DE955985C

DE955985C - Gasbrenner mit in die Eintrittsoeffnung eines Mischrohres muendenden, im Kreise angeordneten Gasaustrittsduesen

Info

Publication number: DE955985C
Application number: DEN3402A
Authority: DE
Inventors: Rene Huneau
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1950-01-23
Filing date: 1951-01-21
Publication date: 1957-01-10

Description

Gasbrenner mit in die Eintrittsöffnung eines Mischrohres mündenden, im Kreise angeordneten Gasaustrittsdüsen Die Erfindung bezieht sich auf Gasbrenner, bei denen das Brenngas vor der Verbrennung mit der Verbrennungsluft bzw. einem anderen SaueTstoffträg,er vermischt wird, und betrifft solche Brenner, die die in einem Gas vorhandene Energie benutzen, um das andere Gas anzusaugen. Diese Brenner haben die Eigenschaft, daß in einem gewissen Bereich bei unterschiedlichem Durchsatz das Mengenverhältnis der beiden Gase angenähert konstant bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner zu schäffen, bei dem der Bereich, innerhalb dessen ein bestimmtes Mischungsverhältnis bei verschiedenen Durchsatzmengen angenähert konstant bleibt, möglichst groß zu machen ist. Es sind an sich schon Brenner bekanntgeworden, bei denen die Achsen der im Kreis angeordneten Brennstoffstrahlen Erzeugende eines Hyperboloids bilden. Bei diesen ist jedoch der Brennstoffstrahl direkt auf die Wandung des Mischrohrs gerichtet, um durch den Aufprall und diie damit zusammenhängende Verwirbelung die Mischung des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft zu verbessern. Auch muß diesen Brennern im Gegensatz zu den Brennern, auf die sich die Erfindung bezieht, die Verbrennungsluft mittels des natürlichen oder künstlichen Schornsteinzuges zugeführt werden.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Gasbrenner mit Gasaustrittsdüsen, deren Achsen auf der Oberfläche eines Hyperboloids liegen, das Mischrohr der Form des Hyperboloids derart angepaßt, daß die aus den Düsen austretenden Gasstrahlen etwa parallel zur Mischrohrwand entlang streichen, diese jedoch nicht treffen. Das Mischrohr selbst ähnelt somit in seiner Form einem Hyperboloid.
Bei einem gegebenen Durchsatz wird das Ansaugen des zweiten Gases in dem Maße erleichtert, wie sich die Berührungsfläche zwischen dem Strahl des ansaugenden Gases und dem angesaugten Gas vergrößert. Das führt dazu, die Zahl der Öffnungen, durch die das ansaugende Gas in den Mischer eintritt, bei Verringerung ihres Durchmessers zu erhöhen. Aber, da der von dem Durchtreten des Gases durch diese Öffnung herrührende Energieverlust in dem Maße ansteigt, wie der Durchmesser abnimmt, gibt es einen dem besten Wirkungsgrad entsprechenden Durchmesser für die Gasaustrittsdüsen.
Im Laufe der durchgeführten Versuche hat sich ergeben, daß für den der Erfindung entsprechenden Mischer das Intervall zwischen der oberen und unteren Grenze des Durchsatzes, in dem das Verhältnis der beiden Gase konstant bleibt, größer ist als bei den bekannten Mischern.
Es wurde außerdem festgestellt, daß dieser neue Mischer eine gleichmäßigere Verteilung der Geschwindigkeit der Mischung innerhalb des Brenners ergibt, so daß bei Beibehaltung einer stabilen Flamme die Durchschnittsgeschwindigkeit, mit der die Mischung durch die Öffnungen des Brennerkopfes hindurchgeht, erhöht und infolgedessen die Abmessung des Brennerkopfes für denselben Brenngasdurchsatz verringert werden kann.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Fig. i bis 5 zeigen in der Perspektive, teilweise im Schnitt, fünf Ausführungsbeispiele von entsprechend der Erfindung ausgebildeten Brennern.
Fig. i zeigt ein Gerät, das einen Verteilerkopf 2 besitzt, der mit vier Öffnungen i für den Eintritt des ansaugenden Gases (Brenngas) in den Mischer 3 versehen ist, deren Achsen entsprechend den Erzeugenden eines Hyperboloids angeordnet sind. Das Mischrohr 3, das in seiner Form den aus den Öffnungen i austretenden Gasstrahlen angepaßt ist, ähnelt in der Form einem Hyperboloid.
Zwischen dem Verteilerkopf 2 und dem Mischer 3 ist ein Einlaß für den Zutritt des angesaugten Gases (Primärluft) vorgesehen, wobei dieser Einlaß 4 außerhalb des Hyperboloids angeordnet ist, dessen Erzeugenden die Achsen der Öffnung i bilden.
