DK161908B

DK161908B - gas burner

Info

Publication number: DK161908B
Application number: DK401685A
Authority: DK
Inventors: Bernard Gallet
Original assignee: Totalgaz Cie Fse
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1991-08-26
Also published as: EP0178198B1; ES8701950A1; FR2569825A1; EP0178198A3; ES546707A0; FR2569825B1; DE3578727D1; EP0178198A2; DK401685D0; DK401685A

Description

DK 161908 BDK 161908 B

Opfindelsen angår en gasbrænder af den i krav l's indledning angivne art. Det er almindeligt kendt i en gasbrænder at blande to gasser, hvoraf den ene er en brændbar 5 gas, såsom propan eller butan, og den anden en forbrændingsnærende gas, såsom luft, på en sådan måde at der dannes en brændbar blanding med høj brændværdi.The invention relates to a gas burner of the kind specified in the preamble of claim 1. It is generally known in a gas burner to mix two gases, one of which is a combustible gas such as propane or butane, and the other a combustion-nourishing gas such as air in such a way as to produce a high combustible flammable mixture.

I visse arter af gasbrændere blandes disse to gasser fuldstændigt, inden de indføres i brænderen.In some species of gas burners, these two gases are completely mixed before being introduced into the burner.

10 Ved hjælp af sådanne brændere kan der opnås en intens forbrænding af høj kvalitet, men de anvendes ikke mere i praksis, eftersom dannelsen af den brændbare blanding af brændgas og forbrændingsnærende gas udenfor brænderen nødvendiggør komplicerede og kostbare konstruktive foran-15 staltninger for at give installationen en acceptabel sikkerhed. Faktisk er en blanding af de to gasser i visse blandingsforhold særdeles eksplosiv.10 Such burners can achieve high-quality intense combustion, but they are no longer used in practice, since the formation of the combustible mixture of combustion gas and combustion-nourishing gas outside the burner necessitates complicated and costly constructive measures to provide installation an acceptable security. In fact, under certain mixing conditions a mixture of the two gases is extremely explosive.

Dette er årsagen til, at man efterhånden er gået over til at anvende brændere, hvori blandeprocessen foregår i 20 nærheden af brænderens "spids" eller udløb, og som forsynes særskilt med luft og gas, som blandes på bedst mulig måde med henblik på at sikre forbrændingen.This is why one has gradually switched to using burners in which the mixing process takes place in the vicinity of the burner's "tip" or outlet, and which is supplied separately with air and gas which are mixed in the best possible way to ensure combustion.

Et eksempel på en brænder af denne art er beskrevet i GB-patentskrift nr. 1.142.406. I denne brænder ledes 25 forbrændingsluften i en skruelinieformet bane gennem en ! rørformet kanal, og blander sig ved brænderspidsen med i brændgassen, der strømmer ud gennem åbninger i afgangs- ! enden på en hul aksel. Strømmene af gas og luft mødes j under en praktisk taget ret vinkel, hvad der bidrager til 30 opnåelse af en forholdsvis ensartet blanding med stor opvarmningsevne.An example of a burner of this kind is described in GB Patent No. 1,142,406. In this burner, 25 combustion air in a helical path is passed through one! tubular duct, and mixes at the burner tip with the flue gas flowing out through openings in the outlet! the end of a hollow shaft. The streams of gas and air meet j at a practically right angle, which contributes to achieving a relatively uniform mixture with high heating capacity.

Disse brændere er særdeles enkle at installere og udviser 1 en høj grad af driftssikkerhed. Imidlertid er deres for- · i i 2These burners are extremely easy to install and exhibit a high degree of reliability. However, their condition is in 2

DK 161908 BDK 161908 B

brændingsydelse utilstrækkelig ved visse specielle anvendelser, hvor der kræves en intens og fuldstændig forbrænding. I så fald kan man enten anvende specialbrændere, i 5 almindelighed med et forbrændingskammer, der er udformet af ildfast materiale, men som det et er vanskeligt og kostbart at opbygge, eller brændere med for-blanding ved indløbet.burning performance is insufficient in certain special applications where intense and complete combustion is required. In that case, either special burners can be used, generally with a combustion chamber which is made of refractory material but which is difficult and expensive to build, or burners with premix at the inlet.

Fra DE-patentskrift nr. 2.428.622 kendes- en brænde-r med 10 for-blanding af den i krav l's indledning angivne art.From DE patent specification 2,428,622 a burner with 10 premix of the kind specified in the preamble of claim 1 is known.

