EP0494631A2 - Tragbarer Brenner für Brenngas mit zwei Mischrohren - Google Patents
Tragbarer Brenner für Brenngas mit zwei Mischrohren Download PDFInfo
- Publication number
- EP0494631A2 EP0494631A2 EP92100132A EP92100132A EP0494631A2 EP 0494631 A2 EP0494631 A2 EP 0494631A2 EP 92100132 A EP92100132 A EP 92100132A EP 92100132 A EP92100132 A EP 92100132A EP 0494631 A2 EP0494631 A2 EP 0494631A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- mixing tube
- burner
- outlet end
- burner according
- mixing
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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, e.g. noise reduction means
- F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
- F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
-
- 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
- F23D14/38—Torches, e.g. for brazing or heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D23/00—Assemblies of two or more burners
Definitions
- the invention relates to a portable burner with a first injector nozzle for fuel gas, which is arranged in the region of a first suction point for primary air at the inlet end of a first mixing tube, with a swirl generator, which is at a distance in front of the outlet end of the first mixing tube forming a second nozzle with a nozzle axis this is arranged, and with a second mixing tube, the inner cross section (F2) of which is larger than the inner cross section (F1) of the first mixing tube and which is arranged concentrically to the outlet end of the first mixing tube directly generating a burner flame, an inlet end for the burner flame and second suction points for Has secondary air in the region of the outlet end of the first mixing tube and extends in the flow direction to its outlet end.
- the fuel gas is usually obtained by evaporating liquid gas such as propane, butane or mixtures thereof and their pressure-controlled delivery.
- a gas jet when entering a gaseous medium which is initially at rest, sets it in motion, to a certain extent entrains it and conveys it in the same direction.
- This process also known as the injector process, is based on friction, turbulence and diffusion processes. It also takes place in an open atmosphere.
- the efficiency can be increased by having these processes run in a tubular housing which is composed of nozzles, line sections, inlet and outlet openings.
- the jet suction device or the jet pump including the diffusion pump
- the gas burner including the Bunsen burner familiar from school lessons.
- the initial impulse of the gas jet which is usually generated by a nozzle (conversion of pressure into speed), is distributed over the entrained gas. If there is a lack of guidance, the cross section of the gas jet quickly becomes larger and slower until the energy is consumed by friction and / or - after deducting the losses - converted back into pressure.
- the second mixing tube is either (A) in its entire length without openings, or (B) the openings extend to the outlet end or in any case in the immediate vicinity of the outlet end of the second mixing tube.
- the secondary air flows essentially in the axial direction, which will be explained in more detail below.
- the second mixing tube is widened at the inlet end and forms an inlet cone or a kind of spatial elbow with the adjacent walls of the combustion chamber, which deflects the cold air drawn in near the wall of the mixing tube in a purely axial direction before the cold air reached the burner flame.
- Temperature compensation can only be achieved through the divergence of the flame beam and edge turbulence.
- the outlet opening of the combustion chamber is oval or slit-shaped, this can only be done in one plane.
- a temperature stratification is maintained at least over a considerable length of the second mixing tube, so that a temperature profile with a maximum in the middle is generated at the outlet opening of the second mixing tube: the hot core of the gas jet extends correspondingly far.
- the second mixing tube is completely open at the inlet end. Due to the even distribution of the perforations over the whole or most of the length of the mixing tube, this has practically no effect:
- the hot gas jet acts like a free jet, which is also expressly pointed out.
- suction takes place essentially in the axial direction: cold air and Hot gas flow essentially parallel to each other, and there is an extensive gas jet with a hot core, ie with a temperature stratification, which is only gradually reduced, ie with increasing distance from the combustion chamber, by jet divergence and mixing.
- EP-OS 0 240 751 discloses a low-pressure hand burner in which a hot flame core is separated from the combustion chamber wall by a jacket flow of cool ambient air without a swirl generator. Here too, a hot, far-reaching flame is generated, which emerges from the combustion chamber.
- the jacket stream cooling the combustion chamber wall is achieved by sucking in the ambient air through the rear of the burner, in which there are openings which produce an air stream parallel to and in the immediate vicinity of the combustion chamber wall. This parallel flow is wanted and complicates a mixing process.
- a non-generic burner with two series-connected injection systems for the suction of primary and secondary air is known, which is to be screwed stationary with a fixed line with the vertical alignment of all nozzles. It should be achieved by several adjusting devices and the design specification for the flow channels that the respective gas-air mixture completely fills the cross-section of the flow channel downstream of each nozzle and that such a flow speed with graded stoichiometric mixing ratios is achieved that the burner flame does not strike back into the flow channels . As intended, there is no flame in the last, cold injection tube. Rather, a far-reaching hot flame emerges from the last mouth. A turbulence of the gases within the burner should even be explicitly avoided.
- the invention is therefore based on the object of improving a burner of the type specified at the outset in such a way that it generates a hot gas stream of relatively low temperature and with a temperature distribution which is as uniform as possible when the second mixing tube is of limited length.
- no visible flame should emerge from the outlet opening of the second mixing tube in order to use the burner to temperature-sensitive materials such as roofing felt, roofing foils and the like even when operated improperly. to be able to process.
- the feature a) prevents or suppresses the formation of a flow of the secondary air that is axially parallel from the start.
- Characteristic b) ensures that the sucked-in secondary air hits the starting section of the burner flame at a right angle and favors its swirling and mixing with the secondary air at a very early point in time.
- the secondary air sucked in transversely thus serves, as it were, to break up any cool edge or jacket flow that would be expected due to the swirl generator and to prevent it from forming again.
- the transverse secondary air not only slows down the swirl and centrifugal effect, which is desirable in the end of the first mixing tube, but also the formation of an excessive axial speed in the area of the jet axis. The result is great uniformity in the diametrical temperature profile at the outlet end of the second mixing tube.
- the average temperature of the hot gas is relatively low; it is between about 500 and 650 ° C. Above all, no flame escapes from the burner, so that temperature-sensitive materials such as roofing felt and roof foils can be processed easily even by inexperienced people. The burner's inherent safety is e.g. due to the warranty obligation. a roofing company of crucial importance.
- the design of the first injector system is such that a largely stoichiometric gas mixture is generated which already allows complete combustion.
- the addition of large amounts of secondary air does not serve to continue the combustion process, but to lower the temperature while increasing the mean flow rate, since the heat transfer is improved with the flow rate.
- the relative shortness of the second mixing tube makes production cheaper and easier to use.
- the absence of any openings in the area beyond the second suction points favors the mixing process over the entire cross section of the second mixing tube. It also cannot happen that energy losses occur due to the spreading of the hot gas flow and mixing with remote air volumes, as is the case in the prior art with such second mixing tubes which are large over their entire length or at least most of their length Openings are provided so that practically a free jet is formed. This in turn leads to temperature stratification.
- a particularly simple burner design is obtained if the filler body is designed as a rotationally symmetrical part with an inner bore for the insertion of the first mixing tube and with at least one outer surface for the attachment of the second mixing tube.
- the packing is the only and also simply designed and rigid coupling part between the two mixing tubes.
- the filling body is provided with axial suction openings for secondary air. If you now close the radial suction openings in the second mixing tube, the flame emerges from the second mixing tube in the form of a hot core. In this case, the burner can also be lit at the outlet opening of the second mixing tube, which also demonstrates the insufficient gas mixture. In the case of the radial inflow according to the invention, this does not succeed because the ignition limit of the gas mixture is clearly undershot at all points. In this case you have to use the burner ignite through the radial suction openings.
- outlet end of the first mixing tube forming the nozzle protrudes from the end face of the filling body by 4 to 15 mm, preferably by 6 to 12 mm.
- a practically proven value is 9 mm.
- the nozzle at the end of the first mixing tube is, so to speak, the injector nozzle for the second mixing tube.
- Their effect is not necessarily dependent on the nozzle being formed by narrowing the first mixing tube; the increase in gas velocity through the combustion process is already sufficient to produce an intake effect.
- the ratio of the distance (d) from the end face of the swirl generator to the end edge of the outlet end of the first mixing tube to the inside diameter (D1) of the first mixing tube is at least 1.0, preferably 1.1 to 1.5.
