EP0238572B1 - Atmosphärischer gasbrenner - Google Patents

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EP0238572B1
EP0238572B1 EP86905737A EP86905737A EP0238572B1 EP 0238572 B1 EP0238572 B1 EP 0238572B1 EP 86905737 A EP86905737 A EP 86905737A EP 86905737 A EP86905737 A EP 86905737A EP 0238572 B1 EP0238572 B1 EP 0238572B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
burner
burner according
rods
cooling
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP86905737A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0238572A1 (de
Inventor
Bernd Bittmann
Donald Hellmann
Kurt Pelzer
Thomas Pieper
Jürgen TENHUMBERG
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nv Vaillant Sa
VAILLANT B.V.
Vaillant Austria GmbH
Vaillant GmbH
Vaillant SARL
Vaillant Ltd
Original Assignee
Vaillant Austria GmbH
Vaillant NV
Joh Vaillant GmbH and Co
Vaillant GmbH
Vaillant SARL
Vaillant Ltd
Vaillant BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
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Priority claimed from DE19868605042 external-priority patent/DE8605042U1/de
Priority claimed from AT175286A external-priority patent/AT389374B/de
Priority claimed from DE19868622113 external-priority patent/DE8622113U1/de
Priority claimed from DE19868622799 external-priority patent/DE8622799U1/de
Priority claimed from DE19868623133 external-priority patent/DE8623133U1/de
Priority to EP89102125A priority Critical patent/EP0322399B2/de
Application filed by Vaillant Austria GmbH, Vaillant NV, Joh Vaillant GmbH and Co, Vaillant GmbH, Vaillant SARL, Vaillant Ltd, Vaillant BV filed Critical Vaillant Austria GmbH
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Publication of EP0238572B1 publication Critical patent/EP0238572B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/70—Baffles or like flow-disturbing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1832—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners
    • F24H9/1836—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners using fluid fuel

Definitions

  • the invention relates to an atmospheric gas burner with at least one elongated burner tube, the tube wall of which has flock-arranged fuel outlet openings for a fuel supplied to the interior of the burner tube, at least a distance above that side of the tube wall which is provided with the fuel outlet openings Between the coulters of the fuel outlet openings of the burner tube, there are free cooling areas which consist of heat-resistant and heat-conductive material and which are preferably mounted together with several cooling bars in at least one holder.
  • a burner is known from DE-U-8 526 207.
  • cooling rods for example ceramic or steel rods, water-filled pipes and the like, serve the purpose of dissipating heat from the immediate area of the burner flames and thereby reliably prevent overheating of the burner, which can lead to the formation of nitrogen oxides.
  • the object of the invention is to fix such cooling rods in their optimal target position with respect to the burner tube by means of simple to manufacture and space-saving holders.
  • the cooling rods should be free of temperature-related Tensions must be kept in such a way that, on the one hand, they can be positioned exactly in the desired position without any further action or skill and, on the other hand, can be exchanged without any significant time and effort if this becomes necessary.
  • the holder is arranged in the region of at least one of the two end faces of the burner tube outside its longitudinal extension and is designed as a front disk and closes at least one of the two end faces of the burner tube.
  • a holder is preferably provided on the two opposite end regions of the cooling rods or the burner tube, one of these holders then being the axial one and the other can serve the radial fixation of the cooling rods.
  • the individual holders are expediently common to a plurality of cooling rods running parallel to one another.
  • Figures 1 and 2 first show in longitudinal view and in cross section an atmospheric gas burner with an elongated burner tube 1 arranged below a combustion chamber (not shown), the wall of which is not shown on its upper side 7, for example hole and / or slit-shaped, flock and / or has group-arranged fuel outlet openings for a gas-air mixture supplied to the burner tube 1 via a fuel supply line 3.
  • cooling rods 2 which are used to dissipate the heat from the Flame area of the gas burner.
  • a holder 4 is provided on each of the two end faces of the burner tube 1, the holders 4 being designed as end plates 5 which close off the end faces of the burner tube 1.
  • These holders 4 are common to all cooling rods 2 running parallel to one another, and these cooling rods 2 all have the same uniform radial distance x from the cylindrical wall of the burner tube 1.
  • FIGS. 3 and 4 schematically show possibilities for a sensible distribution of the cooling rods 2 above the top side 7 of the burner tube 1 provided with the fuel outlet openings.
  • FIG. 3 shows a burner tube 1 with a cylindrical cross-section with five cooling rods 2, which - fastened in five holders - extend above the plies of fuel outlet openings which run parallel to one another and run longitudinally and parallel to one another, namely above the plugs formed between these planks, none Open areas with openings.
  • These cooling rods 2 continuously designated from left to right, have diameters of uniform size d and clearances x of a uniform size from the wall of the burner tube 1.