Her strømmer forbrændingsgassen først i aksialretningen gennem kammeret, der er dannet mellem mellemrøret og inderrøret. En del af forbrændingsgassen trænger ind-i" inderrøret gennem en første række skråtstillede åbninger, 15 og blander sig med forbrændingsluften, der strømmer gennem inderrøret. Resten af den tilførte forbrændingsgas strømmer aksialt gennem det nævnte kammer og ind i et kammer, der er dannet mellem yderrøret og mellemrøret, gennem en anden række åbninger udformet i sidstnævnte, og 20 blander sig ved brænderspidsen med den gennem yderrøret strømmende forbrændingsluft.Here, the combustion gas first flows in the axial direction through the chamber formed between the intermediate tube and the inner tube. Part of the combustion gas enters the inner tube through a first row of inclined openings, 15 and mixes with the combustion air flowing through the inner tube. The remainder of the combustion gas supplied flows axially through said chamber and into a chamber formed between the outer tube and the intermediate tube, through a second series of apertures formed in the latter, and mixing at the burner tip with the combustion air flowing through the outer tube.

Der dannes således to indbyrdes uafhængige for-blandinger, der strømmer gennem inderrøret henholdsvis yderrøret, og som blander sig med hinanden i brænderspidsen.Thus, two mutually independent pre-mixes are formed which flow through the inner tube and the outer tube, respectively, and which mix with each other in the burner tip.

25 Imidlertid bliver luften og gassen ikke underkastet en tilstrækkeligt kraftig omrøring til at danne ensartede for-blandinger, hvad der dels skyldes, at luften i inderrøret strømmer praktisk taget laminært, dels at de to for-blandinger ikke krydser hinanden under en ret vinkel 30 i brænderspidsen.25 However, the air and gas are not subjected to sufficient vigorous stirring to form uniform premixes, partly because the air in the inner tube flows practically laminarly and partly because the two premixes do not intersect at a right angle 30 the burner tip.

Det er opfindelsens formål at afhjælpe ulemperne ved alle de ovenfor omtalte brændertyper, samtidigt som der opnås gode forbrændingsegenskaber, en enkel og økonomisk udformning og installation og en høj driftssikkerhed.It is an object of the invention to overcome the disadvantages of all the above-mentioned burner types, while at the same time achieving good combustion properties, a simple and economical design and installation and a high reliability.

33

DK 161908 BDK 161908 B

Til dette formål foreslås ifølge opfindelsen en brænder, hvor luft og gas tilføres særskilt og med indbyggede organer til delvis forudgående blanding af luft og gas, 5 idet der opnås en intens blanding og en hurtig forbrænding.For this purpose, according to the invention, a burner is proposed in which air and gas are supplied separately and with built-in means for partially preceding mixing of air and gas, obtaining an intense mixture and rapid combustion.

Dette formål opnås ved en gasbrænder af den indledningsvis nævnte art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning 10 og indretning.This object is achieved by a gas burner of the kind mentioned in the introduction, which according to the invention is characterized by the design 10 and device according to the characterizing part of claim 1.

Dannelsen af en ensartet for-blanding opnås ved hjælp af luftstrømmens hvirvlende bevægelser, der bevares i det mellemste rør. Denne strøm møder den i hovedsagen radiale gasstrøm under en ret vinkel og blandes derfor intimt med 15 denne. Den således dannede for-blanding strømmer videre til mellemkammerets afgangsende i en i alt væsentligt skruelinieformet bevægelse.The formation of a uniform premix is accomplished by the swirling motions of the air stream maintained in the middle tube. This flow meets the substantially radial gas flow at a right angle and is therefore intimately mixed with it. The premix thus formed flows further to the outlet end of the intermediate chamber in a substantially helical motion.

For-blandingens hvirvlende bevægelse omdannes af de andre afbøjningsorganer, f.eks. i form af langsgående ribber, 20 til en lineær strømning i hovedsagen koaksialt med rørene, mens forbrændingsluftens hvirvlende bevægelse af de første afbøjningsorganer, f.eks. en ringskive, afbøjes imod brænderens akse i form af en centripetal stråle, der ligger vinkelret på for-blandingsstrålen. Disse to strå-25 ler blandes derfor intimt og danner en fuldstændigt ensartet brændbar blanding.The swirling motion of the premix is transformed by the other deflection means, e.g. in the form of longitudinal ribs, 20 for a linear flow substantially coaxial with the tubes, while the swirling air of the first deflection means, e.g. a ring disc, deflected against the burner axis in the form of a centripetal beam perpendicular to the pre-mixing beam. Therefore, these two jets are intimately mixed, forming a completely uniform combustible mixture.

