EP0921351B1 - Lamellenbrenner - Google Patents

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EP0921351B1
EP0921351B1 EP98122666A EP98122666A EP0921351B1 EP 0921351 B1 EP0921351 B1 EP 0921351B1 EP 98122666 A EP98122666 A EP 98122666A EP 98122666 A EP98122666 A EP 98122666A EP 0921351 B1 EP0921351 B1 EP 0921351B1
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EP
European Patent Office
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lamellae
lamella
burner according
conduit portions
lamellar
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EP98122666A
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English (en)
French (fr)
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EP0921351A2 (de
EP0921351A3 (de
Inventor
Franz Schmucker
Albrecht Schaefer
Jan Klosok
Gottfried Zollner
Thomas-Eckart Frieling
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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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, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • F23D14/583—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration of elongated shape, e.g. slits
    • 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
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78—Cooling burner parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/108—Flame diffusing means with stacked sheets or strips forming the outlets

Definitions

  • the invention relates to a lamella burner with a cooling line Cooling system with parallel pipe sections, as punched and bent parts trained slats with openings and with these on the Line sections are pushed on, the slats by means of protruding thereon Spacer elements on the line sections essentially to one another parallel and spaced so that between adjacent slats Guide channels for a fuel gas-air mixture are formed.
  • Such a lamella burner is known from DE-U-297 10 281.
  • This Known lamellar burners form the horizontally folded on one side Spacer elements at the same time, the one with many openings, as the focal surface serving cover of the cooling system. This requires a large distance the slats pushed onto the line sections and thus the one in the exhaust gas flow heated surfaces of the slats, that is the efficiency of the Heat exchange is low.
  • the distance between the slats on the line sections can can also be kept small in that they are in the area of the openings welded or soldered to the line sections to their To keep distances from each other. This makes the production of the lamella burner more expensive considerably.
  • the spacer elements are turned out as collar-shaped passages, which are in contact with the adjacent slat.
  • spacer elements between the slats are again used used, which protrude in one piece on the slats and on the adjacent one Apply slats.
  • these spacer elements are in the area of the breakthroughs for the line sections as circular arches. In this way, the slats can be parallel and in be kept a small distance from each other. This leads to an essential one Cost reduction in the manufacture of the lamella burner.
  • a possible variant of the invention is characterized in that the lamellae made of a thin-walled sheet steel and on their flame side Areas are provided with widenings.
  • the thin-walled lamella guides them generated heat well, so that it is simply on the cooling system constant operating temperature can be maintained.
  • the widenings which are arranged on the flame-side area of the slats serve to a predetermined outlet cross-section for the fuel gas-air mixture realize. It can be provided that the widening in Project the axial direction of the cable sections on both sides of the lamella. For example, such widening can be achieved by a forming process be generated.
  • the lamella to form the widening is provided with a bend at least on its flame-side region.
  • the lamella can be at its flame-side area by 180 ° folded over or angled, for example, only by 90 °.
  • 1 to 3 are different design variants of slats 10 shown for lamellar burners.
  • Fig. 1 shows a lamella 10, which consists of a thin-walled sheet steel blank is made.
  • the material thickness of the lamella 10 can be 0.4 to 0.8 mm be.
  • In the lamella 10 there is an opening 13 with a circular cross section brought in.
  • the opening 13 merges into a spacer element 12.
  • This Spacer 12 is collar-shaped and has a cylindrical circumferential inner jacket 12.1, which is coaxial to the central longitudinal axis of the opening 13 is arranged.
  • the breakthrough 13 passed into the inner jacket 12.1 via a taper. This rejuvenation serves as a threading aid.
  • the lamella 10 can with its breakthrough a line section of a cooling system can be pushed on.
  • the free internal cross section the inner shell 12.1 is dimensioned slightly smaller than that External cross section of the line section. So the slat widens 10 in the area of their spacer 12 and is resilient on the Line section clamped. Such a connection can be used thermally conditional expansion of the line section and the lamella 10 compensate.
  • FIG. 2 shows a lamella 10 which is essentially identical to FIG. 1 shown.
  • lateral widening 14.1 by folding the lamella 10 in its area on the flame side. 3, the widening 14.1 created by a right-angled bevel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Lamellenbrenner mit einem Kühlleitungen aufweisenden Kühlsystem mit zueinander parallelen Leitungsabschnitten, wobei als Stanz-Biegeteile ausgebildete Lamellen mit Durchbrüchen versehen und mit diesen auf die Leitungsabschnitte aufgeschoben sind, wobei die Lamellen mittels daran abstehender Distanzelemente auf den Leitungsabschnitten im Wesentlichen zueinander parallel und im Abstand so gehalten sind, dass zwischen benachbarten Lamellen Führungskanäle für ein Brenngas-Luft-Gemisch gebildet sind.