  • the central angles enclosed by the radii r defined by the individual cooling rods 2 are designated by ⁇ .
  • the distances x correspond approximately to the distance between the core zones of the flames which form at full load at the outlet openings of the burner tube wall and the burner tube wall and are in practice approximately 5 to 20 mm.
  • the rod diameter d can be approximately equal to the distance x of the cooling rods from the burner tube 1 or - up to a fifth of this distance x - smaller and is thus approximately 4 to 10 mm.
  • the size of the center angle ⁇ corresponds to the size of the free areas between the longitudinal sheets of the fuel outlet openings of the burner tube 1 and is preferably approximately 15 to 30 °.
  • the burner tube 1 can be equipped with any mounts (not shown) arranged for a maximum of five cooling rods 2 (A to E), but if necessary, only four cooling rods 2 can be used in the same mounts, for example only the cooling rods A , B, C, D or B, C, D, E or A, B, D, E.
  • cooling rods A, C, E or B, C, D If one finds - depending on the burner output - just three cooling rods 2, this could be cooling rods A, C, E or B, C, D.
  • cooling rods B and C, B and D or C and D are also possible to equip only two cooling rods 2, which could be cooling rods B and C, B and D or C and D.
  • the number and arrangement of cooling rods 2 within the scope of the invention can be sensitively adapted to the particular need, that is to say to the respective burner output and design, to the local gas calorific value or similar parameters, without the need for time-consuming and costly preliminary work and adaptations requirement.
  • a maximum of four cooling rods 2, which are denoted by A to D, can be assigned to the burner tube 1 and inserted into holders provided for this purpose. If only three cooling rods are arranged in these holders, it can be the rods A, B, C or B, C, D, if only two cooling rods are arranged, the rods A, D or B, C.
  • the distances between the cooling rods 2 can be dimensioned differently from one another, for example, according to FIG. 3, the distance between the three inner rods B, C and D is smaller than the distance between the two outer rods A and E from the inner bars B and D adjacent to them. According to FIG. 4, on the other hand, the distance between the two inner bars B and C is from one another greater than the distance between the two outer bars A and D from the inner bars B and C adjacent to them.
  • the brackets 4 of the cooling rods 2 are designed as upwardly projecting extensions of end plates 5, which are attached to the end of the two ends of the burner tube 1 and with a cross section of the burner tube 1 adapted outline are formed.
  • the individual holder 4 has individual support arms 10 for each of the cooling rods 2, starting from the common end plate 5 serving for fastening to the burner tube 1.
  • a variant is shown, according to which the face plate 5 can be inserted into the open face of the burner tube 1 with a suitably dimensioned extension and seals this face in such a manner.
  • Figure 5 also shows that at the opposite end of the burner tube 1, the end plate 5 can also be used to hold the fuel supply line 3.
  • three cooling rods 2 of the same length together form an integral unit 9 which can be inserted between the two disks 5 attached to the front of the burner tube 1 and which is held by only two support arms 10 of the holders 4.
  • FIGS. 9 to 11 show a longitudinal view, cross section and partial longitudinal section of an embodiment according to which a unit 9 which can be attached to both ends of the burner tube 1 by means of end plates 5 is formed in one piece together with three cooling rods 2. At least one of the two end disks 5 of this unit 9 forms a recess 11 for an ignition element (not shown) directed against the fuel outlet openings of the burner tube 1.
  • Figures 12 and 13 show in longitudinal view and cross section an embodiment in which the holders 4 consist of the cooling rods 2 with loops comprising loops formed from band or wire, which are connected to the burner tube by means of the disks 5 in the region of the end faces thereof .
  • FIG. 14 shows a longitudinal view of a further possibility of designing the holder 4, according to which each of the two holders consists of an end plate 5, which has niches 13 or the like which are dimensionally true to the cross section of the cooling rods 2 and which support the ends of the cooling rods 2.
  • FIG. 15 shows a variant in the same representation, according to which the brackets 4 can be designed as blind holes 14 of the end disks 5.
  • FIGS. 16 and 17 again show a longitudinal view and a cross section of an embodiment in which one holder 4 is attached to a burner tube 1 or the fuel supply line 3, for example with end plates 5 provided with holes 15 for inserting the cooling rods 2, the other holder 4 of support arms 10 an end plate 5 is embodied.
  • Such support arms 10 can also be fastened to a combustion chamber wall, for example to a front burner plate 17 which closes the combustion chamber and carries the burner tubes 1.
  • the ends of the cooling rods 2 facing an ignition element 20 are cranked on one of the end faces of the burner tube 1 for the purpose of accommodating the ignition element 20 in a cavity 16 formed below the cooling rods 2.
  • These cranked ends of the cooling rods 2 can - as shown in FIG. 18 - be mounted in grooves 65 of the holder 4 embodied by the end disk 5 or in holes in an end wall 17, for example the burner plate, of the housing enclosing the combustion chamber.