Brænderen ifølge opfindelsen adskiller sig fra tidligere kendte brændere med forudgående blanding af luft og gas i ved at den blanding, der fremkommer ved brænderens 30 "spids" eller udmundingsende og her forbrændes, er gjort særdeles ensartet, had der er uomgængeligt nødvendigt til i opnåelse af en intens forbrænding uden ufuldstændigt forbrændte andele, takket være meget enkle konstruktive i foranstaltninger.The burner of the invention differs from prior art burners with prior blending of air and gas in that the blend produced at the "tip" or burner end of the burner 30 is made extremely uniform, hatred which is indispensable for intense combustion without incompletely burned parts, thanks to very simple constructive measures.

j ij i

. DK 161908 B. DK 161908 B

44

Denne ensartede blanding opnås ved samvirke mellem tre træk: en effektiv "omrøring" af luften og gassen i for-5 blandezonen mellem inderrøret og mellemrøret, først og fremmest understøttet af luftens hvirvlende bevægelse og den ringe tykkelse af luftlaget med ringformet tværsnit, en yderst stor endelig kontaktflade mellem for-blan-10 dingen og forbrændingsluften ved brænderens "spids", eftersom for-blandingen i form af et tyndt lag strømmer ind og "lamineres" mellem de to forbræn= dingsluftstrømme, en intens indbyrdes indtrængning af strålerne af for-15 blanding og luft, idet strømmene krydser hinanden i et område med formindsket tværsnit, der udgør brænderens "spids".This uniform mixing is achieved by the interaction of three features: an efficient "stirring" of the air and gas in the pre-mixing zone between the inner tube and the intermediate tube, supported primarily by the swirling motion of the air and the small thickness of the air layer of annular cross section, an extremely large final contact surface between the premix and the combustion air at the "tip" of the burner, since the premix in the form of a thin layer flows in and "laminates" between the two combustion air streams, an intense mutual penetration of the jets of mixing and air, the currents crossing each other in a diminished cross-sectional area constituting the "tip" of the burner.

Den zone, hvori forbrændingen foregår og temperaturen er meget høj*, står' ikke i berøring med nogen del af bræn-20 deren, idet det af hensyn til vedligeholdet og materialeomkostningerne forbyder sig selv at anvende et hvilket som helst drøvleorgan eller andet funktionelt organ ned-strøms fra forbrændingszonen.The zone in which the combustion takes place and the temperature is very high * does not contact any part of the burner, since, for the sake of maintenance and material costs, it prohibits itself to use any dropper or other functional means down downstream from the combustion zone.

Det bør bemærkes, at den af forbrændingsluften bestående, 25 centripetale stråle bibeholder en hvirvelbevægelse, som river for-blandingens aksiale stråle med sig. Den endelige blanding har derfor også en vis hvirvelbevægelse, der er gunstig med henblik på opnåelse af en "kugleflamme", der som bekendt udviser et ringe rumfang og en høj 30 forbrændingsintensitet, takket være recirkulationen af de brændende gasser foran ringskiven. Selve ringskiven, der køles af forbrændingsluften, opvarmes kun i ringe omfang og kan derfor fremstilles af almindeligt stål.It should be noted that the 25 centripetal jet of the combustion air retains a swirling motion which tears the axial beam of the premix. Therefore, the final mixture also has some swirling motion which is favorable for obtaining a "ball flame" which, as is well known, exhibits a low volume and high combustion intensity, thanks to the recirculation of the burning gases in front of the annular disc. The annulus itself, which is cooled by the combustion air, is only slightly heated and can therefore be made of ordinary steel.

For-blandingen, der indeholder en lille andel forbræn-35 dingsluft, der er trængt ind i mellemrøret og tjener til 5The premix containing a small proportion of combustion air which has penetrated into the intermediate tube and serves 5

DK 161908BDK 161908B

at transportere gassen, ligger uden for antændelighedsgrænserne. Desuden bevirker den "opretning”, som de langsgående ribber udøver på den med en hvirvlende 5 bevægelse strømmende forblanding, at for-blandingsstrålen forlader brænderens spids med en høj aksial hastighed.to transport the gas is outside the flammability limits. In addition, the "alignment" which the longitudinal ribs exert on the swirling-flowing premix causes the premix jet to leave the burner tip at a high axial speed.