Ein derartiger Lamellenbrenner ist aus der DE-U-297 10 281 bekannt. Bei diesem bekannten Lamellenbrenner bilden die an einer Seite horizontal abgekanteten Distanzelemente gleichzeitig auch die mit vielen Öffnungen versehene, als Brennfläche dienende Abdeckung des Kühlsystems. Dies bedingt einen großen Abstand der auf die Leitungsabschnitte aufgeschobenen Lamellen und damit der im Abgasstrom aufgewärmten Flächen der Lamellen, das heißt der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches ist gering.
Wie die FR 2714 161 zeigt, kann der Abstand der Lamellen auf den Leitungsabschnitten auch dadurch klein gehalten werden, dass diese im Bereich der Durchbrüche mit den Leitungsabschnitten verschweißt oder verlötet werden, um ihre Abstände zueinander einzuhalten. Dies verteuert die Herstellung des Lamellenbrenners erheblich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Lamellenbrenner der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit geringem Fertigungsaufwand und kleinem Abstand die Lamellen auf den Leitungsabschnitten des Kühlsystems festlegt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass ausgehend von den Durchbrüchen die Distanzelemente als kragenförmige Durchzüge ausgestülpt sind, die an der jeweils benachbarten Lamelle anliegen.
Bei dieser Ausgestaltung werden wieder Distanzelemente zwischen den Lamellen verwendet, die an den Lamellen einstückig abstehen und an der jeweils benachbarten Lamelle anliegen. Diese Distanzelemente sind jedoch im Bereich der Durchbrüche für die Leitungsabschnitte als kreisbogenförmige Durchzüge ausgestülpt. Auf diese Weise können die Lamellen parallel und in kleinem Abstand zueinander gehalten werden. Dieses führt zu einer wesentlichen Kostenreduzierung bei der Herstellung des Lamellenbrenners.
Eine mögliche Erfindungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen aus einem dünnwandigen Stahlblech gefertigt und an ihren flammenseitigen Bereichen mit Verbreiterungen versehen sind. Die dünnwandige Lammelle leitet die entstandene Wärme gut ab, so daß sie über das Kühlsystem einfach auf einer konstanten Betriebstemperatur gehalten werden kann. Die Verbreiterungen, welche am flammenseitigen Bereich der Lamellen angeordnet sind, dienen dazu, einen vorbestimmten Austrittsquerschnitt für das Brenngas-Luftgemisch zu verwirklichen. Dabei kann es vorgesehen sein, daß die Verbreiterungen in Achsrichtung der Leitungsabschnitte beidseitig von der Lamelle vorstehen. Beispielsweise kann eine derartige Verbreiterung durch einen Umformvorgang erzeugt werden.
Denkbar ist es auch, daß die Lamelle zur Ausbildung der Verbreiterung zumindest an ihrem flammenseitigen Bereich mit einer Abwinklung versehen ist. Beispielsweise kann die Lamelle an ihrem flammenseitigen Bereich um 180° umgefalzt oder beispielsweise nur um 90° abgewinkelt sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
In den Fig. 1 bis 3 sind verschiedene Ausgestaltungsvarianten von Lamellen 10 für Lamellenbrenner dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt eine Lamelle 10, die aus einem dünnwandigen Stahlblechzuschnitt gefertigt ist. Die Materialstärke der Lamelle 10 kann 0,4 bis 0,8 mm betragen. In die Lamelle 10 ist ein Durchbruch 13 mit kreisrundem Querschnitt eingebracht. Der Durchbruch 13 geht in ein Distanzelement 12 über. Dieses Distanzelement 12 ist kragenförmig ausgebildet und weist einen zylindrisch umlaufenden Innenmantel 12.1 auf, der koaxial zur Mittellängsachse des Durchbruches 13 angeordnet ist. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, wird der Durchbruch 13 in den Innenmantel 12.1 über eine Verjüngung übergeleitet. Diese Verjüngung dient als Einfädelhilfe. Die Lamelle 10 kann mit ihrem Durchbruch auf einen Leitungsabschnitt eines Kühlsystems aufgeschoben werden. Dabei wird die Lamelle 10 im Bereich der Einfädelhilfe auf das Ende des Leitungsabschnittes aufgesetzt und anschließend auf diesen aufgeschoben. Der freie Innenquerschnitt des Innenmantels 12.1 ist dabei geringfügig kleiner dimensioniert als der Außenquerschnitt des Leitungsabschnittes. Damit weitet sich also die Lamelle 10 im Bereich ihres Distanzelementes 12 auf und ist federelastisch an dem Leitungsabschnitt verspannt. Über eine solche Verbindung lassen sich thermisch bedingte Ausdehnungen des Leitungsabschnittes und der Lamelle 10 kompensieren.
Auf den Leitungsabschnitt werden mehrere Lamellen 10 aufgeschoben. Die Lamellen 10 werden dabei über die Distanzelemente 12 zueinander parallel beabstandet gehalten. Zwischen den einzelnen Lamellen 10 entstehen somit Führungskanäle für ein Brenngas-Luft-Gemisch. An dem flammenseitigen Austritt dieser Führungskanäle sind Ansätze 14 an den Lamellen 10-vorgesehen. Die Ansätze 14 weisen seitliche Verbreiterungen 14.1, 14.2 auf, die sich quer zur Längsrichtung der Lamelle 10 erstrecken. Mittels diesen Verbreiterungen 14.1, 14.2 werden die freien Querschnitte der Führungskanäle verkleinert. Der Austrittsquerschnitt für das Brenngas-Luft-Gemisch ist dann so gewählt, daß ein stabiles Abbrennen des Brenngas-Luft-Gemisches an den Lamellen 10 erfolgen kann. Bei der in Fig. 1 dargestellten Lamelle 10 wird der Ansatz 14 angestaucht oder gewalzt, so daß sich die Verbreiterungen 14.1, 14.2 ergeben.
In der Fig. 2 ist eine zu der Fig. 1 im wesentlichen baugleiche Lamelle 10 dargestellt. Im Unterschied zu der Lamelle 10 gemäß Fig. 1 wird jedoch die seitliche Verbreiterung 14.1 durch ein Umfalzen der Lamelle 10 in ihrem flammenseitigen Bereich ermöglicht. In der Fig. 3 wird die Verbreiterung 14.1 durch eine recht-winklige Abkantung geschaffen.