  • This burner plate 17 is also penetrated by the fuel supply line 3 and holds it and the ignition element 20 protruding into the space 16.
  • FIG. 20 provides that a burner plate 17 delimiting the combustion chamber on the front side of the burner tube 1 with a perforated flange 21 attached to it by means of a base 23 or a flange 22 punched out of it together with the base 23 as one of the two holders 4 of the cooling rods 2 serves.
  • a holder 4 designed as an end plate 5 of the burner tube 1 is profiled with a perforated flange 24 directed towards the fuel outlet openings of the burner tube 1 and serving as a holding strip for holding the cooling rods 2 .
  • the Recess 16 delimited by the support arms 10 of this flange 24 is in turn penetrated by the ignition element 20.
  • the cooling rods 2 of the embodiment according to FIGS. 24 to 26 are cranked, as in the embodiment according to FIGS. 18 and 19, in order to give space to the ignition element 20, which through a recess 11 in the end plate 5 supporting the holder 4 against the fuel outlet openings of the Burner tube 1 is directed.
  • the one-piece unit 9 formed by the three cooling rods 2 is fastened via hole-pin connections 25 between the two brackets 4 embodied by holes 15 in the two end disks 5.
  • FIGS. 27 to 29 shows - similar to FIGS. 9 to 11 - a one-piece unit 9 which can be placed on the burner tube 1 and consists of the end disks 5 and the cooling rods, and which also has a pair of ignition elements in one of its end regions 20 contains.
  • FIGS. 30 to 32 it is also possible to use holding strips 29 which are indirectly attached to the burner tube 1, as shown in FIGS. 30 to 32, FIG. 30 representing a vertical section, FIG. 31 a frontal view and FIG. 32 a horizontal section.
  • the burner tube 1 On the front side, the burner tube 1 is closed with an end plate 5 which bears a web 34 which projects vertically outwards and which, with its free edge region 35, penetrates a vertical slot 36 in the holding strip 29.
  • the retaining bar 29 can be hooked onto the web 34 and thereby connected to the burner tube 1.
  • the web 34 On its vertical edge opposite the retaining strip 29, the web 34 is angled and formed with the angle leg 39 as the end plate 5 of the burner tube 1.
  • the retaining strip also has openings 40 for the entry of secondary air into the combustion chamber.
  • the holding strip 29 with punched-out tongues 41 forms horizontal supports 42 for the individual cooling rods 2, for the fixing of which these tongues 41 are angled upward in the axial direction.
  • a rod which extends transversely over the superimposed ends of the cooling rods 2 and can be hooked into recesses in the holding strip 29 provided for this purpose at both ends with angled ends 43, serves to secure the cooling rods 2 accommodated in the combustion chamber at a uniform distance from the wall of the burner tube 1 against falling out.
  • a tensioning element 68 is also provided, similarly to the embodiments according to FIGS. 30 and 31, which can be used at least as a transport lock and holds the cooling rods 2 in their holders 4.
  • tensioning elements 68 can be made of wire or tape, preferably of an elastic material.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner mit wenigstens einem langgestreckten Brennerrohr, dessen Rohrwandung scharenweise angeordnete Brennstoffaustrittsöffnungen für einen dem Inneren des Brennerrohres zugeführten Brennstoff aufweist, wobei in einem Abstand oberhalb jener Seite der Rohrwandung, die mit den Brennstoffaustrittsöffnungen versehen ist, mindestens ein sich zumindest über die zwischen den Scharen der Brennstoffaustrittsöffnungen des Brennerrohres verbleibenden Freibereiche erstreckender, aus hitzefestem und wärmeleitfähigem Material bestehender Kühlstab angeordnet ist, der vorzugsweise mit mehreren Kühlstäben gemeinsam in zumindest einer Halterung gelagert ist. Ein solcher Brenner ist aus der DE-U-8 526 207 bekannt.
  • Bei solchen Brennern dienen Kühlstäbe, zum Beispiel Keramik- oder Stahlstäbe, wassergefüllte Rohre und dergleichen, dem Zweck, Wärme aus dem unmittelbaren Bereich der Brennerflammen abzuleiten und dadurch einer Überhitzung des Brenners, die zur Ausbildung von Stickoxiden führen kann, zuverlässig vorzubeugen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, solche Kühlstäbe mittels einfach herstellbarer und raumsparender Halterungen in ihrer optimalen Soll-Stellung in bezug zum Brennerrohr zu fixieren. In diesen Halterungen sollen die Kühlstäbe frei von temperaturbedingten Spannungen derart gehalten sein, daß sie einerseits beim Einsetzen ohne weiteres Zutun und ohne Geschicklichkeitsaufwand exakt in der Soll-Stellung positionierbar sind und andererseits ohne nennenswerten Zeit- und Müheaufwand ausgetauscht werden können, wenn dies erforderlich wird.