Det vil kunne indses, at enhver risiko for tilbagetænding herved er undgået.It will be appreciated that any risk of recoil is thereby avoided.

Den fremkomne flamme er meget stabil, uden at det er 10 nødvendigt på sædvanlig måde at træffe specielle foranstaltninger, såsom at anbringe et ildfast mundstykke.The resulting flame is very stable without the need to take special measures in the usual manner, such as placing a refractory nozzle.

Dels på grund af den hurtige forbrænding og flammens form, dels på grund af recirkulationen af brændgasserne ved brænderens spids, er det muligt at anvende en brænder 15 ifølge opfindelsen i et forbrændingskammer med ringe omfang eller et kammer, der er beliggende i det termiske aflukke, der skal opvarmes. Dersom forbrændingen sker i et kammer, kan dette være af metal og koldt uden risiko for at flammen "går ud" eller for dannelsen af ufor-20 brændte produkter.Partly because of the rapid combustion and the shape of the flame, and partly because of the recirculation of the combustion gases at the burner tip, it is possible to use a burner 15 according to the invention in a small-scale combustion chamber or a chamber located in the thermal enclosure. that needs to be heated. If the combustion takes place in a chamber, it can be of metal and cold without the risk of the flame "going out" or of the formation of unburned products.

Eftersom den i midterrøret strømmende forbrændingsluft begrænses af den indre ringskive, dannes der under denne en "død zone" eller område med lavere tryk, der omfatter åbningen i inderrøret. Det formindskede tryk bevirker, 25 at en del af for-blandingen tilsuges gennem åbningen, idet denne andel af for-blandingen blander sig med den i midterrøret strømmende luft til dannelse af en laminær blanding helt fri for turbulens, der er ophav til en ! j indre flamme i hovedflammen, der er "forankret" bag 30 afgangsringskiven. Denne flamme, der udviser en høj stabilitet, udgør faktisk en i brænderen indbygget tænd-flamme eller et "vågeblus". Denne tændflamme brænder ganske vist til stadighed, men kan let forsynes med en gastilførsel, der er uafhængig af hovedtilførslen af gas.Since the combustion air flowing in the center tube is limited by the inner annular disc, a "dead zone" or lower pressure area is formed below it which includes the opening in the inner tube. The reduced pressure causes a portion of the premix to be sucked through the aperture as this portion of the premix mixes with the air flowing in the middle tube to form a laminar mixture completely free of turbulence which is the source of one. j internal flame of the main flame "anchored" behind the 30 discharge ring washer. This flame, which exhibits a high degree of stability, actually constitutes a burner flame or a "sleep flame" built into the burner. This flame of fire is constantly burning but can easily be supplied with a gas supply that is independent of the main gas supply.

Tændflammens høje stabilitet gør det muligt at anvende en flammeovervågningsindretning baseret på ionisering, der 6The high stability of the ignition flame allows the use of an ionization flame monitoring device which

DK 161908 BDK 161908 B

som bekendt kun virker korrekt dersom dens elektroder til stadighed befinder sig i et område, hvor forbrændingen er særdeles stabil. I det foreliggende tilfælde anbringes flammeovervågning s indretningens elektrode i tændflammen.as is well known, only works properly if its electrodes are constantly in an area where the combustion is extremely stable. In the present case, flame monitoring s electrode of the device is placed in the ignition flame.

5 Det siger sig selv, at det er muligt at anvende en hvilken som helst anden kendt art af flammeovervågningsindretning i en brænder ifølge opfindelsen, f.eks. kan der anvendes en indretning med en for ultraviolet stråling følsom celle.It goes without saying that it is possible to use any other known type of flame monitoring device in a burner according to the invention, e.g. For example, a device with an ultraviolet radiation sensitive cell can be used.

I så fald tjener inderrøret som "skuerør", idet der i yder-10 rørets endevæg er anbragt et gennemsigtigt vindue, som cellen kan "se igennem".In this case, the inner tube serves as a "viewing tube", with a transparent window located in the outer wall of the outer tube which the cell can "see through".