Claims (5)

  1. Lamellenbrenner mit einem Kühlleitungen aufweisenden Kühlsystem mit zueinander parallelen Leitungsabschnitten, wobei als Stanz-Biegeteile ausgebildete Lamellen mit Durchbrüchen versehen und mit diesen auf die Leitungsabschnitte aufgeschoben sind, wobei die Lamellen mittels daran abstehender Distanzelemente auf den Leitungsabschnitten im Wesentlichen zueinander parallel und im Abstand so gehalten sind, dass zwischen benachbarten Lamellen Führungskanäle für ein Brenngas-Luft-Gemisch gebildet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von den Durchbrüchen (13) die Distanzelemente (12) als kragenförmige Durchzüge ausgestülpt sind, die an der jeweils benachbarten Lamelle (10) anliegen.
  2. Lamellenbrenner nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (12) einen umlaufenden, zylindrischen Innenmantel (12.1) aufweist, der an dem Außenumfang des Leitungsab-schnittes anliegt, und
    dass das Distanzelement (12) eine Einfädelhilfe aufweist, die den Durchbruch (13) in den Innenmantel (12.1) überleitet.
  3. Lamellenbrenner nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10) aus einem dünnwandigen Stahlblech gefertigt und an ihren flammenseitigen Bereichen mit Verbreiterungen (14.1, 14.2) versehen sind.
  4. Lamellenbrenner nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verbreiterungen (14.1, 14.2) in Achsrichtung der Leitungs-abschnitte beidseitig an der Lamelle (10) vorstehen.
  5. Lamellenbrenner nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (10) zur Ausbildung der Verbreiterung (14.1) zumindest an ihren flammenseitigen Bereichen mit einer Abwinklung versehen sind.
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EP0921351A3 EP0921351A3 (de) 2000-02-09
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