DE9314300U1

DE9314300U1 - Nozzle plate

Info

Publication number: DE9314300U1
Application number: DE9314300U
Authority: DE
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1993-09-18
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2003-09-19
Also published as: ATA189892A; AT398477B

Description

J 7. 09. 93J 7. 09. 93

Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1176Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1176

Die Erfindung bezieht sich auf eine Düsenplatte mit einer Vielzahl von in Gruppen angeordneten Düsen, die gemeinsam einem Injektor eines atmosphärischen Gasbrenners zugeordnet sind.The invention relates to a nozzle plate with a plurality of nozzles arranged in groups, which are jointly assigned to an injector of an atmospheric gas burner.

Bei herkömmlichen Düsenplatten sind die Düsen im wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Bei solchen Düsenplatten ergibt sich der Nachteil einer sehr ungleichmäßigen Geschwindigkeitsverteilung des aus einem Injektor eines atmosphärischen Gasbrenners ausströmenden Gases. Dadurch ergibt sich ein ungleichmäßiges Verbrennen des Gases.In conventional nozzle plates, the nozzles are arranged essentially in one plane. The disadvantage of such nozzle plates is that the speed distribution of the gas flowing out of an injector of an atmospheric gas burner is very uneven. This results in uneven combustion of the gas.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Düsenplatte der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der sich eine sehr gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung des ausströmenden Gases ergibt.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a nozzle plate of the type mentioned at the beginning, which results in a very uniform velocity distribution of the outflowing gas.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Düsen in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind.According to the invention, this is achieved by arranging the nozzles in different levels.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß die durch das aus den Düsen ausströmende Gas mitgerissene Primärluft leicht zu den aus den in den oberen Ebenen angeordneten Düsen austretendenThese measures have the advantage that the primary air entrained by the gas flowing out of the nozzles can easily be directed to the gases emerging from the nozzles arranged in the upper levels.

Gasströmen gelangen kann. Dadurch ergibt sich eine bessere Gemischbildung und damit eine bessere Verbrennungsqualität.gas streams. This results in better mixture formation and thus better combustion quality.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in der untersten Ebene der ringförmig gestuften Düsenplatte die Strömung richtende Düsen mit einem runden Ausströmquerschnitt angeordnet sind und die in den oberen Ebenen angeordneten Düsen einen unrunden Ausströmquerschnitt aufweisen.According to a further feature of the invention, it can be provided that in the lowest level of the annularly stepped nozzle plate nozzles directing the flow with a round outflow cross-section are arranged and the nozzles arranged in the upper levels have a non-round outflow cross-section.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die aus den in der untersten Ebene angeordneten Düsen austretenden Gasstrahlen stark gebündelt bleiben und die umgebende Luft mitreißen. Die aus den in den oberen Ebenen angeordneten Düsen austretenden Gasstrahlen sind dagegen aufgrund des unrunden Ausströmquerschnittes nur relativ schwach gebündelt, wobei die Mischungsfläche dieser Gasstrahlen rasch aufreißt und sich sehr gut mit der von den Gasstrahlen der in der untersten Ebene angeordneten Düsen hochgerissenen Luft mischt. Dabei kommt es durch die Verwirbelung der aus den einen unrunden Austrittsquerschnitt aufweisenden Gasdüsen austretenden Gasstrahlen mit der Luft auch zu einem Aufreißen der Mischungsfläche der aus den in der untersten Ebene angeordneten Düsen austretenden Gasstrahlen, die den äußersten Ring der Gasstrahlen bilden. Dadurch wird eine weitere Luftansaugung unterbunden, und ab diesem Zeitpunkt vermischen sich die einzelnen Gas-Luft-Strahlen.These measures ensure that the gas jets emerging from the nozzles arranged in the lowest level remain strongly concentrated and entrain the surrounding air. The gas jets emerging from the nozzles arranged in the upper levels, on the other hand, are only relatively weakly concentrated due to the non-circular outlet cross-section, whereby the mixing surface of these gas jets quickly breaks up and mixes very well with the air drawn up by the gas jets of the nozzles arranged in the lowest level. The turbulence of the gas jets emerging from the gas nozzles with a non-circular outlet cross-section with the air also causes the mixing surface of the gas jets emerging from the nozzles arranged in the lowest level, which form the outermost ring of gas jets, to break up. This prevents further air intake and from this point on the individual gas-air jets mix.