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til det på tegningen viste udførelseseksempel på en gasbrænder ifølge opfindelsen, idet 15 fig. 1 viser brænderen set nedenfra efter pilen F i fig. 2, og fig. 2 er et aksialsnit efter linien II-II i fig. 1.The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment of a gas burner according to the invention shown in the drawing, in which: FIG. 1 is a bottom view of the burner following the arrow F in FIG. 2, and FIG. 2 is an axial section along line II-II of FIG. First

Den på tegningen viste brænder består af tre rørformede metalelementer 10, 12 og 14, f.eks. af stål, der er monte-20 ret indbyrdes koaksialt. Yderrøret 10 er ved den ene ende lukket af en endevæg 16 og er åbent i den anden ende. I nærheden af den nævnte anden ende er der på indervæggen i yderrøret 10 anbragt en ringskive 18, der er bestemt til at begrænse yderrørets gennemstrømningstværsnit.The burner shown in the drawing consists of three tubular metal elements 10, 12 and 14, e.g. of steel coaxially mounted. The outer tube 10 is closed at one end by an end wall 16 and is open at the other end. Near the said other end, an annular disc 18 is arranged on the inner wall of the outer tube 10, which is intended to limit the cross-sectional cross-sectional flow.

25 Mellemrøret 12 har en diameter, der er så meget mindre end diameteren på yderrøret 10, at der mellem de to rør dannes et yderkammer 20. På samme måde afgrænser inderrøret 14 sammen med mellemrøret 12 et mellemkammer 22, og omgiver selv et inderkammer 24.The intermediate tube 12 has a diameter so much smaller than the diameter of the outer tube 10 that an outer chamber 20. is formed between the two tubes. Similarly, the inner tube 14 together with the intermediate tube 12 delimits an intermediate chamber 22 and surrounds an inner chamber 24 itself.

30 Rørene 12 og 14 har praktisk taget den samme længde og er kortere end den del af yderrøret 10, der ligger mellem endevæggen 16 og ringskiven 18. Rørene 12 og 14 er anbragt inden i yderrøret 10 på en sådan måde, at kamrene 20, 22 og 24 står i indbyrdes forbindelse ved begge ender.The tubes 12 and 14 are of substantially the same length and are shorter than the portion of the outer tube 10 lying between the end wall 16 and the washer 18. The tubes 12 and 14 are disposed within the outer tube 10 in such a way that the chambers 20, 22 and 24 are interconnected at both ends.

DK 161908 B ! 7 I nærheden af endevæggen 16 er der i yderrøret 10 udformet en åbning 26, der står i forbindelse med en tangentialt til- ! løbende lufttilførselskanal 28 for forbrændingsluft fra en dertil indrettet blæser.DK 161908 B! 7 In the vicinity of the end wall 16, an opening 26 is formed in the outer tube 10 which communicates with a tangential connection. continuous air supply duct 28 for combustion air from a fan provided therewith.

5 Gassen tilføres til mellemkammeret 22 under et højere tryk end luften ved hjælp af et langsgående gastilførselsrør 30, der er ført gennem en åbning i bundvæggen 16 og er indlejret i en udsparing i den øverste ende af inderrøret 14. Den del af gastilførselsrøret 30, der ligger inden i mellemkammeret 10 22, er forsynet med et antal åbninger 32, hvorigennem gas sen strømmer ud i radialretningen.The gas is supplied to the intermediate chamber 22 under higher pressure than the air by means of a longitudinal gas supply pipe 30 which is passed through an opening in the bottom wall 16 and is embedded in a recess at the upper end of the inner tube 14. The part of the gas supply pipe 30 which located within the intermediate chamber 10 22, is provided with a plurality of openings 32 through which gas flows out in the radial direction.

Mellemrøret 12 afsluttes ved sin nederste ende af en ringskive 34, der vender radialt udad over ringskiven 18 på en sådan måde, at den sammen med denne danner en ringkanal 36, 15 som i hovedsagen forløber radialt.The intermediate tube 12 is terminated at its lower end by an annular disc 34 which faces radially outwardly over the annular disc 18 in such a way that, together with it, it forms an annular channel 36, 15 which extends substantially radially.