Fig. 2 zeigt einen Mischer 3 der gleichen Bauart, bei dem der Einlaß 4 für das angesaugte Gas innerhalb des Hyperboloids vorgesehen ist, dessen Erzeugenden die Achsen der Öffnung i für den Eintritt des ansaugenden Gases bilden, zu welchem Zweck der Verteilerkopf 2 eine Ringform aufweist.
Fig. 3 stellt ein Gerät dar, das eine. größere Anzahl von in drei konzentrischen Kreisen angeordneten Öffnungen für den Eintritt des mitreißenden Gases in den Mischer aufweist, wobei die Achsen dieser Öffnungen entsprechend den Erzeugenden von drei Hyperboloiden angeordnet sind.
Die von der Achse des Mischers weiter weg liegenden Öffnungen sind, um dem angesaugten Gas freien Zutritt zu den am nächsten der Mitte liegenden Öffnungen i zu gewähren, ari den Enden von Rohren 5 und $' vorgesehen. Außerdem sind die Rohre 5 länger als die Rohre 5'.
Fig. 4 zeigt einen Mischer derselben Bauart, bei dem die 'Öffnungen für den Eintritt des ansaugenden Gases ebenfalls entsprechend den Erzeugenden von mehreren koaxialen Hyperboloiden angeordnet sind, jedoch sind hier die Öffnungen in Armen bzw. radialen Rohren 6 des Verteilerkopfes -vörgesehen, der die Form eines Sterns oder eines Kreuzes annimmt, wobei der freie Zwischenraum zwischen diesen Armen den Einlaß für das mitgerissene Gas bildet.
Fig. 5 zeigt eine von dem vorhergehenden leicht abweichende Anordnung, die für einen sogenannten Kronenbrenner geeignet ist, bei dem innerhalb der Flammenkrone ein Durchtritt für Sekundärluft vorgesehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Verteilerkopf ringförmig. Die Achsen der auf einen Kreis angeordneten Öffnungen i für den Eintritt des ansaugenden Gases verlaufen entsprechend den Erzeugenden eines Hyperboloids. Der Mischer weist senkrecht zu seiner Achse ringförmigen Querschnitt auf und seine Form ist so, daß die Strahlen des ansaugenden Gases weder die Außenwand 3" noch die Innenwand 3b berühren. Diese Wände sind mit Öffnungen 4a und q.b für den Zutritt des angesaugten Gases versehen und am Kopfende, wo die flammenbildenden Öffnungen 7 angeordnet sind, verbunden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gasbrenner mit in die Eintrittsöffnung eines Mischrohres mündenden, im Kreise angeordneten Gasaustrittsdüsen, deren Achsen Erzeugende eines Hyperboloids bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischrohr der Form des Hyperboloids derart angepaßt ist, daß die aus den Düsen austretenden. Gasstrahlen die Mischrohrwand nicht treffen.
2. Gasbrenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Mischrohres (3) hyperboloidförmig ist.
3. Gasbrenner nach Anspruch i öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt (4) für das angesaugte Gas außerhalb des Hyperboloids angeordnet ist, dessen Erzeugenden von. den Achsen der Gasaustrittsdüsen (i) gebildet werden.
4. Gasbrenner nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintritt (4) für das angesaugte Gas innerhalb des Hyperboloids angeordnet ist, dessen Erzeugenden von den Achsen der Gasaustrittsdüsen (i) gebildet werden.
5. Gasbrenner nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Gasaustrittsdüsen an den Enden von Rohren (5, 5') vorgesehen sind, die von einem Gasverteilerkopf (2) gespeist werden, so daß das angesaugte Gas zu der Eintrittsöffnung des Mischrohres freien Zutritt hat.
6. Gasbrenner nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsöffnungen (i) in den Armen (6) eines Stern-oder kreuzförmigen Gasverteilerkopfes vorgesehen sind; wobei die freien Zwischenräume zwischen diesen Armen die Eintrittsöffnung des .Mischrohres für das angesaugte Gas bilden.
7. Gasbrenner nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsdüsen (i) für das ansaugende Gas in einem ringförmigen Gasverteilerkopf (2) angeordnet sind,. wobei das Mischrohr (3) aus einem Ringraum besteht, der zwischen zwei Wänden (30, 3b) gebildet ist, die in der Form koaxialen Hyperboloiden ähneln. B. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsdüsen in zwei oder mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind, wobei die Achsen der jeweils auf einem Kreis angeordneten Gasaustrittsdüsen Erzeugende eines Hyperboloids bilden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 807 977.