  • Um die bestmögliche Position solcher Kühlstäbe zu gewährleisten ist nicht nur auf die Lage und Anordnung der scharenweise gegliederten Brennstoffaustrittsöffnungen der Oberseite der Rohrwandung zu achten, sondern auch auf zahlreiche andere Parameter, wie auf die Höhe der an diesen Austrittsöffnungen gebildeten Flammen, auf den Durchmesser und den Abstand der Kühlstäbe voneinander und vom Brennerrohr sowie auf die Beschaffenheit der Verbindung zwischen den Halterungen und dem Brennerrohr.
  • Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben definierten Aufgabe vorgesehen, daß die Halterung im Bereich zumindest einer der beiden Stirnseiten des Brennerrohres außerhalb dessen Längserstreckung angeordnet und als Stirnscheibe ausgebildet ist und zumindest eine der beiden Stirnseiten des Brennerrohres verschließt.
  • Dabei mag es ausreichen, lediglich eine Halterung an einem der beiden Enden der Kühlstäbe anzuordnen, bevorzugt ist jedoch im Rahmen der Erfindung je eine Halterung an den beiden einander gegenüberliegenden Endbereichen der Kühlstäbe beziehungsweise des Brennerrohres vorgesehen, wobei dann eine dieser Halterungen der axialen, die andere der radialen Fixierung der Kühlstäbe dienen kann.
  • Zweckmäßigerweise sind die einzelnen Halterungen mehreren parallel zueinander verlaufenden Kühlstäben gemeinsam.
  • Für die Ausbildung solcher geeigneten Halterungen stehen im Rahmen der Erfindung sehr vielfältige Möglichkeiten offen.
  • Der besseren Verständlichkeit wegen sind verschiedenerlei Möglichkeiten nachstehend anhand in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
  • Im einzelnen zeigen die
    • Figuren 3 und 4 günstige Anordnungen von Kühlstäben in bezug zum Brennerrohr und die
    • Figuren 1, 2 sowie 5 bis 34 Varianten der Befestigung von Kühlstäben, die einem einzelnen Brennerrohr achsparallel zugeordnet sind.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen zunächst in Längsansicht und im Querschnitt einen atmosphärischen Gasbrenner mit einem langgestreckten, unterhalb einer nicht dargestellten Brennkammer angeordneten Brennerrohr 1, dessen Wandung an ihrer Oberseite 7 nicht dargestellte, zum Beispiel loch- und/oder schlitzförmige, scharen- und/oder gruppenweise angeordnete Brennstoffaustrittsöffnungen für ein dem Brennerrohr 1 über eine Brennstoffzufuhrleitung 3 zugeführtes Gas-Luft-Gemisch aufweist.
  • Oberhalb dieser Brennstoffaustrittsöffnungen sind - beispielsweise drei - aus keramischem Material oder Stahl bestehende, zur Achse des Brennerrohres 1 parallele und in einem lichten Soll-Abstand x von der Oberseite 7 der Wandung des Brennerrohres 1 verlaufende Kühlstäbe 2 vorgesehen, die der Ableitung der Hitze aus dem Flammenbereich des Gasbrenners dienen.
  • Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform des Gasbrenners ist je eine Halterung 4 an den beiden Stirnseiten des Brennerrohres 1 vorgesehen, wobei die Halterungen 4 als Stirnplatten 5 ausgebildet sind, die die Stirnseiten des Brennerrohres 1 abschließen.
  • Diese Halterungen 4 sind allen parallel zueinander verlaufenden Kühlstäben 2 gemeinsam, und diese Kühlstäbe 2 weisen alle den gleichen einheitlichen Radialabstand x von der zylindrischen Wandung des Brennerrohres 1 auf.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch Möglichkeiten für eine sinnvolle Verteilung der Kühlstäbe 2 oberhalb der mit den Brennstoffaustrittsöffnungen versehenen Oberseite 7 des Brennerrohres 1.
  • Im einzelnen zeigt Figur 3 ein im Querschnitt zylindrisches Brennerrohr 1 mit fünf Kühlstäben 2, die sich - in fünf Halterungen befestigt - oberhalb der die Rohrwandung durchsetzenden, zueinander parallel längsverlaufend angeordneten Scharen von Brennstoffaustrittsöffnungen erstrecken, und zwar oberhalb der jeweils zwischen diesen Scharen gebildeten, keine Öffnungen aufweisenden Freibereiche.
  • Diese von links nach rechts fortlaufend mit A bis E bezeichneten Kühlstäbe 2 besitzen Durchmesser einheitlicher Größe d und lichte Abstände x einer gleichfalls einheitlichen Größe von der Wandung des Brennerrohres 1. Die von den durch die einzelnen Kühlstäbe 2 definierten Radien r eingeschlossenen Zentriwinkel sind mit α bezeichnet.