Inderrøret 14 er på ydersiden af sin nederste endedel forsynet med et antal langsgående ribber 38, der strækker sig radialt hen til mellemrøret 12. Den del af inderrøret 14, der er forsynet med ribberne 38, er gennembrudt af to åbnin-20 ger 40, der er fordelt over et tværsnit vinkelret på inderrøret 14. Desuden er inderrøret 14 på sin undervæg umiddelbart over åbningerne 40 forsynet med et ringskive 42, der strækker sig indad i inderrøret 14 på en sådan måde, at den begrænser gennemstrømningstværsnittet.The inner tube 14 is provided on the outside of its lower end portion with a plurality of longitudinal ribs 38 extending radially to the intermediate tube 12. The portion of the inner tube 14 provided with the ribs 38 is pierced by two openings 40 which is distributed over a cross section perpendicular to the inner tube 14. In addition, the inner tube 14, on its lower wall, immediately above the openings 40 is provided with an annular disc 42 extending inwardly into the inner tube 14 in such a way as to limit the flow cross-section.

i 25 Den ovenfor beskrevne brænder virker på følgende måde:The burner described above works as follows:

Den gennem lufttilførselskanalen 28 tilførte luft strømmer tangentialt ind i yderkammeret 20, hvor den opdeles i: - en yderstrøm og en inderstrøm af forbrændingsluft, som begge bevæger sig skruelinieformet gennem yderkammeret 30 20 henholdsvis inderkammeret 24, og - en mellemstrøm af ringe volumen, der gennemstrømmer mellemkammeret 22, ligeledes i skruelinieform. Denne ! strøm møder den fra åbningerne 32 radialt udstrømmende ! 8The air supplied through the air supply duct 28 flows tangentially into the outer chamber 20, where it is divided into: the intermediate chamber 22, also in helical form. This ! current meets it from the openings 32 radially outflowing! 8

' DK 161908 B'DK 161908 B

gasstråle under et praktisk taget ret vinkel, hvad- der sikrer en energisk omrøring af luften og gassen og gør det muligt at opnå en ensartet for-blanding. Denne for-blanding bevæger sig langs med mellemrøret 12 i en skruelinieformet 5 bevægelse, hvorefter den af ribberne 38Γ orienteres i aksial-retningen på en sådan måde, at den ankommer ved brænderspidsen 44 med en maksimal aksial udløbshastighed.gas jet at a practically right angle, which ensures an energetic stirring of the air and gas and allows a uniform premix. This premix moves along the intermediate tube 12 in a helical 5 motion, after which it is oriented in the axial direction by the ribs 38Γ such that it arrives at the burner tip 44 at a maximum axial outlet velocity.

Forbrændingsluften, der strømmer gennem yderkammeret 20, passerer gennem den af ringskiverne 18 og 34 afgrænsede 10 ringkanal 36, som retter forbrændingsluften mod brænderens akse. Strålerne af forbrændingsluft og af den nævnte forblanding vil således i brænderspidsen 44 mødes under en ret vinkel til dannelse af en ensartet brændbar blanding. Forbrændingsluftstrømmens hvirvelbevægelse bevares i den 15 dannede blanding, hvad der understøtter recirkulationen af forbrændingsprodukterne i blandingszonen og derved frembringer en forbrænding af typen "kugleflamme", der udmærker sig ved en flamme 45 af ringe rumfang og høj forbrændingsintensitet .The combustion air flowing through the outer chamber 20 passes through the annular channel 36 defined by the annular discs 18 and 34, which directs the combustion air to the burner axis. Thus, the jets of combustion air and of said premix will meet in the burner tip 44 at a right angle to form a uniform combustible mixture. The vortex movement of the combustion air stream is retained in the mixture formed, which supports the recirculation of the combustion products in the mixing zone, thereby producing a "sphere flame" type which is distinguished by a low volume flame 45 and high combustion intensity.

20 Desuden er enhver risiko for tilbagebrænding udelukket, eftersom for-blandingen, der strømmer gennem mellemkammeret 22 opstrøms fra brænderspidsen 44, indeholder for meget gas til at kunne antændes.Furthermore, any risk of back-burning is excluded since the premix flowing through the intermediate chamber 22 upstream of the burner tip 44 contains too much gas to ignite.

Den fremkomne flamme er særdeles stabil, uden at det er 25 nødvendigt at forsyne brænderen med specialudstyr, såsom en ildfast trækåbning. Til trods for flammens høje temperatur opvarmes ringskiven 18 kun lidt, da den afkøles af forbrændingsluften. Dette er årsagen til en vigtig fordel ved brænderen ifølge opfindelsen, nemlig at brænderens 30 bestanddele kan fremstilles af almindeligt stål.The resulting flame is extremely stable, without the need to supply the burner with special equipment, such as a refractory wood opening. Despite the high temperature of the flame, the annular disc 18 is only slightly heated as it is cooled by the combustion air. This is the reason for an important advantage of the burner according to the invention, namely that the components of the burner 30 can be made of ordinary steel.