- the swirl generator has guide vanes which are distributed around the axis (AA) of the first mixing tube and whose angle of attack relative to the axis (AA) on the outer diameter of the swirl generator is less than 40 degrees, preferably less than 35 degrees. It has been shown that the angle of attack should be chosen to be smaller with increasing burner output given the dimensions of the mixing tubes. It is also advantageous if the swirl generator is chamfered significantly on the inlet side and if the angle of the surface lines of the chamfer with respect to a radial plane at least largely corresponds to the angle of attack of the guide vanes with respect to the axis AA.
- the ratio of the inner cross section (F2) of the second mixing tube to the inner cross section (F1) of the first mixing tube is between 4.0 and 4.8, preferably about 4.3.
- the second suction points are designed as axially parallel slots distributed over the circumference of the second mixing tube, the end portions of which are oriented toward the filler body or the nozzle at least partially overlap with the partial section of the first mixer tube protruding from the end face of the filler body.
- the proportion of all slots should be at least 50 percent of the total circumference of the second mixing tube.
- An upper limit is only given by the strength limits of the material of the second mixing tube, since the slots naturally weaken the material.
- the ratio of the sum of the cross-sectional areas of all the slots to the inner cross section of the second mixing tube should be at least 1.2 and should preferably be between 1.4 and 1.5.
- the ratio of the length of each individual slot to the length of the second mixing tube projecting beyond the packing is between 0.10 and 0.20, preferably between 0.14 and 0.17. This ensures a sufficiently large closed length of the second mixing tube.
- the burner is attached to a cross member with several identical burners with their axes (A-A) aligned parallel to one another and forming a burner battery, and connected to a common gas supply line running parallel to the cross member.
- the burner battery is provided with castors whose horizontal axes of rotation are perpendicular to the burner axes (A-A).
- baffle plates are arranged on both sides of the burner battery, the vertical main planes of which run parallel to the burner axes.
- FIG. 1 shows a basic element of a portable burner 1 with a first injector nozzle 2, to which the fuel gas is fed via a line 3 from a liquid gas container, not shown.
- the injector nozzle 2 is arranged in the region of a first suction point 4 for primary air at the inlet end 5 of a first mixing tube 6.
- the suction point 4 consists of four radial bores 7 distributed over the circumference.
- An insert 8, which forms a Venturi tube, is located in the first mixing tube immediately following the bores 7.
- the insert 8 is followed by a mixing section 9 which merges into a swirl generator 10 which consists of a hub with radially projecting guide vanes 11.
- the guide vanes can also be formed by material sections between oblique bores in a cylindrical body.
- the angle of attack of the guide vanes 11 on the outer diameter of the swirl generator 10 or the axes of the bores with respect to the axis (A-A) is 30 degrees.
- the swirl generator 10 has an end face 12 which is arranged at a distance "d" of 32 mm in front of the outlet end 13 of the first mixing tube 6 which forms a second nozzle with a nozzle axis.
- the swirl generator 10 has five guide vanes 11 and five intermediate channels 11a with an angle of attack of 30 degrees.
- the swirl generator is tapered in order to form a chamfer, namely at the same angle of 30 degrees, but with respect to a radial plane to the axis A-A. This favors the flow and more air / fuel gas mixture can be passed through to increase performance.
- the diameter of the smallest circumferential edge on the chamfer is approximately the core diameter of the swirl generator 10.
- the circular end edge 14 of the outlet end 13 of the first mixing tube 6 is rounded inward so far that the free diameter "Dd" of the nozzle is 21 mm, i.e. the diameter is reduced by 19.23%, the cross section by 34.76%; the exit speed is increased accordingly.
- the downstream end of the first mixing tube 6 is inserted into an inner bore 15 of a filler body 16, which is designed as a rotationally symmetrical part and has at least one outer surface 17 for fitting a second mixing tube 18.
- the ratio of the internal cross section (F2) of the second mixing tube 18 to the internal cross section (F1) of the first mixing tube 6 is therefore approximately 4.31.
- the second mixing tube 18 is arranged concentrically to the outlet end 13 of the first mixing tube 6 and has an inlet end 19 for the burner flame and second suction points 20 for secondary air.
- the radial distance between the outlet end 13 of the first mixing tube 6 and the inlet end 19 of the second mixing tube is closed by the filler body 16.
- the end face 21 of the filling body extends essentially radially to the nozzle axis (A-A), and from it the outlet end 13 of the first mixing tube 6 forming the second nozzle protrudes by a predetermined dimension "s", which in the present case is 9 mm.
- the second suction points 20 for the secondary air are arranged exclusively in the area of the outlet end 13 of the first mixing tube 6 and are radially aligned with the nozzle axis A-A. As a result, the secondary air is directed essentially perpendicularly to the initial section of the burner flame running in the direction of the nozzle axis.
- the second mixing tube 18 has a closed jacket part 18a, the length of which is 5.17 times the axial extent of the second suction points 20. Particular attention should be paid to the location and dimensions of these second suction points:
- the second suction points 20 are distributed axially parallel to the circumference of the second mixing tube 18 Slots 24 formed. There are 7 slots with a width of 13 mm, which are rounded in a semicircle at both ends. The length "LS" is 47 mm, so that an entry cross section of 475 mm2 per slot or a total cross section of 3,325 mm2 is calculated. The ratio of this total cross section to the inside cross section of the second mixing tube is 1.45.
- the length of the slots also ensures that the secondary air has a considerable amount of air Part of the initial section of the flame, not shown, strikes and forces it to swirl.
- FIG. 1 shows the basic building block for various stages of the burner according to the invention.
- FIG. 4 shows that a hand torch can be formed from this by attaching a handle 26 with a connecting thread 27 for a gas hose to the filler body 16.
- a connecting piece 28 between the handle 27 and the filler 16 there is a gas valve 29 with an adjustment button 29a.
- the connecting piece 28 is connected beyond the gas valve 29 to the injector nozzle 2 via a gas line 30.
- the hand torch can be supplemented by a piezo igniter, one ignition electrode of which is located in front of the end edge 14 of the first mixing tube (not shown).
- FIG. 5 and 6 show a burner battery 31 for simultaneous heating of large areas.
- the burner battery is formed in that a burner 1a according to FIG. 1 with several burners 1b, 1c, 1d, ... of the same type is fastened to a cross member 32 with their axes (AA) aligned parallel to one another and to a common gas supply line running parallel to the cross member 33 are connected.
- AA axes
- a guide rod 34 with a handle 35 is attached to the cross member 32, and a feed line 36 with a gas valve 37 is attached to the guide rod, which is connected to a gas hose 38, which leads to a liquid gas container, not shown, with a pressure regulator.
- the burner battery 31 is provided with castors 39, only one of which is shown and whose horizontal axes of rotation are perpendicular to the burner axes.
- baffles 40 and 41 are arranged on both sides of the burner battery, the vertical main planes of which run parallel to the burner axes.
- the lower edges 42 of the guide plates are located just above the processing area.
- the baffles are pivotally attached upwards and backwards.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen tragbaren Brenner mit einer ersten Injektordüse für Brenngas, die im Bereich einer ersten Ansaugstelle für Primärluft am Eintrittsende eines ersten Mischrohres angeordnet ist, mit einem Drallerzeuger, der mit Abstand vor dem eine Zweite Düse mit einer Düsenachse bildenden Austrittsende des ersten Mischrohres in diesem angeordnet ist, und mit einem zweiten Mischrohr, dessen Innenquerschnitt (F2) größer ist als der Innenquerschnitt (F1) des ersten Mischrohres und das konzentrisch zum Austrittsende des unmittelbar eine Brennerflamme erzeugenden ersten Mischrohres angeordnet ist, ein Eintrittsende für die Brennerflamme und zweite Ansaugstellen für Sekundärluft im Bereich des Austrittsendes des ersten Mischrohres besitzt und sich in Strömungsrichtung bis zu seinem Austrittsende erstreckt.
- Das Brenngas wird üblicherweise durch Verdampfen von Flüssiggas wie Propan, Butan oder Gemischen daraus und deren druckgeregelte Abgabe gewonnen.