  • Die Abstände x entsprechen etwa dem Abstand der Kernzonen der sich bei Vollast an den Austrittsöffnungen der Brennerrohrwandung bildenden Flammen von der Brennerrohrwandung und betragen in der Praxis etwa 5 bis 20 mm. Der Stabdurchmesser d kann etwa gleich dem Abstand x der Kühlstäbe vom Brennerrohr 1 oder - bis zu einem Fünftel dieses Abstandes x - geringer sein und beträgt somit etwa 4 bis 10 mm.
  • Die Größe des Zentriwinkels α entspricht der Größe der Freibereiche zwischen den längsverlaufenden Scharen der Brennstoffaustrittsöffnungen des Brennerrohres 1 und beträgt bevorzugt etwa 15 bis 30°.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 kann das Brennerrohr 1 mit irgendwelchen nicht dargestellten stirnseitig angeordneten Halterungen für maximal fünf Kühlstäbe 2 (A bis E) bestückt sein, bedarfsweise kann man aber in ebendenselben Halterungen auch bloß vier Kühlstäbe 2 einsetzen, zum Beispiel nur die Kühlstäbe A, B, C, D oder B, C, D, E oder A, B, D, E.
  • Findet man - der Brennerleistung entsprechend - das Auslangen mit bloß drei Kühlstäben 2, könnten dies die Kühlstäbe A, C, E oder B, C, D sein.
  • Schließlich wäre auch eine Bestückung mit nur zwei Kühlstäben 2 denkbar, wobei es sich um die Kühlstäbe B und C, B und D oder C und D handeln könnte.
  • Solcherart ist die Anzahl und Anordnung von Kühlstäben 2 im Rahmen der Erfindung weitestgehend an den jeweiligen Bedarf, das heißt an die jeweilige Brennerleistung und -gestaltung, an den örtlichen Gasheizwert oder dergleichen Parameter feinfühlig anpaßbar, ohne daß es hierfür zeit- und kostenaufwendiger Vorarbeiten und Adaptierungen bedarf.
  • Bei dem in Figur 4 im Querschnitt dargestellten Ausführungsbeispiel können dem Brennerrohr 1 maximal vier Kühlstäbe 2, die mit A bis D bezeichnet sind, zugeordnet und in hierfür vorgesehene Halterungen eingesetzt werden. Bei Anordnung von bloß drei Kühlstäben in diese Halterungen kann es sich um die Stäbe A, B, C oder B, C, D handeln, bei Anordnung von nur zwei Kühlstäben um die Stäbe A, D oder B, C.
  • Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, können die Abstände der Kühlstäbe 2 voneinander verschieden bemessen werden, so ist beispielsweise nach Figur 3 der Abstand der drei inneren Stäbe B, C und D voneinander geringer als der Abstand der beiden äußeren Stäbe A und E von den ihnen benachbarten inneren Stäben B und D. Nach Figur 4 hingegen ist der Abstand der beiden inneren Stäbe B und C voneinander größer als der Abstand der beiden Außenstäbe A und D von den ihnen benachbarten inneren Stäben B und C.
  • Bei den in den Figuren 5 bis 15 in Längsansichten, beziehungsweise in Längs- und Querschnitten dargestellten Ausführungsformen sind die Halterungen 4 der Kühlstäbe 2 als aufwärtsragende Fortsätze von Stirnscheiben 5 ausgebildet, die den beiden Enden des Brennerrohres 1 stirnseitig angefügt und mit einem dem Querschnitt des Brennerrohres 1 angepaßten Umriß ausgebildet sind. Die einzelne Halterung 4 weist von der gemeinsamen, der Befestigung am Brennerrohr 1 dienenden Stirnscheibe 5 ausgehende einzelne Tragarme 10 für jeden der Kühlstäbe 2 auf. Im Teilschnitt nach Figur 5 ist eine Variante dargestellt, dergemäß die Stirnscheibe 5 mit einem entsprechend paßgenau bemessenen Fortsatz in die offene Stirnseite des Brennerrohres 1 einsetzbar ist und diese Stirnseite solcherart dichtend verschließt. Figur 5 zeigt überdies, daß am gegenüberliegenden Ende des Brennerrohres 1 die Stirnscheibe 5 auch zur Halterung der Brennstoffzufuhrleitung 3 benutzt werden kann.
  • Gemäß der in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Ausführungsform bilden drei Kühlstäbe 2 gleicher Länge gemeinsam eine einstückige, zwischen den beiden dem Brennerrohr 1 stirnseitig angefügten Scheiben 5 einsetzbare Einheit 9, die von nur zwei Tragarmen 10 der Halterungen 4 gehalten wird.
