example with reference to drawings. In these drawings,
Fig.l einen schematischen Querschnitt durch den Gasbrenner,Fig.l a schematic cross section through the gas burner,
Fig.2 ist dessen Seitenansicht, jedoch ohne Abschir= mungen,Fig.2 is its side view, but without shields,
Fig.4 eine weitere Ausführungsform des in Fig.l darge = dargestellten Gasbrenners.Fig.4 shows a further embodiment of the gas burner shown in Fig.1.
Der in Fig. 1 dargestellte Gasbrenner besteht aus einem Paar gemischführender, nebeneinander und parallel zueinander ange= ordneter, mit ihren Innenflanken 3 gemeinsam eine Sekundär« luftführung 2 einschließenden Hohlkörpern 1, deren Außen= flanken 4 von Austritts>ffnpngßji«.5.'iür:das Gemisch durchsetzt sind.The gas burner shown in Fig. 1 consists of a pair of mixture-guiding hollow bodies 1 arranged next to and parallel to one another, with their inner flanks 3 together enclosing a secondary air guide 2, the outer flanks 4 of which are penetrated by outlet openings 5 for the mixture.
• * t ·• * t ·
Von der Unterseite des Gasbrenners strömt den Brenner» flammen 6 Sekundärluft in Richtung der Pfeile 7 zwischen den Außenflanken 4 der Hohlkörper 1 und einer Abschirmung 8 zu.From the underside of the gas burner, secondary air flows to the burner flames 6 in the direction of the arrows 7 between the outer flanks 4 of the hollow bodies 1 and a shield 8.
Infolge des Schrägverlaufes der Außenflanken 4 liegen die Austrittsöffnungen 5 für das Gas-Primärluft-Gemisch in verschiedenen Höhenlagen, also stufenweise, übereinander.Due to the slanting shape of the outer flanks 4, the outlet openings 5 for the gas-primary air mixture are located at different heights, i.e. in steps, one above the other.
Die Hohlkörper 1 sind durch je eine Trennwand 9 in zwei übereinanderliegende Kammern 10 und 11 unterteilt, die 7 wie Fig. 2 zeigt - über voneinander gesonderte Gemischzufuhr2 leitungen, nämlich über die Mischrohre 12 gesondert beaufschlagbar sind.The hollow bodies 1 are each divided by a partition wall 9 into two superimposed chambers 10 and 11, which - as shown in Fig. 2 - can be separately supplied with mixture via separate mixture supply lines 2 , namely via the mixing tubes 12.
Bei dieser Anordnung der Austrittsöffnungen 5 wird die Primärluftzahl im oberen Bereich der Hohlkörper, also im Bereich der Kammer 11, größer gehalten als im Bereich der unteren Kammer 10.With this arrangement of the outlet openings 5, the primary air ratio in the upper area of the hollow bodies, i.e. in the area of chamber 11, is kept higher than in the area of the lower chamber 10.
Im Bereich der Austrittsöffnungen 5 des unteren Bereiches unverbrannt gebliebene Komponenten, wie CO und H2 werden in den höherliegenden Luftstufen endgültig umgesetzt.Components that remain unburned in the area of the outlet openings 5 of the lower section, such as CO and H 2, are finally converted in the higher air stages.
Hie Fig.3 zeigt, sind die Gemischzufuhrleitungen als Mischrohre 12 mit einer im Abstand von ihrem Einlaß 13 ange= ordneten Gasdüse 14 ausgebildet, die über eine Zweigleitung aus einer gemeinsamen Gasversorgungsleitung 15 beaufschlagbar ist.As shown in Fig. 3, the mixture supply lines are designed as mixing tubes 12 with a gas nozzle 14 arranged at a distance from their inlet 13, which can be supplied via a branch line from a common gas supply line 15.
Zur Lieferung von Gas-Luft-Gemischen mit verschieden hohen Luftzahlen können die Gasdüsen 14 verschieden groß bemessen sein. Ferner können diese Gasdüsen 14 mit verschieden hohen Gasdrücken beaufschlagbar sein. Hiezu sind in den den einzelnen Gasdüsen 14 zugeordneten Zweigleitungen 16 gesondertTo deliver gas-air mixtures with different air ratios, the gas nozzles 14 can be of different sizes. Furthermore, these gas nozzles 14 can be subjected to different gas pressures. For this purpose, separate branch lines 16 assigned to the individual gas nozzles 14 are provided.
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verstellbare Druckregelventile 17 angeordnet.adjustable pressure control valves 17 are arranged.
Die Gaszufuhr zu den Gasdüsen 14 ist mittels einer gemeinsamen Steuerung 18 und mittels die Zufuhr drosselnder bzw. sperrender oder freigebender Steuerventile 19 individuell steuerbar.The gas supply to the gas nozzles 14 can be individually controlled by means of a common control 18 and by means of control valves 19 that throttle or block or release the supply.
Auf Grund der Erkenntnis, daß beim Ein- bzw. Abschalten des Brenners eine Erhöhung der C H -Emission eintritt, kann mit Hilfe der Ausbildung der Gaszufuhrleitungen nach Fig.3 und der Steuerung 18 eine Beaufschlagung der einen oder anderen |Based on the knowledge that an increase in C H emissions occurs when the burner is switched on or off, with the help of the design of the gas supply lines according to Fig.3 and the control 18, the pressure on one or the other |
Kammer 10 bzw. 11 der Hohlkörper 1 zielstrebig verzögert werden, um diese Emissionen zu verringern, u.zw. derart, daß man zuerst in eine der beiden Kammern das Gas-Luft-Gemisch eintreten läßt, wobei in der Anfahrphase zunächstnur ein geringes Gemisch-Volumen gebildet und die Ausbildung unver= brannter Kohlenwasserstoffe verringert wird. Denselben Effekt erreicht man durch eine gestufte Abschaltung, bei der die Gaszufuhr zu eine r der beiden Kammern 10 bzw. 11 früher beendet wird als die Gaszufuhr zur anderen Kammer. Bei der Ausführungsform nach Fig.l läßt die Form der außerhalb der Außanflanken 4 der Hohlkörper 1 angeordneten Abschirmungen 8 einen Zustrom von Sekundärluft zwischen diesen Abschirmungen 8 und den Außenflanken 4 zu.Chamber 10 or 11 of the hollow body 1 should be deliberately delayed in order to reduce these emissions, in such a way that the gas-air mixture is allowed to enter one of the two chambers first, whereby in the start-up phase only a small mixture volume is initially formed and the formation of unburned hydrocarbons is reduced. The same effect is achieved by a staggered shutdown in which the gas supply to one of the two chambers 10 or 11 is terminated earlier than the gas supply to the other chamber. In the embodiment according to Fig. 1, the shape of the shields 8 arranged outside the outer flanks 4 of the hollow body 1 allows an inflow of secondary air between these shields 8 and the outer flanks 4.
Hingegen verhindern diese Abschirmungen 8 bei dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel durch ihre Form einen solchen Zustrom.In contrast, these shields 8 in the embodiment shown in Fig.4 prevent such an inflow due to their shape.
Claims (8)
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| DE19868633823 DE8633823U1 (en) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | Atmospheric gas burner for controlling the air ratio of the gas-air mixture supplied to such a gas burner |
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| DE8633823U1 true DE8633823U1 (en) | 1987-04-09 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Cited By (3)
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-
1986
- 1986-12-18 DE DE19868633823 patent/DE8633823U1/en not_active Expired
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