- Es ist bekannt, daß ein Gasstrahl beim Eintritt in ein zunächst ruhendes gasförmiges Medium dieses in Bewegung setzt, gewissermaßen mitreißt und in die gleiche Richtung fördert. Dieser, auch als Injektorvorgang bezeichnete Vorgang beruht auf Reibung, Turbulenzen und Diffusionsvorgängen. Er spielt sich auch in freier Atmosphäre ab. Man kann den Wirkungsgrad aber dadurch steigern, daß man diese Vorgänge geführt in einem rohrförmigen Gehäuse ablaufen läßt, das sich aus Düsen, Leitungsabschnitten, Ein- und Austrittsöffnungen zusammensetzt. Bekannte Anwendungsbeispiele sind der Strahlsauger bzw. die Strahlpumpe, einschließlich der Diffusionspumpe, und der Gasbrenner, einschließlich des aus dem Schulunterricht geläufigen Bunsen-Brenners.
- Der Anfangsimpuls des in der Regel durch eine Düse erzeugten Gasstrahls (Umsetzung von Druck in Geschwindigkeit) verteilt sich auf das mitgerissene Gas. Bei mangelnder Führung wird der Gasstrahl im Querschnitt rasch zunehmend größer und langsamer, bis sich die Energie durch Reibung verbraucht und/oder - nach Abzug der Verluste - wieder in Druck umgesetzt hat.
- Dennoch hat aber ein Gasstrahl in zunächst ruhender Luft eine ganz erhebliche Reichweite, was sich aus Beispielen des täglichen Lebens ablesen läß: Man kann eine Kerze durch Atemluft noch aus zwei Metern Entfernung - wenn auch nicht ausblasen - wohl aber zum Flackern bringen. Beim Start eines Düsenflugzeugs reicht der Düsenstrahl kilometerweit in die Landschaft, so daß nachfolgende Starts bis zur Beruhigung der Atmosphäre aufgeschoben werden müssen.
- Medien unterschiedlicher Dichten und/oder Temperaturen sind besonders schlecht mischbar. Es stellt sich über lange Strecken eine "Temperaturschichtung" ein.
- Durch die DE-OS 22 54 891 sind Gasbrenner der eingangs beschriebenen Art bekannt, die zum Schrumpfen oder Schweißen von Kunststoffolien vorgesehen sind und die infolgedessen Heißgas mit niedrigen Austrittstemperaturen erzeugen müssen. Bei den offenbarten Ausführungsbeispielen ist das zweite Mischrohr entweder (A) auf der gesamten Länge ohne Durchbrechungen ausgeführt, oder (B) die Durchbrechungen erstrecken sich bis zum Austrittsende oder jedenfalls bis in die unmittelbare Nähe des Austrittsendes des zweiten Mischrohres. Die Sekundärluft strömt infolgedessen im wesentlichen in axialer Richtung ein, was nachfolgend noch näher erläutert werden soll.
- Im Fall (A) ist das zweite Mischrohr am Eintrittsende aufgeweitet und bildet mit den benachbarten Wänden der Brennkammer einen Einlaufkonus bzw. eine Art räumlicher Krümmer, der die angesaugte Kaltluft in der Nähe der Wandung des Mischrohres in eine rein axiale Richtung umlenkt, bevor die Kaltluft die Brennerflamme erreicht. Ein Temperaturausgleich kann dabei nur durch die Divergenz des Flammenstrahls und Randturbulenzen erfolgen. Da die Austrittsöffnung der Brennkammer jedoch oval bzw. schlitzförmig ist, kann dies nur in einer Ebene geschehen. Eine Temperaturschichtung bleibt so zumindest über eine beträchtliche Länge des zweiten Mischrohres erhalten, so daß an der Austrittsöffnung des zweiten Mischrohres ein Temperaturprofil mit einem Maximum in der Mitte erzeugt wird: Der heiße Kern des Gasstrahls reicht entsprechend weit.
- Auch im Fall (B) ist das zweite Mischrohr am Eintrittsende vollständig offen. Durch die gleichmäßige Verteilung der Perforationen über den ganzen oder allergrößten Teil der Länge des Mischrohres hat dieses praktisch keine Wirkung mehr: Der Heißgasstrahl wirkt wie ein freier Strahl, worauf auch ausdrücklich hingewiesen wird. Im Ergebnis erfolgt die Ansaugung im wesentlichen in axialer Richtung: Kaltluft und Heißgasströmung fließen im wesentlichen parallel zueinander, und es entsteht ein weitreichender Gasstrahl mit heißem Kern, also mit einer Temperaturschichtung, die nur allmählich, d.h. mit zunehmendem Abstand von der Brennkammer, durch Strahldivergenz und Mischung verringert wird.
- Allen Brennern ist gemeinsam, daß sich durch begrenzte Dimensionen, unvermeidbare Einbauten wie Flammenhalter, unterteilte Ansaugkanäle etc. in der Strömung und in der Flamme unterschiedliche Mischungsverhältnisse von Brenngas und Luft und dadurch zusätzlich lokal begrenzte Zonen unterschiedlicher Temperaturen ausbilden, die in der Flamme auch deutlich als helle und dunkle Streifen bzw. "Schlieren" erkennbar sind.
- Soweit bei den bekannten Lösungen Drallerzeuger für die Erzeugung einer Drallstömung verwendet werden, verstärkt sich dadurch die Temperaturschichtung, die auch durch das ovale bzw. schlitzförmige Ende der Brennkammer nicht wieder aufgehoben werden kann. Hierauf wird nachfolgend noch näher eingegangen:
- Durch die US-PS 4 013 395 ist es bekannt, vom einzigen Mischrohr durch einen als Flammenhalter dienenden Drallerzeuger in Form radialer Leitschaufeln eine Brennkammer abzugrenzen. Durch den Drallerzeuger wird das zunächst noch kalte Gemisch aus Brenngas und Umgebungsluft in eine rasche Umdrehung versetzt, die sich in der Brennkammer um deren Achse fortsetzt. Durch die dadurch bedingten Zentrifugalkräfte werden die relativ kälteren Gasströme (mit hoher Dichte) an die Wand der Brennkammer geschleudert und kühlen diese, während sich die relativ heißeren Gasströme (mit geringerer Dichte) in einer Kernzone sammeln. Diese Kernzone ist die eigentliche, sehr heiße, Arbeitsflamme, die sehr weit aus der Brennermündung herausragt. Ein zweites Mischrohr besitzt dieser bekannte Brenner nicht. Ein solcher Brenner dient bevorzugt zum Schweißen und Hartlöten von Metallen.
- Die DE-OS 22 54 891 und die US-PS 4 013 395 verfolgen diametral entgegengesetzte Wege und Ziele.
- Durch die EP-OS 0 240 751 ist ein Niederdruck-Handbrenner bekannt, bei dem ohne einen Drallerzeuger ein heißer Flammenkern durch einen Mantelstrom von kühler Umgebungsluft von der Brennkammerwand getrennt ist. Auch hierbei wird eine heiße, weitreichende Flamme erzeugt, die aus der Brennkammer austritt. Der die Brennkammerwand kühlende Mantelstrom wird durch das Ansaugen der Umgebungsluft durch die Rückseite des Brenners erreicht, in der Öffnungen vorhanden sind, die einen Luftstrom parallel zur Brennkammerwand und in deren unmittelbarer Nähe erzeugen. Diese Parallelströmung ist gewollt und erschwert einen Mischvorgang.
- Durch die GB-PS 304 938 ist ein gattungsfremder Brenner mit zwei in Reihe geschalteten Injektionssystemen für die Ansaugung von Primär- und Sekundärluft bekannt, der mit einer festen Leitung unter senkrechter Ausrichtung aller Düsen stationär verschraubt werden soll. Dabei soll durch mehrere Einstellvorrichtungen und die Konstruktionsvorschrift für die Strömungskanäle erreicht werden, daß das jeweilige Gas-Luft-Gemisch den Querschnitt des einer jeden Düse nachgeordneten Strömungskanals vollständig ausfüllt und eine solche Strömungsgeschwindigkeit bei abgestuften stöchiometrischen Mischungsverhältnissen erreicht, daß die Brennerflamme nicht in die Strömungskanäle zurückschlägt. Bestimnungsgemäß brennt im letzten, kalten Injektionsrohr keine Flamme. Vielmehr tritt aus der letzten Mündung eine weitreichende heiße Flamme aus. Eine Verwirbelung der Gase innerhalb des Brenners soll sogar ausdrücklich vermieden werden.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Brenner der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß er bei begrenzter Länge des zweiten Mischrohres einen Heißgasstrom relativ niedriger Temperatur und mit möglichst gleichmäßiger Temperaturverteilung erzeugt. Insbesondere soll keine sichtbare Flamme aus der Austrittsöffnung des zweiten Mischrohres austreten, um mit dem Brenner auch bei unsachgemäßer Bedienung temperaturempfindliche Werkstoffe wie Dachpappe, Dachfolien u.dgl. verarbeiten zu können.
- Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Brenner gemaß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß
- a) zwischen dem Austrittsende des ersten Mischrohres und dem Eintrittsende des zweiten Mischrohres ein den radialen Abstand zwischen beiden Rohrenden zumindest im wesentlichen ausfüllender Füllkörper mit einer sich im wesentlichen radial zur Düsenachse (A-A) erstreckenden Stirnfläche angeordnet ist, aus der das die zweite Düse bildende Austrittsende des ersten Mischrohres um ein vorgegebenes Maß "s" herausragt, und daß
- b) die zweiten Ansaugstellen für die Sekundärluft ausschließlich im Bereich des Austrittsendes des ersten Mischrohres angeordnet und radial auf die Düsenachse ausgerichtet sind, derart, daß die Sekundärluft im wesentlichen senkrecht bzw. radial auf die Anfangsstrecke der in Richtung der Düsenachse verlaufenden Brennerflamme auftrifft, und daß das zweite Mischrohr zwischen den zweiten Ansaugstellen und seinem Austrittsende einen geschlossenen Mantelteil aufweist, dessen Länge mindestens das Dreifache der axialen Ausdehnung der zweiten Ansaugstellen besitzt.
- Durch das Merkmal a) wird die Ausbildung einer von Anfang an achsparallelen Strömung der Sekundärluft verhindert bzw. unterdrückt.
- Durch das Merkmal b) wird erreicht, daß die angesaugte Sekundärluft im rechten Winkel auf die Anfangsstrecke der Brennerflamme auftrifft und deren Verwirbelung und Mischung mit der Sekundärluft zu einem sehr frühen Zeitpunkt begünstigt. Die quer angesaugte Sekundärluft dient also gewissermaßen dazu, eine eventuelle kühle Rand- oder Mantelströmung, die aufgrund des Drallerzeugers zu erwarten wäre, aufzureißen und ihre Neubildung zu verhindern. Die quer eintretende Sekundärluft bremst nicht nur den Drall- und Zentrifugaleffekt, der im Ende des ersten Mischrohres zwar erwünscht ist, sondern auch die Ausbildung einer übergroßen Axialgeschwindigkeit im Bereich der Strahlachse. Die Folge ist eine große Gleichförmigkeit im diametralen Temperaturprofil am Austrittsende des zweiten Mischrohres. Da eine große Menge Sekundärluft angesaugt wird, ist die mittlere Temperatur des Heißgases verhältnismäßig niedrig; sie liegt zwischen etwa 500 und 650 °C. Vor allem tritt keine Flamme aus dem Brenner aus, so daß sich temperaturempfindliche Werkstoffe wie Dachpappen und Dachfolien auch von ungeübten Personen problemlos verarbeiten lassen. Die inhärente Sicherheit des Brenners ist wegen der Gewährleistungsverpflichtung z.B. einer Dachdeckerfirma von ganz ausschlaggebender Bedeutung.
- Es ist dabei von Bedeutung, daß die Auslegung des ersten Injektorsystems so erfolgt, daß ein weitgehend stöchiometrisches Gasgemisch erzeugt wird, das bereits eine vollständige Verbrennung erlaubt. Die Beimischung großer Mengen von Sekundärluft dient also nicht zur Fortsetzung des Verbrennungsvorgangs, sondern zur Herabsetzung der Temperatur bei gleichzeitiger Erhöhung der mittleren Strömungsgeschwindigkeit, da der Wärmeübergang mit der Strömungsgeschwindigkeit verbessert wird.
- Die relative Kürze des zweiten Mischrohres verbilligt die Herstellung und erleichtert den Gebrauch. Durch das Fehlen jeglicher Öffnungen im Bereich jenseits der zweiten Ansaugstellen wird der Mischvorgang über den ganzen Querschnitt des zweiten Mischrohres begünstigt. Es kann auch nicht der Fall eintreten, daß Energieverluste durch Aufspreizung des Heißgasstroms und Vermischung mit abseits liegenden Luftvolumina eintreten, wie dies beim Stand der Technik mit solchen zweiten Mischrohren der Fall ist, die über ihre ganze Länge oder zumindest den größten Teil ihrer Länge mit großen Öffnungen versehen sind, so daß sich praktisch ein Freistrahl ausbildet. Dies führt nämlich wiederum zu einer Temperaturschichtung.
- Eine besonders einfache Brennerkonstruktion ergibt sich dann, wenn der Füllkörper als ein rotationssymmetrisches Teil mit einer Innenbohrung für das Einsetzen des ersten Mischrohres und mit mindestens einer Außenfläche für das Aufsetzen des zweiten Mischrohres ausgebildet ist. Der Füllkörper ist in diesem Fall das einzige und auch einfach gestaltete und gestaltfeste Kupplungsteil zwischen den beiden Mischrohren.
- Man kann hiermit auch die unterschiedliche Wirkung ausschließlich axialer und radialer Ansaugung der Sekundärluft auf eindrucksvolle Weise demonstrieren: Man versehe den Füllkörper mit axialen Ansaugöffnungen für Sekundärluft. Verschließt man jetzt die radialen Ansaugöffnungen im zweiten Mischrohr, so tritt die Flamme in Form eines heißen Kerns aus dem zweiten Mischrohr aus. Man kann in diesem Fall auch den Brenner an der Austrittsöffnung des zweiten Mischrohres anzünden, wodurch gleichfalls die ungenügende Gasmischung demonstriert wird. Bei der erfindungsgemäßen radialen Anströmung gelingt dies nicht, weil ganz offensichtlich die Zündgrenze des Gasgemischs an allen Stellen unterschritten wird. Man muß in diesem Fall den Brenner durch die radialen Ansaugöffnungen hindurch zünden.
- Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn das die Düse bildende Austrittsende des ersten Mischrohres um 4 bis 15 mm, vorzugsweise um 6 bis 12 mm, aus der Stirnfläche des Füllkörpers hervorsteht. Ein praktisch erprobter Wert liegt bei 9 mm. Dieser Düsenüberstand ermöglicht eine ausreichende Überlappung des Düsenrandes mit der nachstehend noch näher erläuterten, durch die Schlitze erzeugten Querströmung.
- Die Düse am Ende des ersten Mischrohres ist gewissermaßen die Injektordüse für das zweite Mischrohr. Ihre Wirkung ist nicht unbedingt davon abhängig, daß die Düse durch eine Verengung des ersten Mischrohres gebildet wird; die Erhöhung der Gasgeschwindigkeit durch den Verbrennungsvorgang ist bereits ausreichend für die Erzeugung eines Ansaugeffekts. Es ist aber vorteilhaft, die Wirkung der Düse durch eine Strömungsverengung zu erhöhen, dadurch nämlich, daß die kreisförmige Stirnkante des Austrittsendes des ersten Mischrohres auf dem Gesamtumfang abgerundet um ein solches Maß einwärts gebogen ist, daß der Austrittsdurchmesser um 15 bis 25 %, vorzugsweise um 19 bis 21 %, gegenüber dem Innendurchmessers des ersten Mischrohres verringert ist.
- Zur Erzielung eines guten Mischeffekts von Brenngas und Primärluft ist es besonders vorteilhaft, wenn das Verhältnis des Abstandes (d) von der endseitigen Stirnfläche des Drallerzeugers bis zur Stirnkante des Austrittsendes des ersten Mischrohres zum Innendurchmesser (D1) des ersten Mischrohres mindestens 1,0, vorzugsweise 1,1 bis 1,5, beträgt.
- Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn der Drallerzeuger Leitschaufeln besitzt, die um die Achse (A-A) des ersten Mischrohres verteilt angeordnet sind und deren Anstellwinkel gegenüber der Achse (A-A) am Außendurchmesser des Drallerzeugers kleiner ist als 40 Grad, vorzugsweise kleiner als 35 Grad. Dabei hat sich gezeigt, daß der Anstellwinkel mit steigender Brennerleistung bei gegebenen Abmessungen der Mischrohre kleiner zu wählen ist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Drallerzeuger auf der Eintrittsseite deutlich angefast ist und wenn der Winkel der Mantellinien der Fase gegenüber einer radialen Ebene mit dem Anstellwinkel der Leitschaufeln gegenüber der Achse A-A zumindest weitgehend übereinstimmt.
- Besonders optimale Brenneigenschaften werden dann erzielt, wenn das Verhältnis des Innenquerschnitts (F2) des zweiten Mischrohres zum Innenquerschnitt (F1) des ersten Mischrohres zwischen 4,0 und 4,8, vorzugsweise etwa 4,3 beträgt.
- Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Brenners sind die zweiten Ansaugstellen als achsparallele, auf den Umfangs des zweiten Mischrohres verteilte Schlitze ausgebildet, deren auf den Füllkörper bzw. die Düse ausgerichtete Endabschnitte sich mindestens teilweise mit dem aus der Stirnfläche des Füllkörpers hervorstehenden Teilabschnitt des ersten Mischrohres überlappen.
- Dabei soll der Anteil aller Schlitze, in Umfangsrichtung gesehen, am Gesamtumfang des zweiten Mischrohres mindestens 50 Prozent betragen. Eine Obergrenze ist nur durch die Festigkeitsgrenzen des Materials des zweiten Mischrohres gegeben, da die Schlitze naturgemäß eine Materialschwächung mit sich bringen.
- Ferner soll das Verhältnis der Summe der Querschnittsflächen aller Schlitze zum Innenquerschnitt des zweiten Mischrohres mindestens 1,2 betragen und vorzugsweise wischen 1,4 und 1,5 liegen.
- Auch ist es günstig, wenn das Verhältnis der Länge jedes einzelnen Schlitzes zur über den Füllkörper überstehenden Länge des zweiten Mischrohres zwischen 0,10 und 0,20, vorzugsweise zwischen 0,14 und 0,17, liegt. Dadurch ist eine hinreichend große geschlossene Länge des zweiten Mischrohres gewährleistet.
- Zur gleichzeitigen Bearbeitung großer Flächen ist es weiterhin von Vorteil, wenn der Brenner mit mehreren gleichartigen Brennern unter paralleler Ausrichtung ihrer Achsen (A-A) zueinander und Bildung einer Brennerbatterie an einem Querträger befestigt und an eine gemeinsame, parallel zum Querträger verlaufende Gasversorgungsleitung angeschlossen sind.
- Um dabei eine Brennerbewegung in konstantem Abstand über die zu bearbeitende Fläche zu gewährleisten, ist es günstig, wenn die Brennerbatterie mit Fahrrollen versehen ist, deren waagrechte Drehachsen senkrecht zu den Brennerachsen (A-A) verlaufen.
- Um dabei die Heißgase auf die vorgegebene Bearbeitungsfläche zu konzentrieren und insbesondere im Freien den störenden Einfluß von Seitenwind zu verringern, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn beiderseits der Brennerbatterie Leitbleche angeordnet sind, deren senkrechte Hauptebenen parallel zu den Brennerachsen verlaufen.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus Kombinationen von Merkmalen aus den Unteransprüchen untereinander und mit denen des Hauptanspruchs sowie aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
- Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 6 näher erläutert.
- Es zeigen:
- Figur 1
- einen Axialschnitt durch den Brenner,
- Figur 2
- eine Draufsicht in axialer Richtung auf die ebene Stirnfläche des Drallerzeugers innerhalb des ersten Mischrohres in vergrößertem Maßstab,
- Figur 3
- eine Seitenansicht senkrecht zur Achse des Drallerzeugers nach Figur 2
- Figur 4
- einen Brenner nach Figur 1, der durch einen Handgriff zu einem Handbrenner ausgestaltet ist,
- Figur 5
- eine Vereinigung mehrerer Brenner nach Figur 1 zu einer fahrbaren Brennerbatterie in betriebsbereitem Zustand, und
- Figur 6
- eine Brennerbatterie nach Figur 3 mit nach oben und hinten geschwenkten Leitblechen.
- In Figur 1 ist ein Grundelement eines tragbaren Brenners 1 mit einer ersten Injektordüse 2 gezeigt, der das Brenngas über eine Leitung 3 von einem nicht gezeigten Flüssiggasbehälter zugeführt wird. Die Injektordüse 2 ist im Bereich einer ersten Ansaugstelle 4 für Primärluft am Eintrittsende 5 eines ersten Mischrohres 6 angeordnet. Die Ansaugstelle 4 besteht aus vier auf den Umfang verteilten radialen Bohrungen 7. Im ersten Mischrohr befindet sich unmittelbar im Anschluß an die Bohrungen 7 ein Einsatz 8, der ein Venturirohr bildet. An den Einsatz 8 schließt sich eine Mischstrecke 9 an, die in einen Drallerzeuger 10 übergeht, der aus einer Nabe mit radial abstehenden Leitschaufeln 11 besteht. Die Leitschaufeln können auch durch Materialabschnitte zwischen schrägen Bohrungen in einem zylindrischen Körper gebildet sein.
- Der Anstellwinkel der Leitschaufeln 11 am Außendurchmesser des Drallerzeugers 10 bzw. der Achsen der Bohrungen gegenüber der Achse (A-A) beträgt dabei 30 Grad. Der Drallerzeuger 10 besitzt eine endseitige Stirnfläche 12, die mit einem Abstand "d" von 32 mm vor dem eine zweite Düse mit einer Düsenachse bildenden Austrittsende 13 des ersten Mischrohres 6 angeordnet ist. Der Innendurchmesser "Dl" des ersten Mischrohres beträgt 26 mm, so daß das Verhältnis von d:Dl = 1,23 beträgt.
- Wie aus den Figuren 2 und 3 deutlicher hervorgeht, besitzt der Drallerzeuger 10 fünf Leitschaufeln 11 und fünf dazwischenliegende Kanäle 11a mit einem Anstellwinkel von 30 Grad. Auf der der Stirnfläche 12 gegenüberliegenden Eintrittsseite ist der Drallerzeuger zwecks Bildung einer Fase kegelförmig überdreht, und zwar unter dem gleichen Winkel von 30 Grad, allerdings gegenüber einer zur Achse A-A radialen Ebene. Dadurch wird die Strömung begünstigt, und es kann zur Leistungserhöhung mehr Luft-Brenngas-Gemisch durchgesetzt werden. Der Durchmesser der kleinsten Umlaufkante an der Fase beträgt dabei in etwa dem Kerndurchmesser des Drallerzeugers 10.
- Die kreisförmige Stirnkante 14 des Austrittsendes 13 des ersten Mischrohres 6 ist abgerundet so weit einwärts gebogen, daß der freie Durchmesser "Dd" der Düse 21 mm beträgt, d.h. der Durchmesser ist um 19,23 %, der Querschnitt um 34,76 % vermindert; die Austrittsgeschwindigkeit wird entsprechend erhöht.
- Das erste Mischrohr 6 ist mit seinem stromabwärts befindlichen Ende in eine Innenbohrung 15 eines Füllkörpers 16 eingesetzt, der als ein rotationssymmetrisches Teil ausgebildet ist und mindestens eine Außenfläche 17 für das Aufsetzen eines zweiten Mischrohres 18 aufweist. Dieses zweite Mischrohr ist gleichfalls zylindrisch ausgebildet, hat eine über die Stirnfläche 21 des Füllkörpers 16 überstehende Länge L = 295 mm, und sein Innenquerschnitt "F2" ist bei einem Durchmesser von 54 mm größer als der Innenquerschnitt "F1" des ersten Mischrohres 6, nämlich 2.289 mm² : 530 mm². Mithin beträgt das Verhältnis des Innenquerschnitts (F2) des zweiten Mischrohres 18 zum Innenquerschnitt (F1) des ersten Mischrohres 6 etwa 4,31. Das zweite Mischrohr 18 ist konzentrisch zum Austrittsende 13 des ersten Mischrohres 6 angeordnet und besitzt ein Eintrittsende 19 für die Brennerflamme und zweite Ansaugstellen 20 für Sekundärluft.