  • Die Figuren 9 bis 11 zeigen in Längsansicht, Querschnitt und Teil-Längsschnitt eine Ausführungsform, derzufolge eine an beiden Stirnenden des Brennerrohres 1 mittels Stirnscheiben 5 anfügbare Einheit 9 gemeinsam mit drei Kühlstäben 2 einstückig ausgebildet ist. Zumindest eine der beiden Stirnscheiben 5 dieser Einheit 9 bildet eine Ausnehmung 11 für ein (nicht dargestelltes) gegen die Brennstoffaustrittsöffnungen des Brennerrohres 1 gerichtetes Zündelement.
  • Die Figuren 12 und 13 zeigen in Längsansicht und Querschnitt eine Ausführungsform, bei der die Halterungen 4 aus die Kühlstäbe 2 mit Schlaufen umfassenden, aus Band oder Draht geformten Gebilden 12 bestehen, die im Bereich der Stirnseiten des Brennerrohres mittels der Scheiben 5 mit ihm verbunden sind.
  • Figur 14 zeigt in Längsansicht eine weitere Möglichkeit einer Ausbildung der Halterung 4, derzufolge jede der beiden Halterungen aus einer Stirnscheibe 5 besteht, die dem Querschnitt der Kühlstäbe 2 entsprechend bemessene Nischen 13 oder dergleichen formgetreue Auflager zur Lagerung der Enden der Kühlstäbe 2 aufweist.
  • Figur 15 zeigt in gleicher Darstellung eine Variante, dergemäß die Halterungen 4 als Sacklöcher 14 der Stirnscheiben 5 gestaltet sein können.
  • Figuren 16 und 17 zeigen wieder in Längsansicht und Querschnitt eine Ausführungsform, bei der eine Halterung 4 von einer dem Brennerrohr 1 oder der Brennstoffzufuhrleitung 3 angefügten, zum Beispiel mit Löchern 15 zum Einstecken der Kühlstäbe 2 versehenen Stirnscheibe 5, die andere Halterung 4 von Tragarmen 10 einer Stirnscheibe 5 verkörpert ist. Solche Tragarme 10 können auch an einer Brennkammerwandung, zum Beispiel an einer die Brennkammer abschließenden, frontalen, die Brennerrohre 1 tragenden Brennerplatte 17 befestigt sein.
  • Bei der in den Figuren 18 und 19 dargestellten Ausführungsform sind die einem Zündelement 20 zugewendeten Enden der Kühlstäbe 2 an einer der Stirnseiten des Brennerrohres 1 zwecks Unterbringung des Zündelementes 20 in einem unterhalb der Kühlstäbe 2 gebildeten Hohlraum 16 gekröpft gestaltet. Diese gekröpften Enden der Kühlstäbe 2 können - wie die Figur 18 zeigt - in Nuten 65 der von der Stirnscheibe 5 verkörperten Halterung 4 lagern oder in Löchern einer stirnseitigen Wandung 17, zum Beispiel der Brennerplatte, des die Brennkammer einschließenden Gehäuses. Diese Brennerplatte 17 wird auch von der Brennstoffzufuhrleitung 3 durchsetzt und hält diese und das in den Raum 16 einragende Zündelement 20 fest.
  • Die Ausführungsform nach Figur 20 sieht vor, daß eine die Brennkammer stirnseitig des Brennerrohres 1 begrenzende Brennerplatte 17 mit einem ihr mittels einer Basis 23 angefügten gelochten Flansch 21 oder einem aus ihr samt der Basis 23 ausgestanzten Flansch 22 als eine der beiden Halterungen 4 der Kühlstäbe 2 dient.
  • Nach den Figuren 21 bis 23 ist - ähnlich wie bei den Ausführungsformen nach Figur 20 - eine als Stirnscheibe 5 des Brennerrohres 1 ausgebildete Halterung 4 mit einem gegen die Brennstoffaustrittsöffnungen des Brennerrohres 1 gerichteten, gelochten, als Halteleiste dienenden Flansch 24 zur Halterung der Kühlstäbe 2 profiliert. Die von den Tragarmen 10 dieses Flansches 24 begrenzte Ausnehmung 16 wird wiederum vom Zündelement 20 durchsetzt.
  • Die Kühlstäbe 2 der Ausführungsform nach den Figuren 24 bis 26 sind - wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 18 und 19 gekröpft ausgebildet, um dem Zündelement 20 Raum zu geben, das durch eine Ausnehmung 11 der die Halterung 4 tragenden Stirnscheibe 5 gegen die Brennstoffaustrittsöffnungen des Brennerrohres 1 gerichtet ist.
  • Die von den drei Kühlstäben 2 gebildete einstückige Einheit 9 ist über Loch-Zapfen-Verbindungen 25 zwischen den beiden durch Löcher 15 der beiden Stirnscheiben 5 verkörperten Halterungen 4 befestigt.
