EP1241408A1 - Burner for an air-gas mixture - Google Patents

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EP1241408A1 EP01129919A EP01129919A EP1241408A1 EP 1241408 A1 EP1241408 A1 EP 1241408A1 EP 01129919 A EP01129919 A EP 01129919A EP 01129919 A EP01129919 A EP 01129919A EP 1241408 A1 EP1241408 A1 EP 1241408A1
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    • F23D14/10—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with elongated tubular burner head
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F23L17/005—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues using fans

Definitions

  • the labyrinth is preferably designed so that the labyrinth is alternated opposing baffles is formed on the labyrinth housing attached and aligned horizontally.

Abstract

The burner for an air and gas fuel mixture has a facility whereby exhaust gases (15) emerging from a heat exchanger (14) are gathered in an exhaust gas collector (17) and via a labyrinth (20) with guide plates (21,22) are fed to a downstream fan (30). The outlet (32) of the fan is connected to the exhaust gas duct (40). The exhaust gas collector has an inlet opening (18) which completely covers the outlet openings (16) of the heat exchanger and the cross sectionally reduced outlet opening (19) of the collector is connected to the inlet opening of the labyrinth.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brenner für ein Brennstoffgemisch aus Luft und Gas, bei dem das Brennstoffgemisch mittels einer Armatur einem in einer Brennkammer angeordneten Brennerelement zuführbar ist und bei dem die bei der Verbrennung entstehenden Abgase über einen Wärmeübertrager, eine Abgaskammer und einer Abgasführung ableitbar sind.The invention relates to a burner for a fuel mixture of air and gas, in which the fuel mixture by means of a fitting in a combustion chamber arranged burner element can be fed and in which the at Combustion-generated exhaust gases via a heat exchanger, an exhaust gas chamber and an exhaust gas duct can be derived.

Stand der TechnikState of the art

Bei den Brennern dieser Art treten insbesondere bei der Flammenstabilität und der Abführung der Abgase Probleme auf. Dabei beeinflussen Maßnahmen zur Verbeserung in der einen oder anderen Problemzone das Kaltstartverhalten, die Emissionen und damit den Wirkungsgrad des Brenners. In the case of burners of this type, flame stability and problems with the removal of exhaust gases. Measures affect Improvement in one or another problem area, the cold start behavior, the Emissions and thus the efficiency of the burner.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Brenner der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass die Flammenstabilität und die Abführung des Abgases verbessert wird, ohne das Kaltstartverhalten und die Emissionswerte zu verschlechtern.It is an object of the invention to a burner of the type mentioned design that the flame stability and the removal of the exhaust gas improves without deteriorating the cold start behavior and the emission values.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die aus dem Wärmeübertrager austretenden Abgase über einen Abgassammler gesammelten und über ein Labyrinth mit Leitblechen geführt einem nachgeordneten Gebläse zuführbar sind und dass der Ausgang des Gebläses mit der Abgasführung gekoppelt ist.This object is achieved according to the invention in that the from Exhaust gases exiting the heat exchanger are collected via an exhaust manifold and led over a labyrinth with baffles to a downstream fan can be supplied and that the output of the fan is coupled to the exhaust gas duct is.

Mit dem Labrinth wird eine Entkopplung zwischen dem nachgeordneten Gebläse und dem Wärmeüberträger und damit der Flamme vor dem Wärmeübertrager erreicht. Das Flammenbild wird trotz Abführung des Abgases mittels des Gebläses gleichmäßiger, was mit einer Verbesserung der Emissionswerte verbunden ist. Das Gebläse sorgt für eine eindeutige Abführung des Abgases und kann mit dem Gebläse angepasst und ausreichend effektiv eingestellt werden. Das Labyrinth mit den Leiterblechen wirkt dabei zur Wärmeübertragung und Flamme hin als Zugunterbrechung und als gezielte Führug des Abgases zum Gebläse hin.With the Labrinth there is a decoupling between the downstream fan and the heat exchanger and thus the flame in front of the heat exchanger. Despite the exhaust gas being exhausted, the flame is generated by the fan more uniform, which is associated with an improvement in emission values. The blower ensures that the exhaust gas is clearly discharged and can be used with the Blower adjusted and adjusted sufficiently effectively. the maze with the conductor plates acts towards heat transfer and flame as Train interruption and as a targeted guide of the exhaust gas to the blower.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Abgassammler eine Eintrittsöffnung aufweist, die die Austrittsöffnungen des Wärmeübertragers vollständig überdeckt und dass die im Querschnitt verkleinerte Austrittsöffnung des Abgassammlers mit der Eingangsöffnung des Labyrinths gekoppelt ist. Auf diese Weise wird das den Wärmeübertrager verlassende Abgas in seiner Gesamtheit erfasst und gezielt geführt dem Labyrinth zugeführt.According to an advantageous embodiment, it is provided that the exhaust manifold has an inlet opening that the outlet openings of the heat exchanger completely covered and that the reduced in cross-section outlet opening the exhaust manifold is coupled to the entrance opening of the labyrinth. On in this way, the exhaust gas leaving the heat exchanger in its entirety recorded and guided to the labyrinth in a targeted manner.