- Durch den Füllkörper 16 wird der radiale Abstand zwischen dem Austrittsende 13 des ersten Mischrohres 6 und dem Eintrittsende 19 des zweiten Mischrohres geschlossen. Die Stirnfläche 21 des Füllkörpers erstreckt sich im wesentlichen radial zur Düsenachse (A-A), und aus ihr ragt das die zweite Düse bildende Austrittsende 13 des ersten Mischrohres 6 um ein vorgegebenes Maß "s" heraus, das im vorliegenden Fall 9 mm beträgt.
- Die zweiten Ansaugstellen 20 für die Sekundärluft sind ausschließlich im Bereich des Austrittsendes 13 des ersten Mischrohres 6 angeordnet und radial auf die Düsenachse A-A ausgerichtet. Dadurch wird die Sekundärluft im wesentlichen senkrecht auf die Anfangsstrecke der in Richtung der Düsenachse verlaufenden Brennerflamme gerichtet.
- Zwischen den zweiten Ansaugstellen 20 und seinem Austrittsende 23 weist das zweite Mischrohr 18 einen geschlossenen Mantelteil 18a auf, dessen Länge das 5,17-Fache der axialen Ausdehnung der zweiten Ansaugstellen 20 besitzt. Auf Lage und Dimensionierung dieser zweiten Ansaugstellen ist besondere Aufmerksamkeit zu richten:
- Die zweiten Ansaugstellen 20 sind als achsparallele, auf den Umfang des zweiten Mischrohres 18 äqudistant verteilte Schlitze 24 ausgebildet. Es handelt sich um 7 Schlitze mit einer Breite von 13 mm, die an ihren beiden Enden halbkreisförmig abgerundet sind. Die Länge "LS" beträgt 47 mm, so daß sich ein Eintrittsquerschnitt von 475 mm² pro Schlitz bzw. ein Gesamtquerschnitt von 3.325 mm² errechnet. Das Verhältnis dieses Gesamtquerschnitts zum Innenquerschnitt des zweiten Mischrohres beträgt 1,45.
- Die auf den Füllkörper 16 ausgerichteten Endabschnitte 24a der Schlitze 24 überlappen sich um etwa 7 bis 8 mm mit dem aus der Stirnfläche 21 des Füllkörpers 16 hervorstehenden Teilabschnitt des ersten Mischrohres 16. Durch die Länge der Schlitze ist auch gewährleistet, daß die Sekundärluft auf einen beträchtlichen Teil der Anfangsstrecke der nicht dargestellten Flamme auftrifft und deren Verwirbelung erzwingt.
- Die Breite der achsparallelen Stege 25 zwischen den Schlitzen beträgt 11 mm, so daß der Anteil aller Schlitze 24, in Umfangsrichtung gesehen, am Gesamtumfang des zweiten Mischrohres 18 = 13 : (11 + 13) bzw. 54,1 Prozent beträgt.
- Figur 1 zeigt den Grundbaustein für verschiedene Ausbaustufen des erfindungsgemäßen Brenners. Figur 4 zeigt, daß daraus durch Ansetzen eines Handgriffs 26 mit einem Anschlußgewinde 27 für einen Gassschlauch an den Füllkörper 16 ein Handbrenner gebildet werden kann.
- In einem Verbindungsstück 28 zwischen dem Handgriff 27 und dem Füllkörper 16 befindet sich ein Gasventil 29 mit einem Einstellknopf 29a. Das Verbindungsstück 28 ist jenseits des Gasventils 29 über eine Gasleitung 30 mit der Injektordüse 2 verbunden. Der Handbrenner kann durch einen Piezozünder ergänzt werden, dessen eine Zündelektrode sich vor der Stirnkante 14 des ersten Mischrohres befindet (nicht dargestellt).
- Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Brennerbatterie 31 zum gleichzeitigen Beheizen großer Flächen. Die Brennerbatterie wird dadurch gebildet, daß ein Brenner 1a nach Figur 1 mit mehreren gleichartigen Brennern 1b, 1c, 1d, ... unter paralleler Ausrichtung ihrer Achsen (A-A) zueinander an einem Querträger 32 befestigt und an eine gemeinsame, parallel zum Querträger verlaufende Gasversorgungsleitung 33 angeschlossen sind.
- An dem Querträger 32 ist weiterhin eine Führungsstange 34 mit einem Handgriff 35 angebracht, und an der Führungsstange ist eine Zuführungsleitung 36 mit einem Gasventil 37 befestigt, die an einen Gasschlauch 38 angeschlossen ist, der zu einem nicht dargestellten Flüssiggasbehälter mit Druckregler führt.
- Um eine derartige Brennerbatterie durch eine gehende Person in konstantem Abstand über eine Bearbeitungsfläche führen zu können, ist die Brennerbatterie 31 mit Fahrrollen 39 versehen, von denen nur eine dargestellt ist und deren waagrechte Drehachsen senkrecht zu den Brennerachsen verlaufen.
- Zur Konzentration der Wärme und zur weitgehenden Beseitigung des störenden Einflusses von Seitenwind sind beiderseits der Brennerbatterie 31 Leitbleche 40 und 41 angeordnet, deren senkrechte Hauptebenen parallel zu den Brennerachsen verlaufen. Die Unterkanten 42 der Leitbleche befinden sich knapp oberhalb der Bearbeitungsfläche. Wie aus Figur 4 hervorgeht, sind die Leitbleche nach oben und hinten schwenkbar befestigt.
Claims (17)
- Tragbarer Brenner (1) mit einer ersten Injektordüse (2) für Brenngas, die im Bereich einer ersten Ansaugstelle (4) für Primärluft am Eintrittsende (5) eines ersten Mischrohres (6) angeordnet ist, mit einem Drallerzeuger (10), der mit Abstand vor dem eine zweite Düse mit einer Düsenachse bildenden Austrittsende (13) des ersten Mischrohres in diesem angeordnet ist, und mit einem zweiten Mischrohr (18), dessen Innenquerschnitt (F2) größer ist als der Innenquerschnitt (F1) des ersten Mischrohres und das konzentrisch zum Austrittsende des unmittelbar eine Brennerflamme erzeugenden ersten Mischrohres angeordnet ist, ein Eintrittsende (19) für die Brennerflamme und zweite Ansaugstellen (20) für Sekundärluft im Bereich des Austrittsendes (13) des ersten Mischrohres (6) besitzt und sich in Strömungsrichtung bis zu seinem Austrittsende (23) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daßa) zwischen dem Austrittsende (13) des ersten Mischrohres (6) und dem Eintrittsende (19) des zweiten Mischrohres (18) ein den radialen Abstand zwischen beiden Rohrenden zumindest im wesentliche ausfüllender Füllkörper (16) mit einer sich im wesentlichen radial zur Düsenachse (A-A) erstreckenden Stirnfläche (21) angeordnet ist, aus der das die zweite Düse bildende Austrittsende (13) des ersten Mischrohres (6) um ein vorgegebenes Maß "s" herausragt, und daßb) die zweiten Ansaugstellen (20) für die Sekundärluft ausschließlich im Bereich des Austrittsendes (13) des ersten Mischrohres (6) angeordnet und radial auf die Düsenachse (A-A) ausgerichtet sind, derart, daß die Sekundärluft im wesentlichen senkrecht auf die Anfangsstrecke der in Richtung der Düsenachse verlaufenden Brennerflamme auftrifft und daß das zweite Mischrohr (18) zwischen den zweiten Ansaugstellen (20) und seinem Austrittsende (23) einen geschlossenen Mantelteil (18a) aufweist, dessen Länge mindestens das Dreifache der axialen Ausdehnung der zweiten Ansaugstellen (20) besitzt.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllkörper (16) als ein rotationssymmetrisches Teil mit einer Innenbohrung (15) für das Einsetzen des ersten Mischrohres (6) und mit mindestens einer Außenfläche (17) für das Aufsetzen des zweiten Mischrohres (18) ausgebildet ist.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Düse bildende Austrittsende (13) des ersten Mischrohres (6) um 4 bis 15 mm, vorzugsweise um 6 bis 12 mm, aus der Stirnfläche (21) des Füllkörpers (16) hervorsteht.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die kreisförmige Stirnkante (14) des Austrittsendes (13) des ersten Mischrohres (6) um 15 bis 25 %, vorzugsweise um 19 bis 21 %, des Innendurchmessers des ersten Mischrohres (6) abgerundet einwärts gebogen ist.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Abstandes (d) von der endseitigen Stirnfläche (12) des Drallerzeugers (10) bis zur Stirnkante (14) des Austrittsendes der ersten Mischrohres (6) zum Innendurchmesser (D1) des ersten Mischrohres (6) mindestens 1,0, vorzugsweise 1,1 bis 1,5, beträgt.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallerzeuger (10) um die Achse (A-A) des ersten Mischrohres (6) verteilte Leitschaufeln (11) besitzt, deren Anstellwinkel gegenüber der Achse (A-A) am Außendurchmesser des Drallerzeugers kleiner ist als 30 Grad, vorzugsweise kleiner als 20 Grad, wobei der Anstellwinkel mit steigender Brennerleistung bei gegebenen Abmessungen kleiner gewählt wird.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Innenquerschnitts (F2) des zweiten Mischrohres (18) zum Innenquerschnitt (F1) des ersten Mischrohres (6) zwischen 4,0 und 4,8, vorzugsweise etwa 4,3 beträgt.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Ansaugstellen (20) als achsparallele, auf den Umfangs des zweiten Mischrohres (18) verteilte Schlitze (24) ausgebildet sind, deren auf den Füllkörper (16) ausgerichtete Endabschnitte (24a) sich mindestens teilweise mit dem aus der Stirnfläche (21) des Füllkörpers (16) hervorstehenden Teilabschnitt des ersten Mischrohres (6) überlappen.
- Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil aller Schlitze (24), in Umfangsrichtung gesehen, am Gesamtumfang des zweiten Mischrohres (18) mindestens 50 Prozent beträgt.
- Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Summe der Querschnittsflächen aller Schlitze (24) zum Innenquerschnitt "F2" des zweiten Mischrohres (18) mindestens 1,2 beträgt und vorzugsweise wischen 1,4 und 1,5 liegt.
- Brenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge "LS" jedes einzelnen Schlitzes (24) zur über den Füllkörper (16) überstehenden Länge "L" des zweiten Mischrohres (18) zwischen 0,10 und 0,20, vorzugsweise zwischen 0,14 und 0,17, beträgt.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallerzeuger (10) auf seiner Anströmseite angefast ist, wobei der Durchmesser der kleinsten Umlaufkante der Fase im wesentlichen dem Kerndurchmesser (Außendurchmesser minus radiale Leitschaufellänge) entspricht.
- Brenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Leitschaufeln (11) zur Achse (A-A) im wesentlichen gleich groß ist wie der Winkel zwischen den Mantellinien der Fase und einer zur Achse (A-A) radialen Ebene.
- Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (1, 1a) mit mehreren gleichartigen Brennern (1b, 1c, 1d, ...) unter paralleler Ausrichtung ihrer Achsen (A-A) zueinander und Bildung einer Brennerbatterie (31) an einem Querträger (32) befestigt und an eine gemeinsame Gasversorgungsleitung (33) angeschlossen sind.
- Brenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerbatterie (31) mit Fahrrollen (39) versehen ist, deren Drehachsen senkrecht zu den Brennerachsen (A-A) verlaufen.
- Brenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Brennerbatterie (31) Leitbleche (40, 41) angeordnet sind, deren Hauptebenen parallel zu den Brennerachsen (A-A) verlaufen.
- Brenner nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (40, 41) schwenkbar am Querträger (32) angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4100657 | 1991-01-11 | ||
DE4100657A DE4100657A1 (de) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | Tragbarer brenner fuer brenngas mit zwei mischrohren |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0494631A2 true EP0494631A2 (de) | 1992-07-15 |
EP0494631A3 EP0494631A3 (en) | 1992-12-02 |
EP0494631B1 EP0494631B1 (de) | 1995-05-24 |
Family
ID=6422859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP92100132A Expired - Lifetime EP0494631B1 (de) | 1991-01-11 | 1992-01-07 | Tragbarer Brenner für Brenngas mit zwei Mischrohren |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5213494A (de) |
EP (1) | EP0494631B1 (de) |
DE (2) | DE4100657A1 (de) |
DK (1) | DK0494631T3 (de) |
NO (1) | NO177547C (de) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6345980B1 (en) * | 2000-04-12 | 2002-02-12 | George Tatarczuk | Gas bolt heater |
US6796302B2 (en) * | 2002-02-07 | 2004-09-28 | Hon Technology Inc. | Mixture fitting for a combustible gas burner system |
US7488171B2 (en) * | 2002-10-25 | 2009-02-10 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Gas micro burner |
US6827573B2 (en) * | 2002-10-25 | 2004-12-07 | Brown & Williamson Tobacco Corporation | Gas micro burner |
DE10306229A1 (de) * | 2003-02-13 | 2004-08-26 | Rasmusson, Hans | Selektiv ansteuerbare Brennermodule für gasförmige und flüssige Brennstoffe |
US20050227195A1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-13 | George Kenneth R | Combustion burner assembly having low oxides of nitrogen emission |
US20070231755A1 (en) * | 2004-04-30 | 2007-10-04 | Icopal A/S | Gas Fired Heating Device and a Method of Generating a Flow of Hot Air |
US20060249596A1 (en) * | 2005-05-06 | 2006-11-09 | Cheng-Tsan Chou | Pre-mixing torch device and method for optical fiber couplers |
ATE478003T1 (de) * | 2007-11-26 | 2010-09-15 | Honeywell Uk Ltd | Flugzeugklimaanlage |
DE102009003575A1 (de) * | 2009-03-06 | 2010-09-09 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Wärmebehandlung von Verpackungsgütern |
US20110053103A1 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Irwin Industrial Tool Company | Torch |
US8800289B2 (en) | 2010-09-08 | 2014-08-12 | General Electric Company | Apparatus and method for mixing fuel in a gas turbine nozzle |
US8925324B2 (en) | 2010-10-05 | 2015-01-06 | General Electric Company | Turbomachine including a mixing tube element having a vortex generator |
US9010083B2 (en) | 2011-02-03 | 2015-04-21 | General Electric Company | Apparatus for mixing fuel in a gas turbine |
US9506654B2 (en) | 2011-08-19 | 2016-11-29 | General Electric Company | System and method for reducing combustion dynamics in a combustor |
US8984887B2 (en) | 2011-09-25 | 2015-03-24 | General Electric Company | Combustor and method for supplying fuel to a combustor |
US8801428B2 (en) | 2011-10-04 | 2014-08-12 | General Electric Company | Combustor and method for supplying fuel to a combustor |
US8550809B2 (en) | 2011-10-20 | 2013-10-08 | General Electric Company | Combustor and method for conditioning flow through a combustor |
US9188335B2 (en) | 2011-10-26 | 2015-11-17 | General Electric Company | System and method for reducing combustion dynamics and NOx in a combustor |
US9004912B2 (en) | 2011-11-11 | 2015-04-14 | General Electric Company | Combustor and method for supplying fuel to a combustor |
US9033699B2 (en) | 2011-11-11 | 2015-05-19 | General Electric Company | Combustor |
US8894407B2 (en) | 2011-11-11 | 2014-11-25 | General Electric Company | Combustor and method for supplying fuel to a combustor |
US9322557B2 (en) | 2012-01-05 | 2016-04-26 | General Electric Company | Combustor and method for distributing fuel in the combustor |
US9341376B2 (en) | 2012-02-20 | 2016-05-17 | General Electric Company | Combustor and method for supplying fuel to a combustor |
US9052112B2 (en) | 2012-02-27 | 2015-06-09 | General Electric Company | Combustor and method for purging a combustor |
US8511086B1 (en) | 2012-03-01 | 2013-08-20 | General Electric Company | System and method for reducing combustion dynamics in a combustor |
US9121612B2 (en) | 2012-03-01 | 2015-09-01 | General Electric Company | System and method for reducing combustion dynamics in a combustor |
US8701419B2 (en) | 2012-05-10 | 2014-04-22 | General Electric Company | Multi-tube fuel nozzle with mixing features |
US9534781B2 (en) | 2012-05-10 | 2017-01-03 | General Electric Company | System and method having multi-tube fuel nozzle with differential flow |
WO2013188923A1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Ferndale Investments Pty Ltd | A heating torch |
US9249734B2 (en) | 2012-07-10 | 2016-02-02 | General Electric Company | Combustor |
US8904798B2 (en) | 2012-07-31 | 2014-12-09 | General Electric Company | Combustor |
CN102825703A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-12-19 | 无锡市华润环保设备有限公司 | 一种滚塑机的火把组件 |
US9353950B2 (en) | 2012-12-10 | 2016-05-31 | General Electric Company | System for reducing combustion dynamics and NOx in a combustor |
US9273868B2 (en) | 2013-08-06 | 2016-03-01 | General Electric Company | System for supporting bundled tube segments within a combustor |