  • Die Ausführungsform nach den Figuren 27 bis 29 zeigt - ähnlich wie die Figur 9 bis 11 - eine auf das Brennerrohr 1 aufsetzbare, aus den Stirnscheiben 5 und den Kühlstäben bestehende einstückige Einheit 9, die darüber hinaus in einem ihrer Stirnbereiche auch noch ein Paar von Zündelementen 20 enthält.
  • Man kann im Rahmen der Erfindung auch Halteleisten 29 verwenden, die mittelbar an dem Brennerrohr 1 befestigt sind, wie dies die Figuren 30 bis 32 zeigen, wobei die Figur 30 einen Vertikalschnitt, die Figur 31 eine Frontalansicht und die Figur 32 einen Horizontalschnitt darstellen.
  • An der Stirnseite ist das Brennerrohr 1 mit einer Stirnplatte 5 verschlossen, die einen senkrecht nach außen abstehenden Steg 34 trägt, der mit seinem freien Randbereich 35 einen vertikalen Schlitz 36 der Halteleiste 29 durchsetzt. Ein unteres Ende 37 dieses durch randparallele Schlitze 38 begrenzten Randbereiches 35 ist zwecks Fixierung der Halteleiste 29 am Brennerrohr 1 verformt, nämlich abgewinkelt. Mit den genannten Schlitzen 38 läßt sich die Halteleiste 29 am Steg 34 einhaken und dadurch mit dem Brennerrohr 1 verbinden.
  • An seinem der Halteleiste 29 gegenüberliegenden vertikalen Rand ist der Steg 34 abgewinkelt und mit dem Winkelschenkel 39 als Stirnplatte 5 des Brennerrohres 1 ausgebildet. Die Halteleiste weist ferner Durchbrechungen 40 für den Zutritt von Sekundärluft in die Brennkammer auf.
  • An ihrem oberen Rand bildet die Halteleiste 29 mit ausgestanzten Zungen 41 horizontale Auflager 42 für die einzelnen Kühlstäbe 2, zu deren Fixierung in axialer Richtung diese Zungen 41 aufwärts abgewinkelt sind. Ein sich über die auflagernder Enden der Kühlstäbe 2 quer erstreckender, beiderends mit abgewinkelten Enden 43 in hierfür vorgesehene Ausnehmungen der Halteleiste 29 einhakbarer Stab nach Art eines Bügels 44 dient der Sicherung der in der Brennkammer mit einheitlichem Abstand von der Wandung des Brennerrohres 1 untergebrachten Kühlstäbe 2 gegen ein Herausfallen.
  • In der Figur 34 ist darüber hinaus - ähnlich wie bei den Ausführungsformen nach Figuren 30 und 31 - ein Spannelement 68 vorgesehen, das zumindest als Transportsicherung benutzbar ist und die Kühlstäbe 2 in ihren Halterungen 4 festhält. Solche Spannelemente 68 können aus Draht oder Band, vorzugsweise aus einem elastischen Material, gefertigt sein.

Claims (26)

  1. Atmosphärischer Gasbrenner mit wenigstens einem langgestreckten Brennerrohr, dessen Rohrwandung scharenweise angeordnete Brennstoffaustrittsöffnungen für einen dem Inneren des Brennerrohres zugeführten Brennstoff aufweist, wobei in einem Abstand oberhalb jener Seite der Rohrwandung, die mit den Brennstoffaustrittsöffnungen versehen ist, mindestens ein sich zumindest über die zwischen den Scharen der Brennstoffaustrittsöffnungen des Brennerrohres verbleibenden Freibereiche erstreckender, aus hitzefestem und wärmeleitfähigem Material bestehender Kühlstab angeordnet ist, der, vorzugsweise mit mehreren Kühlstäben (2) gemeinsam, in zumindest einer Halterung (4) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung im Bereich zumindest einer der beiden Stirnseiten des Brennerrohres (1) außerhalb dessen Längserstreckung angeordnet und als Stirnscheibe (5) ausgebildet ist und zumindest eine der beiden Stirnseiten des Brennerrohres (1) verschließt.
  2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge der Kühlstäbe (2) jeweils nur eine Halterung (4) vorgesehen ist.
  3. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Halterung (4) an jedem der beiden einander gegenüberliegenden Endbereiche der Kühlstäbe (2) beziehungsweise des Brennerrohres (1) vorgesehen ist.
  4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden endseitigen Halterungen (4) eine der axialen, die andere der radialen Fixierung des Kühlstabes (2) dient.
  5. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (4) mehreren parallel zueinander verlaufenden Kühlstäben (2) gemeinsam sind.
  6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle in einer gemeinsamen Halterung (4) gehaltenen Kühlstäbe (2) denselben einheitlichen Abstand (x) von der Oberseite der Wandung des Brennerrohres (1) aufweisen.