Das Labyrinth ist vorzugsweise so ausgebildet, dass das Labyrinth durch abwechselnd gegeneinander gerichtete Leitbleche gebildet ist, die am Labyrinth-Gehäuse angebracht und horizontal ausgerichtet sind.The labyrinth is preferably designed so that the labyrinth is alternated opposing baffles is formed on the labyrinth housing attached and aligned horizontally.

Damit das Gebläse das zugeführte Abgas in einfacher Weise an die Abgasführung weiterleiten kann, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass der Ausgang des Labyrinths mit einem axialen Eingang des Gebläses und ein radialer Ausgang des Gebläses mit der Abgasführung verbunden sind.So that the blower simply supplies the exhaust gas to the exhaust gas duct can forward, a further embodiment provides that the output of the labyrinth with an axial inlet of the blower and a radial outlet of the blower are connected to the exhaust system.

Die Führung des Abgases im Labyrinth erfolgt nach einer Ausgestaltung in der Weise, dass es vertikal geführt in das Labyrinth eintritt und dieses horizontal geführt verläßt.The exhaust gas is guided in the labyrinth according to an embodiment in the Way that it enters the labyrinth vertically and this horizontally guided leaves.

Ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass das dem Gebläse zugekehrte letzte Leitblech des Labyrinths vom Gebläse wegweist und als eine Art Zugunterbrecher wirkt, dann wirkt das Labyrinth schon unmittelbar im Grenzbereich zum Gebläse als Zugunterbrechung.According to one embodiment, it is provided that the blower is turned the last baffle of the labyrinth points away from the blower and as a kind of train interrupter then the labyrinth works directly in the border area to the blower as a break in the train.

Das Gebläse kann in der Abgaskammer untergebracht sein, die auch mit der Abgasführung vereinigt sein kann. The blower can be housed in the exhaust chamber, which also with the Exhaust gas routing can be combined.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten schematischen Aufbaues eines Brenners mit Labyrinth und Gebläse näher erläutert.The invention is based on a schematic shown in the drawing Structure of a burner with labyrinth and fan explained in more detail.

Ausführungsbeispielembodiment

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, sind alle Teile des Brenners in einem Brennergehäuse untergebracht, wobei im unteren Bereich eine Armatur 11 angeordnet ist, über die Zufuhr von Luft und Gas sowie die Mischung beider Medien zum Brennstoffgemisch vorgenommen und geregelt wird. Die Ein- und Ausschaltung des Brenners kann in an sich bekannter Weise erfolgen, wobei auch die dafür notwendigen Bauteile im Gerätegehäuse 10 untergebracht sein können.As can be seen in the drawing, all parts of the burner are in one Burner housing housed, a fitting 11 being arranged in the lower region is about the supply of air and gas and the mixture of the two Media to the fuel mixture is made and regulated. The inputs and The burner can be switched off in a manner known per se, wherein the components required for this can also be accommodated in the device housing 10 can.

Die Armatur 11 führt über die Zuleitung 12 das Brennstoffgemisch einem Brennerelement 13 zu, wo dieses verbrannt wird. Das heiße Abgas passiert einen Wärmeübertrager 14 und gibt seine Wärmeenergie an die den Wärmeübertrager 14 durchströmende Flüssigkeit ab. Dabei kann der Wärmeübertrager 14 einen oder mehrere getrennte Flüssigkeitskreise aufweisen und in unterschiedlicher Bauweise ausgeführt sein können. The fitting 11 guides the fuel mixture to a burner element via the feed line 12 13 to where this is burned. The hot exhaust gas happens to you Heat exchanger 14 and gives its thermal energy to the heat exchanger 14 flowing fluid. The heat exchanger 14 can be a or have several separate liquid circuits and in different Construction can be carried out.