US20150072296A1 (en) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | Robbie Warren Lundstrom | Natural Draft Combustion Mixer |
US10145561B2 (en) | 2016-09-06 | 2018-12-04 | General Electric Company | Fuel nozzle assembly with resonator |
GB2606206A (en) * | 2021-04-29 | 2022-11-02 | Bosch Thermotechnology Ltd Uk | A two-stage air-gas mixing unit for an air-gas mixture burning appliance |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH212284A (de) * | 1938-10-28 | 1940-11-15 | Zuberbuehler Albert | Verfahren zum Mischen von spezifisch schweren Brenngasen mit Luft und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. |
DE2254891B2 (de) * | 1971-11-10 | 1976-07-01 | Zagoroff, Dimiter Slavtcho, Marblehead, Mass. (V.StA.) | Tragbarer brenner zum erzeugen eines heizgasstrahles maessiger temperatur |
DE2645263A1 (de) * | 1976-10-07 | 1978-04-13 | Volker Wardt | Heizgaserzeuger |
EP0240751A2 (de) * | 1986-04-07 | 1987-10-14 | Rothenberger Werkzeuge-Maschinen Gmbh | Niederdruck-Handbrenner |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US28665A (en) * | 1860-06-12 | Improved wrench | ||
GB304938A (en) * | 1928-02-23 | 1929-01-31 | Victor Henri Richard | Improvements in or relating to gas burners |
US1957144A (en) * | 1929-10-25 | 1934-05-01 | Littleford Brothers | Road repair apparatus |
US2864360A (en) * | 1955-02-18 | 1958-12-16 | Richard R Love | Road paving machine |
US3311104A (en) * | 1965-01-04 | 1967-03-28 | Aeroil Prod | Infra-red burner |
US4013395A (en) * | 1971-05-11 | 1977-03-22 | Wingaersheek, Inc. | Aerodynamic fuel combustor |
US3917442A (en) * | 1971-11-10 | 1975-11-04 | Dimiter S Zagoroff | Heat gun |
US4025292A (en) * | 1975-12-15 | 1977-05-24 | Bailey A Preston | High pressure burner with integral pilot |
-
1991
- 1991-01-11 DE DE4100657A patent/DE4100657A1/de not_active Withdrawn
- 1991-12-23 US US07/812,153 patent/US5213494A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-07 DK DK92100132.7T patent/DK0494631T3/da active
- 1992-01-07 DE DE59202271T patent/DE59202271D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-07 EP EP92100132A patent/EP0494631B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-01-10 NO NO920133A patent/NO177547C/no unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH212284A (de) * | 1938-10-28 | 1940-11-15 | Zuberbuehler Albert | Verfahren zum Mischen von spezifisch schweren Brenngasen mit Luft und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. |
DE2254891B2 (de) * | 1971-11-10 | 1976-07-01 | Zagoroff, Dimiter Slavtcho, Marblehead, Mass. (V.StA.) | Tragbarer brenner zum erzeugen eines heizgasstrahles maessiger temperatur |
DE2645263A1 (de) * | 1976-10-07 | 1978-04-13 | Volker Wardt | Heizgaserzeuger |
EP0240751A2 (de) * | 1986-04-07 | 1987-10-14 | Rothenberger Werkzeuge-Maschinen Gmbh | Niederdruck-Handbrenner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO920133L (no) | 1992-07-13 |
EP0494631B1 (de) | 1995-05-24 |
EP0494631A3 (en) | 1992-12-02 |
NO920133D0 (no) | 1992-01-10 |
US5213494A (en) | 1993-05-25 |
NO177547B (no) | 1995-06-26 |
DK0494631T3 (da) | 1995-10-09 |
DE4100657A1 (de) | 1992-07-16 |
DE59202271D1 (de) | 1995-06-29 |
NO177547C (no) | 1995-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0494631B1 (de) | Tragbarer Brenner für Brenngas mit zwei Mischrohren | |
DE2825431C2 (de) | Vorrichtung zur Zufuhr von Luft und Brennstoff in die Brennkammer eines Gasturbinentriebwerkes | |
DE2345282A1 (de) | Verbrennungseinrichtung fuer gasturbinentriebwerke | |
DE112004002704B4 (de) | Verbrennungsanlage | |
CH687831A5 (de) | Vormischbrenner. | |
DE2446398A1 (de) | Axialwirbelvergaser mit zentraleinspritzung | |
EP0911583B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Vormischbrenners | |
DE2432144A1 (de) | Brenner fuer verschiedene brennstoffe | |
DE4411622A1 (de) | Vormischbrenner | |
DE1992618U (de) | Gasbrenner. | |
WO1993007960A1 (de) | Saug/mischvorrichtung | |
DE2839627C2 (de) | Gasbrenner | |
EP0742411B1 (de) | Luftzuströmung zu einer Vormischbrennkammer | |
DE4329971C2 (de) | Brennereinrichtung für einen gasartigen Brennstoff | |
DE3110301A1 (de) | Brenner mit einem vorgemisch aus luft und blasgas | |
EP0635676A1 (de) | Verfahren und Brenner zur Verbrennung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen | |
DE2645263A1 (de) | Heizgaserzeuger | |
EP0589226B1 (de) | Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe | |
WO1998015781A1 (de) | Atmosphärischer gasbrenner | |
EP0072950A3 (de) | Verfahren zur Verdampfung und Verbrennung flüssiger Brennstoffe sowie Brenner hierzu | |
EP0699867A2 (de) | Brennereinrichtung für einen gasartigen Brennstoff | |
DE3038063C2 (de) | Ölbrenner | |
DE7523827U (de) | Brennerkopf | |
EP0240751B1 (de) | Niederdruck-Handbrenner | |
AT398472B (de) | Vormischgasbrenner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): BE DE DK FR GB LU NL SE |
|
PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): BE DE DK FR GB LU NL SE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 19930527 |
|
17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19940728 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): BE DE DK FR GB LU NL SE |
|
REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59202271 Country of ref document: DE Date of ref document: 19950629 |
|
GBT | Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977) |
Effective date: 19950619 |
|
ET | Fr: translation filed | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DK Ref legal event code: T3 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
26N | No opposition filed | ||
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Payment date: 19970206 Year of fee payment: 6 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19980107 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 19980430 Year of fee payment: 7 Ref country code: FR Payment date: 19980430 Year of fee payment: 7 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Payment date: 19980513 Year of fee payment: 7 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19990131 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 19990528 Year of fee payment: 8 |
|
BERE | Be: lapsed |
Owner name: ROTHENBERGER WERKZEUGE-MASCHINEN G.M.B.H. Effective date: 19990131 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19990801 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 19990930 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20000120 Year of fee payment: 9 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DK Payment date: 20000125 Year of fee payment: 9 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Payment date: 20000127 Year of fee payment: 9 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20001101 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20010107 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20010107 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20010108 |
|
GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee |
Effective date: 20010107 |
|
EUG | Se: european patent has lapsed |
Ref document number: 92100132.7 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DK Ref legal event code: EBP |