På grund af den opnåede flammes hurtighed og udformning behøver brænderen ikke at omfatte mere end et forbrændingskammer 46 af meget ringe rumfang, således som det er vist i fig. 2, og brænderen kan også fungere uden et sådant kammer.Due to the speed and design of the flame obtained, the burner need not comprise more than one combustion chamber 46 of very low volume, as shown in FIG. 2, and the burner can also operate without such a chamber.

DK 161908 BDK 161908 B

9 j9 j

Inderrøret 14 kan tjene som betragtningsrør for en flammeovervågningsindretning af celletypen, som ikke er vist.The inner tube 14 can serve as a viewing tube for a cell type flame monitoring device not shown.

En gennemsigtigt skueglas 48 er derfor anbragt i bundvæggen 16 for at flammeovervågningsapparatet skal kunne "se" ind i Er og- gennem inderrøret 14. I inderrøret 14 kan der anbringes en elektrode tilhørende en flammeovervågningsindretning af ioniseringstypen. Som forklaret ovenfor bør denne elektrode anbringes i en zone med høj flammestabilitet, for at den strøm, som elektroden leverer, kan være repræsentativ for 10 brænderens funktionstilstand.A transparent sight glass 48 is therefore placed in the bottom wall 16 for the flame monitoring apparatus to be able to "see" into the Er and through the inner tube 14. In the inner tube 14 an electrode belonging to an ionization type flame monitoring device can be placed. As explained above, this electrode should be placed in a zone of high flame stability so that the current supplied by the electrode may be representative of the burner operating state.

I den i fig. 2 viste brænder er zonen 50 med høj flammesta-bilitet anbragt indeni inderrøret 14 nedstrøms for den indvendige ringskive 42. Ringskiven 42 bremser strømningen af forbrændingsluft i inderkammeret 24 og danner derved en 15 "død zone" med formindsket tryk. Denne trykformindskelse bevirker tilsugning gennem åbningerne 40 af en ringe mængde for-blanding, der møder den gennem inderkammeret 24 strømmende forbrændingsluft til dannelse af en brændbar blanding, som- ikke roterer. Derved fremkommer en meget stabil, lille 20 central flamme 52, som "hænger fast" bag den indre ringskive 42 og faktisk udgør en i brænderen indbygget tændflamme eller et "vågeblus".In the embodiment shown in FIG. 2, the high flame stability zone 50 is located inside the inner tube 14 downstream of the inner annular disk 42. The annular disk 42 slows the flow of combustion air in the inner chamber 24, thereby forming a "dead zone" with reduced pressure. This reduction in pressure causes suction through the openings 40 of a small amount of premix to meet the combustion air flowing through the inner chamber 24 to form a combustible mixture which does not rotate. This results in a very stable, small central flame 52 which "hangs" behind the inner annular disk 42 and in fact constitutes an ignition flame or a "sleep fire" built into the burner.

Tændflammen kan også forsynes med gas direkte fra tilførselsrøret 30 gennem en ikke vist kanal.The ignition flame can also be supplied with gas directly from the feed tube 30 through a duct not shown.

25 Denne tændflamme kan let tændes ved hjælp af en kendt højspændingsgnisttænder, og tænder derpå igen brænderens hovedflamme.This ignition flame can be easily ignited by means of a known high voltage spark ignition, and then lights the burner's main flame again.

Tændingen af denne meget pålidelige tændflamme og brændgas-sens korte strømningsbane muliggør antændelsestider på 30 mindre end et sekund, hvorved der opnås en bedre sikkerhed end ved de fleste kommercielt tilgængelige brændere, og især en mulighed til at anvende brænderen med fuld sikkerhed i aflukker med meget lille rumfang eller med stort j trykfald. j i j 10The ignition of this highly reliable ignition flame and the fuel flow's short flow path allow ignition times of 30 less than a second, providing better safety than most commercially available burners, and in particular, the ability to use the full burner with a high degree of safety in many small volume or with large j pressure drop. j i j 10