Die den Wärmeübertrager 14 über die Ausgänge 16 verlassenden Abgase 15 werden von einem Agassammler 17 vollständig aufgenommen, da dessen Eingangsöffnung 18 alle Ausgänge 16 des Wärmeübertragers 14 überdeckt.The exhaust gases 15 leaving the heat exchanger 14 via the outputs 16 are completely absorbed by an agas collector 17 because of its inlet opening 18 covers all outputs 16 of the heat exchanger 14.

Der Abgassammler 17 hat eine im Querschnitt reduzierte Austrittsöffnung 19, die gleichzeitig die Eingangsöffnung eines Labyrinths 20 bildet. Im Gehäuse des Labyrinths 20 sind abwechselnd gegeneinander gerichtete horizontale Leitbleche 21 und 22 angebracht, die die zugeleiteten Abgase aus dem Abgassammler 17 geführt an ein Gebläse 30 weiterleiten. Dabei ist darauf zu achten, dass das letzte dem Gebläse 30 zugekehrte Leitblech 22 möglichst vom Gebläse 30 wegweisend im Labyrinth 20 angeordnet ist und so nach Art einer Zugunterbrechung in Richtung zum Wärmeübertrager 14 und dem im Brennraum angeordneten Brennerelement 13 mit der daran anstehenden Flamme wirkt. Mit dem Gebläse 30 kann daher das das Labyrinth 20 verlassende Abgas sicher der Abgasführung 40 zugeführt werden, ohne die Flammenstabilität zu beeinträchtigen. Der Brenner kann daher trotz gebläsegeförderter Abführung des Abgases mit gleichmäßigem Flammbild und niedrigen Emissionswerten betrieben werden.The exhaust manifold 17 has an outlet opening 19 with a reduced cross section, which also forms the entrance opening of a labyrinth 20. In the housing of the Labyrinths 20 are alternating horizontal baffles 21 and 22 attached, which the supplied exhaust gases from the exhaust manifold 17th passed on to a blower 30. It is important to ensure that the the last guide plate 22 facing the blower 30 points away from the blower 30 as far as possible is arranged in the labyrinth 20 and thus in the manner of a train interruption towards the heat exchanger 14 and that arranged in the combustion chamber Burner element 13 acts with the flame present thereon. With the blower 30, the exhaust gas leaving the labyrinth 20 can therefore be safely routed to the exhaust gas duct 40 can be supplied without affecting the flame stability. The burner can therefore, despite fan-assisted discharge of the exhaust gas, with a uniform Flame pattern and low emissions are operated.

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist das dem Abgassammler 17 zugekehrte erste Leitblech 21 in Gegenrichtung zum Leitblech 22 im Gehäuse des Labyrinths 20 angebracht und wird mit der Reduzierung des Querschnitts der Austrittsöffnung 19 des Abgassammlers 17 verwendet.As the exemplary embodiment shows, this is toward the exhaust manifold 17 first guide plate 21 in the opposite direction to the guide plate 22 in the housing of the labyrinth 20 attached and becomes with the reduction of the cross section of the outlet opening 19 of the exhaust manifold 17 used.

Der Ausgang 23 des Labyrinths 20 wird mit einem axialen Eingang 31 des Gebläses 30 verbunden und führt das Abgas über einen radialen Ausgang 32 direkt der vertikal weiterführenden Abgasführung 40 zu. Ein Motor 33 übernimmt den Antrieb des Gebläses 30, der über eine zugeordnete Steuerschaltung ein- und ausschaltbar und gegebenenfalls in seiner Förderleistung geregelt werden kann.The outlet 23 of the labyrinth 20 is connected to an axial inlet 31 of the fan 30 connected and leads the exhaust gas via a radial outlet 32 directly the vertically continuing exhaust gas duct 40. A motor 33 takes over Drive of the blower 30, the on and on via an associated control circuit can be switched off and its output can be regulated if necessary.

Der Abgassammler 17, das Labyrinth 20 und das Gebläse 30 mit dem Motor 33 sind in einem Abschnitt 35 untergebracht, der sich im Gerätegehäuse 10 über dem Wärmeübertrager 14 anschließt. Die Abgasführung 40 steht an der Deckwand des Gerätegehäuses 10 ab und kann in bekannter Weise angeschlossen und weiter geführt werden. In diesem Gerätegehäuse 10 können Brenner 13, Brennkammer, Wärmeübertrager 14, Abgassammler 17, Gebläse 30 und Abgasanschluss enthalten und gegen die Umgebungsluft abgedichtet sein.The exhaust manifold 17, the labyrinth 20 and the blower 30 with the engine 33 are housed in a section 35, which overlaps in the device housing 10 connects the heat exchanger 14. The exhaust duct 40 is on the top wall of the device housing 10 and can be connected in a known manner and be continued. In this device housing 10, burners 13, Combustion chamber, heat exchanger 14, exhaust manifold 17, blower 30 and exhaust connection included and sealed against the ambient air.