  7. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Halterungen (4) für maximal fünf Kühlstäbe (2) in einem sich über die Oberseite des Brennerrohres (1) erstreckenden Teilkreisbogen angeordnet sind.
  8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der drei inneren Kühlstäbe (B, C, D) voneinander geringer ist als der Abstand der beiden Außenstäbe (A, E) von den ihnen benachbarten inneren Stäben (B, D).
  9. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Halterungen (4) für maximal vier Kühlstäbe (2) in einem sich über die Oberseite des Brennerrohres (1) erstreckenden Teilkreisbogen angeordnet sind.
  10. Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der beiden inneren Stäbe (B, C) voneinander größer ist als der Abstand der beiden Außenstäbe (A, D) von den ihnen benachbarten inneren Stäben (B, C).
  11. Brenner nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) von einer gemeinsamen, zur Befestigung am Brennerrohr (1) oder einem mit dem Brennerrohr (1) koaxialen, der Zufuhr des Brennstoffes dienenden Leitungsrohr (3) vorgesehenen Stirnscheibe (5) ausgehende einzelne Tragarme (10) für jeden der Kühlstäbe (2) aufweist.
  12. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Halterungen (4) als mit einem Fortsatz in die offene Stirnseite des Brennerrohres (1) einsetzbare und diese verschließende Scheibe (5) mit einem dem Querschnitt des Brennerrohres (1) angepaßten Umriß ausgebildet ist.
  13. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brennerrohr (1) an zumindest einer seiner beiden Stirnseiten eine im wesentlichen horizontale Halteleiste (21 - 24, 29, 46, 57) für sich über den Bereich der Brennstoffaustrittsöffnungen längserstreckende Kühlstäbe (2) zugeordnet ist.
  14. Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerrohr (1) mit einer Stirnplatte (5) verschlossen ist, die einen senkrecht nach außen abstehenden Steg (34) trägt, der mit seinem freien Randbereich (35) einen Schlitz (36) der am Steg (34) befestigten Halteleiste (29) durchsetzt.
  15. Brenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (35) des Steges (34) durch Schlitze (38) begrenzt ist, in die die Halteleiste (29) einhakbar ist.
  16. Brenner nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein von einem begrenzenden Schlitz (38) gebildetes Ende (37) des Randbereiches (35) zur Fixierung der Halteleiste (29) am Steg (34) verformt, zum Beispiel abgewinkelt, ist.
  17. Brenner nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (34) in einem der Halteleiste (29) gegenüberliegenden Randbereich abgewinkelt und mit dem Winkelschenkel (39) an der Stirnplatte (5) des Brennerrohres (1) anliegend befestigt, zum Beispiel verschweißt, ist.
  18. Brenner nach einem der Ansprüche 13 - 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleiste (29) Durchbrechungen (40) für den Zutritt von Sekundärluft zu dem in der Brennkammer untergebrachten Brennerohr (1) aufweist.
  19. Brenner nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleiste (29) an ihrem oberen Rand mittels ausgestanzter Zungen Auflager (42) für Kühlstäbe (2) bildet.
  20. Brenner nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der das Auflager (42) bildenden Zunge (41) zur Fixierung der axialen Lage des einzelnen Kühlstabes (2) aufwärts abgewinkelt ist.
  21. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der Kühlstäbe (2) gegen ein Herausfallen aus den Halterungen (4) ein sich quer über diese Kühlstäbe (2) erstreckender, verankerbarer Bügel (44 beziehungsweise 68) oder dergleichen Spannglied vorgesehen ist.
  22. Brenner nach einem der Ansprüche 13 bis 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (44) mit seinen beiden abgewinkelten Enden (43) in Ausnehmungen der Halteleiste (29) verankerbar ist.
  23. Brenner nach einem der Ansprüche 3 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an beide Enden des Brennerrohres (1) anfügbare Halterungen (4) gemeinsam mit den sie verbindenden Kühlstäben (2) als einstückige, gegebenenfalls auch Zündelemente (20) enthaltende Einheit (9) ausgebildet sind.
  24. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (4) umfanggeschlossene Ausnehmungen, zum Beipiel Löcher (15), oder nach oben offene Nuten (65) oder Nischen (13) zum Durchtritt und zum formschlüssigen Halten der Kühlstäbe (2) aufweist.
  25. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (4) zumindest eine dem Querschnitt eines Kühlstabes (2) entsprechend bemessene Vertiefung, zum Beispiel ein Sackloch (14) zur formschlüssigen Verbindung mit einem solchen Kühlstab (2) aufweist.
  26. Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4) zumindest einen Kühlstab (2) zumindest bereichsweise umfassende Schlaufen bildende, aus Band oder Draht geformte Gebilde (12) aufweist.
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