DK 161908 BDK 161908 B

Det skal desuden bemærkes, at brænderen ifølge opfindelsen er enkelt opbygget og let at samle. Brænderen kan således opbygges ved hjælp af let tilgængelige emnematerialer, såsom rør og ringskiver af stål, der kan fastgøres til hin-5 anden ved hjælp af passende, billige organer. F.eks. kan mellemrøret 12 fastgøres koaksialt i yderrøret 10 ved hjælp af bolte gennem flige, der rager ud fra yderrøret 10's overkant, og inderrøret 14 holdes centreret i forhold til mellemrøret 12 ved hjælp af de langsgående ribber 38, der lig-10 ger an imod mellemrøret 12. Desuden fastholdes inderrøret 14 imod aksialforskydning af gastilførselsrøret 30.In addition, it should be noted that the burner according to the invention is simple in structure and easy to assemble. The burner can thus be constructed using readily available workpieces, such as steel pipes and annular discs, which can be attached to each other by suitable, inexpensive means. Eg. For example, the intermediate tube 12 can be secured coaxially to the outer tube 10 by means of bolts through tabs projecting from the upper edge of the outer tube 10, and the inner tube 14 is held centered relative to the intermediate tube 12 by the longitudinal ribs 38 abutting the intermediate tube 12. In addition, the inner tube 14 is retained against axial displacement of the gas supply tube 30.

Brænderen ifølge opfindelsen gør det muligt at opnå en hurtig, stabil og fuldstændig forbrænding med en intens varmeoverføring, uden at nogen del af brænderen er under-15 kastet særlige termiske begrænsninger.The burner according to the invention enables rapid, stable and complete combustion with an intense heat transfer, without any part of the burner being subjected to specific thermal restrictions.

Claims

1. Gas burner with built-in premix and three coaxial tubes, namely: (a) an outer pipe (10) into which the combustion air flows in; (b) an intermediate pipe (12) into which the fuel gas flows; and (c) an inner pipe (14) to which the combustion air also flows, characterized in, I) that the combustion air flows tangentially into the outer tube (10) near its one end of an end wall (16), and is divided into three streams, each flowing through the outer tube (10), 15 the intermediate tube (12) or the inner tube (14), respectively, with a helical movement, II) that the combustion gas flows radially into the intermediate tube (12) also near its end which is closest to the end wall (16) and together with the air flowing therein forms a combustible premix, III) that the intermediate tube (12) and the inner tube (14) are open at both ends and at one end end at a predetermined distance from the end wall (16),

IV) that the outer tube (10) is located at a short distance downstream of the outlet end of the intermediate tube (12) with first deflection means (18) arranged to deflect the outer air flow radially towards the burner axis, and at

30 V) other deflection means (38) adapted to axially orient the premix as it flows out of the intermediate tube (12) in such a way that it crosses the external air flow at a substantially right angle.

Burner according to claim 1, characterized in that the first deflection means comprise at least one annular disc (18) fixed to the inside of the outer tube (10) a short distance downstream from the outlet end of the intermediate tube (12).

Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate tube (12) is provided at its outlet end with a second annular disc (34) extending outwardly and together with the first deflection means and the first annular disc (18) respectively. an annular duct (36), 10 in which the combustion air flow coming from the outer tube (10) is deflected against the burner axis.

Burner according to claim 1, characterized in that the other deflection members are constituted by longitudinal radial ribs (38) arranged between the intermediate tube (12) and the inner tube (14) in the vicinity of the outlet ends of these tubes.

Burner according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that at least one opening (40) is provided in the zone of the inner tube (14) located within the ribs (38) which allows a fraction to be diverted of the pre-mixing flowing in the intermediate tube (12) against the inner tube (14), an obstruction or annular disc (42) mounted in the inner tube (14) immediately upstream of the opening or openings (40) a central ignition flame develops (52).

Burner according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the inner tube (14) comprises a channel through which pure fuel gas from the gas supply means (30) is supplied with an ignition flame (52) which is "anchored" behind an annular disc (42). ) in the inner tube (14).

Burner according to claim 5 or 6, characterized in that a flame monitoring device is arranged in the inner tube (14) in the area of the ignition flame (52). DK 161908 B

Burner according to claim 7, characterized in that the flame monitoring device is of the kind comprising a cell sensitive to ultraviolet radiation, in which a sight glass (48) is arranged in the end wall (16) of the outer tube (10).

Burner according to claim 7, characterized in that the flame monitoring device is of the ionization type and comprises an electrode arranged in the ignition flame.

Burner according to one or more of claims 5-9, 10, characterized in that an electric igniter is arranged in the inner tube (14) in the region of the ignition flame (52). in