Auf diese Weise ergibt sich eine besonders gute Vermischung des ausströmenden Gases mit der Luft.This results in a particularly good mixing of the escaping gas with the air.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Düsenplatte ein einziger Injektor zugeordnet ist, der in der Höhe der Gasaustrittsebene der Figur 1 unteren Ebene der ringförmig gestuften Düsenplatte liegt.According to a further feature of the invention, it can be provided that a single injector is assigned to the nozzle plate, which is located at the height of the gas outlet plane of the lower plane of the annularly stepped nozzle plate in Figure 1.

Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau der gesamten Einrichtung.This results in a very simple structure for the entire facility.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß der Injektor als Diffusor geformt ist und vorzugsweise einen runden oder quadratischen Endquerschnitt aufweist.It can further be provided that the injector is shaped as a diffuser and preferably has a round or square end cross-section.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil einer besonders guten Vermischung des ausströmenden Gases mit der Luft.These measures result in the advantage of particularly good mixing of the escaping gas with the air.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Düsenplatte, Figur 2 eine Draufsicht auf die Düsenplatte nach der Figur 1,Figure 1 shows a section through a nozzle plate according to the invention, Figure 2 shows a plan view of the nozzle plate according to Figure 1,

Figuren 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Düsenplatten,Figures 3 and 4 show various embodiments of nozzle plates according to the invention,

Figur 5 schematisch die Ausströmkegel der Düsen der Düsenplatte nach der Figur 1 undFigure 5 schematically shows the outlet cones of the nozzles of the nozzle plate according to Figure 1 and

Figur 6 ein atmosphärisches Gas-Brennersystem mit mehreren Düsenplatten. Figure 6 an atmospheric gas burner system with multiple nozzle plates.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelheiten. The same reference symbols indicate the same details in all figures.

Bei der Ausführungsform nach der Figur 1 weist eine Düsenplatte 1 drei Ebenen a, b und c auf, in denen jeweils mehrere Gasdüsen 2, und 4 angeordnet sind. Dabei sind die fünf Düsen 2 in der untersten Ebene a entlang einer größeren Kreislinie angeordnet als die in der mittleren Ebene b angeordneten vier Düsen 3. In der obersten Ebene c ist lediglich eine Düse 4 angeordnet.In the embodiment according to Figure 1, a nozzle plate 1 has three levels a, b and c, in each of which several gas nozzles 2 and 4 are arranged. The five nozzles 2 in the lowest level a are arranged along a larger circular line than the four nozzles 3 arranged in the middle level b. In the top level c, only one nozzle 4 is arranged.

Die Zahl der Düsen vermindert sich von Ebene zu Ebene nach oben, die Ebenen entsprechen unterschiedlichen Abständen der Gasdüsen zum Injektoreinlaß 14.The number of nozzles decreases from level to level upwards, the levels correspond to different distances of the gas nozzles to the injector inlet 14.

Wie aus der Figur 2 zu ersehen ist, weisen die Düsen 2 einen runden Querschnitt und die Düsen 3 und 4 einen rechteckigen Querschnitt auf.As can be seen from Figure 2, the nozzles 2 have a round cross-section and the nozzles 3 and 4 have a rectangular cross-section.

Wie aus der Figur 1 zu ersehen ist, sind die Düsen 2 und 3 in scheibenförmigen Hohlkörpern 5, 6 angeordnet, die zentral über ein Gasrohr 7 mit Gas beaufschlagbar sind, wobei die Gasdüse 4 an der einem Magnetventil S abgewandten Stirnseite des Gasrohres 7 angeordnet ist.As can be seen from Figure 1, the nozzles 2 and 3 are arranged in disk-shaped hollow bodies 5, 6 which can be centrally supplied with gas via a gas pipe 7, wherein the gas nozzle 4 is arranged on the end face of the gas pipe 7 facing away from a solenoid valve S.