In dem schematischen Aufbau sind nur die für die Erfindung wesentlichen Teile in Einzelheiten beschrieben. Im Übrigen kann der Brenner in bekannter Weise mit Zündeinrichtung, Abgasrückführung und dergleichen versehen und betrieben werden.In the schematic structure are only the parts essential to the invention described in detail. Otherwise, the burner can be used in a known manner Ignition device, exhaust gas recirculation and the like provided and operated become.

Claims (7)

Brenner für ein Brennstoffgemisch aus Luft und Gas, bei dem das Brennstoffgemisch mittels einer Armatur einem in einer Brennkammer angeordneten Brennerelement zuführbar ist und bei dem die bei der Verbrennung entstehenden Abgase über einen Wärmeübertrager, eine Abgaskammer und einer Abgasführung ableitbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Wärmeübertrager (14) austretenden Abgase (15) über einen Abgassammler (17) gesammelten und über ein Labyrinth (20) mit Leitblechen (21, 22) geführt einem nachgeordneten Gebläse (30) zuführbar sind und
dass der Ausgang (32) des Gebläses (30) mit der Abgasführung (40) gekoppelt ist.Burners for a fuel mixture of air and gas, in which the fuel mixture can be fed to a burner element arranged in a combustion chamber by means of a fitting and in which the exhaust gases produced during combustion can be discharged via a heat exchanger, an exhaust gas chamber and an exhaust gas duct,
characterized in that the exhaust gases (15) emerging from the heat exchanger (14) are collected via an exhaust gas collector (17) and guided through a labyrinth (20) with guide plates (21, 22) to a downstream fan (30) and
that the outlet (32) of the blower (30) is coupled to the exhaust gas duct (40). Brenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abgassammler (17) eine Eintrittsöffnung (18) aufweist, die die Austrittsöffnungen (16) des Wärmeübertragers (14) vollständig überdeckt und
dass die im Querschnitt verkleinerte Austrittsöffnung (19) des Abgassammlers (17) mit der Eingangsöffnung des Labyrinths (20) gekoppelt ist.Burner according to claim 1,
characterized in that the exhaust manifold (17) has an inlet opening (18) which completely covers the outlet openings (16) of the heat exchanger (14) and
that the cross-sectionally reduced outlet opening (19) of the exhaust manifold (17) is coupled to the inlet opening of the labyrinth (20). Brenner nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Labyrinth (20) durch abwechselnd gegeneinander gerichtete Leitbleche (21, 22) gebildet ist, die am Labyrinth-Gehäuse angebracht und horizontal ausgerichtet sind.Burner according to claim 1 or 2,
characterized in that the labyrinth (20) is formed by alternately directed baffles (21, 22) attached to the labyrinth housing and aligned horizontally. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang (23) des Labyrinths (20) mit einem axialen Eingang (31) des Gebläses (30) und ein radialer Ausgang (32) des Gebläses (30) mit der Abgasführung (40) verbunden sind.Burner according to one of claims 1 to 3,
characterized in that the outlet (23) of the labyrinth (20) is connected to an axial inlet (31) of the blower (30) and a radial outlet (32) of the blower (30) is connected to the exhaust gas duct (40). Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase vertikal geführt in das Labyrinth (20) eintreten und dieses horizontal geführt verlassen.Burner according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the exhaust gases enter the labyrinth (20) in a vertically guided manner and leave it horizontally. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das dem Gebläse (30) zugekehrte letzte Leitblech (22) des Labyrinths (20) vom Gebläse (30) wegweist und als eine Art Zugunterbrecher wirkt. Burner according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the last guide plate (22) of the labyrinth (20) facing the blower (30) points away from the blower (30) and acts as a type of train interrupter. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (30) als Sauggebläse ausgebildet und in einer Abgaskammer bzw. einem Abschnitt (35) des Gerätegehäuses (10) untergebracht ist.Burner according to one of claims 1 to 6,
characterized in that the blower (30) is designed as a suction blower and is accommodated in an exhaust gas chamber or a section (35) of the device housing (10).
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