Weiter ist im Bereich der untersten Ebene a der Düsen 2 ein Injektor /fO angeordnet, der im wesentlichen einem einschaligen Hyperboloid entspricht.Furthermore, in the area of the lowest level a of the nozzles 2, an injector /fO is arranged, which essentially corresponds to a single-layer hyperboloid.

Die Ausführungsform nach der Figur 3 sind Hohlkörper 5, 6 und 8, die die Ebenen a, b und c bestimmen, über separate Gasleitungen versorgbar, die über je ein Ventil 9 steuerbar sind.The embodiment according to Figure 3 is hollow bodies 5, 6 and 8, which determine the levels a, b and c, can be supplied via separate gas lines, each of which can be controlled via a valve 9.

Bei der Ausführungsform nach der Figur 4 sind die Hohlkörper 5, und 8 über separate Anschlußrohre 72 mit dem Gasrohr 7 verbunden.In the embodiment according to Figure 4, the hollow bodies 5 and 8 are connected to the gas pipe 7 via separate connecting pipes 72.

Figur 5 zeigt schematisch die Ausströmkegel des Gases aus den Düsen 2, 3 und 4. Aus den Düsen 2, die einen runden Querschnitt aufweisen, tritt ein im wesentlichen scharf gebündelter kegeliger Gasstrahl 11 aus, dessen Mischungsfläche erst in größerer Entfernung 13 von der Düse 2 ansteigt und sich mit der umgebenden Luft vermischt.Figure 5 shows schematically the outflow cones of the gas from the nozzles 2, 3 and 4. From the nozzles 2, which have a round cross-section, an essentially sharply focused conical gas jet 11 emerges, the mixing surface of which only increases at a greater distance 13 from the nozzle 2 and mixes with the surrounding air.

Aus den einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden Düsen 3 und tritt ein im Querschnitt im wesentlichen elliptischer Strahl 12 aus, dessen Mischungsfläche bereits knapp nach der Düse 3 beziehungsweise 4 aufreißt und es so zu einer raschen Vermischung mit der Luft kommt.A jet 12 with a substantially elliptical cross-section emerges from the nozzles 3 and 4, which have a rectangular cross-section, the mixing surface of which breaks open just after the nozzle 3 or 4, thus resulting in rapid mixing with the air.

Aufgrund der Anordnung der Düsen 2, 3 und 4 in unterschiedlichen Ebenen ergibt eine sehr gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung im Bereich oberhalb der oberen Ebene c und damit optimale Verbrennungsbedingungen für das Gas-Luft-Gemisch.Due to the arrangement of nozzles 2, 3 and 4 in different levels, a very uniform velocity distribution results in the area above the upper level c and thus optimal combustion conditions for the gas-air mixture.

Die Figur 6 zeigt ein atmosphärisches Gas-Flächen-Brennersystem, das aus mehreren Düsenplatten 1 aufgebaut ist.Figure 6 shows an atmospheric gas surface burner system, which is constructed from several nozzle plates 1.

Claims

T ^. Ga Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1176 CLAIMS

1. Nozzle plate with a plurality of nozzles arranged in groups, which are jointly assigned to an injector of an atmospheric gas burner, characterized in that the nozzles (2, 3, 4) are arranged in different planes (a, b, c).

2. Nozzle plate according to claim 1, characterized in that in the lowest level (a) of the annularly stepped nozzle plate (1) flow-directing nozzles (2) with a round outflow cross-section are arranged and the nozzles (3, 4) arranged in the upper levels (b, c) have a non-round outflow cross-section.

3. Nozzle plate according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle plate (1) is assigned a single injector (tfO) which is located at the height of the gas outlet plane of the lower plane (a) of the annularly stepped nozzle plate (1).

4. Nozzle plate according to claim 3, characterized in that the injector (tfO) is shaped as a diffuser and preferably has a round or square end cross-section.