EP1484555A1 - Gasarmatur und Gasverteilerrohr für Brenner mit mehreren überlappenden Brennersegmenten - Google Patents

Gasarmatur und Gasverteilerrohr für Brenner mit mehreren überlappenden Brennersegmenten Download PDF

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EP1484555A1 EP04012411A EP04012411A EP1484555A1 EP 1484555 A1 EP1484555 A1 EP 1484555A1 EP 04012411 A EP04012411 A EP 04012411A EP 04012411 A EP04012411 A EP 04012411A EP 1484555 A1 EP1484555 A1 EP 1484555A1
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    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04—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
    • F23D14/045—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 a plurality of burner bars assembled together, e.g. in a grid-like arrangement
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    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/002—Gaseous fuel
    • F23K5/007—Details

Definitions

  • the invention relates to a fuel gas distributor and a gas valve for a Multi-stage burner preferably for heaters and a method for operating a such gas valve.
  • Multi-stage burners are known in the art to control the modulation range expand from burners. Here, individual burner areas are added or off. According to the prior art, each burner segment has a own fuel gas manifold and each a separate gas valve.
  • the invention is based on the object, a gas valve for multi-stage burner and a Fuel gas manifold to create, characterized by compactness and cost savings distinguished.
  • this is primarily in a gas fitting according to the features of independent claim 1 achieved in that the gas valve via a Fuel gas inlet and has at least two fuel gas outlets, each one Fuel gas outlet continues to have a valve with valve body, causing them Fuel gas leaks are individually closable.
  • a method for operating a claimed gas valve according to the invention after which the exhaust valves independently can be operated from each other.
  • both the intake valve and all the exhaust valves are open.
  • the features of claim 5 is in the modulating operation the Inlet valve and at least one exhaust valve open.
  • the distributor tube according to the invention serves separate supply of the fuel gas to at least two areas.
  • Gas valve and Manifold complement each other particularly advantageous; however, both can be independent be used from each other with each components according to the prior art.
  • the manifold around an extrusion valve.
  • the manifold can be particularly easy to produce.
  • the gas distribution pipe has fuel gas nozzles, which are arranged in front of the injector injector injectors.
  • the gas connection can be laterally in the direction the extension line of the manifold made or perpendicular thereto by the Distributor tube through.
  • the gas lines are by means of valves separated from each other. In this way it can be achieved that at least one gas line aboder can be switched on.
  • the aforementioned gas valve with two outputs are omitted and the connection or disconnection - with all Advantages and disadvantages - take place directly at the distributor.
  • valve body within the Be arranged valve tube.
  • valve can be arranged laterally on the valve tube be.
  • valve body is in or on one Opening between the gas pipes.
  • a gas valve according to the invention with a manifold according to the invention combined to the fuel gas on the multi-stage Distribute burner.
  • this is useful only in the event that the distribution pipe not via own shut-off devices between the gas lines (cf claims 11 to 14).
  • FIG. 1 shows a gas fitting 40 with a fuel gas inlet 41 and two fuel gas outlets 42, 43.
  • a valve body 45 of a Inlet valve 44 is arranged in the flow direction behind the fuel gas inlet 41 .
  • two valve bodies 47, 49 follow two Outlet valves 46, 48.
  • FIG. 1 shows the state that both the inlet valve 44 and the outlet valves 46, 48 are closed, whereby no fuel gas from the fuel gas inlet to one of the fuel gas outlets 42, 43 flow can.
  • FIG. 2 shows the same gas valve 40, wherein both the inlet valve 44 and the Outlet valves 46, 48 are opened, whereby fuel gas from the fuel gas inlet 41 to the two fuel gas outlets 42, 43 can flow.
  • FIG. 3 shows the identical gas fitting in FIG the operating case in which the power is modulated.
  • the inlet valve 44 is open, the Outlet valve 46 is opened, the exhaust valve 48 is closed.
  • fuel gas flows from Fuel gas inlet 41 to the fuel gas outlet 42, through the fuel gas outlet 43 can not Fuel gas flow.
  • the inlet valve 44 is open, the outlet valve 46 closed and the exhaust valve 48 is opened. Now can fuel gas from the Fuel gas outlet 43 escape while through the fuel gas outlet 42 no fuel gas can flow.
  • FIG. 5 shows a distributor tube 10 with gas nozzles 8 and fuel gas connections 19, 20 Manifold 10 extends along an extension line 15, which at a Extruded profile of the extrusion direction corresponds.
  • FIG. 6 shows the same distributor tube 10 with two internal gas lines 11, 12. From Figure 7 shows that the gas line 11 via a connection bore 13 is connected to a fuel gas nozzle 8.
  • Figure 8 shows the same manifold 10 at a different location at which the gas nozzle 8 via a Connecting bore 14 is connected to the gas line 12. This is for example possible, alternately fuel gas nozzles 8 each with the one gas line 11 and then with the to connect other gas line 12.
  • FIG. 9 shows a manifold with a valve 16, the has a valve body 17, which has an opening 18 between the gas line 11 and Gas line 12 can close.
  • the valve can be seen in the opened state
  • FIG Figure 10 is the same valve in the same manifold to see in the closed state.
  • FIG. 11 and FIG. 12 a valve 16 is located laterally on the distributor tube 10 arranged.
  • the valve body 17 is in a position which is a connection between the gas line 11 and the gas line 12 releases.
  • the valve is in of Figure 12 closed.
  • FIG. 13 shows a fuel gas connection 20, which ensures that the gas line 12 in the manifold 10 can be supplied with fuel gas.
  • a combination of a gas fitting 40 according to the invention with one of distributor pipe 10 according to the invention is not explicitly shown. It lends itself to that Manifold tube 10 without valve body 17 to operate between the gas lines 11, 12, but instead each one of the fuel gas outlet 42, 43 of the gas fitting 40 with one each Gas lines 11, 12 of the manifold 10 to connect and the ends of the gas lines 11, 12, to which no fuel gas connections 19, 20 are mounted, seal.

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Abstract

Verteilerrohr (10) für einen mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch gespeister Brenner, wobei das Verteilerrohr (10) mindestens zwei Gasleitungen (11, 12) enthält. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenngasverteiler und eine Gasarmatur für einen mehrstufigen Brenner vorzugsweise für Heizgeräte sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Gasarmatur.
Mehrstufige Brenner sind gemäß dem Stand der Technik bekannt, um den Modulationsbereich von Brennern auszuweiten. Hierbei werden einzelne Brennerbereiche zu- bzw. abgeschaltet. Gemäß dem Stand der Technik verfügt jedes Brennersegment über ein eigenes Brenngas-Verteilerrohr und jeweils eine gesonderte Gasarmatur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasarmatur für mehrstufige Brenner und ein Brenngas-Verteilerrohr zu schaffen, die sich durch Kompaktheit und Kostenersparnis auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dies primär bei einer Gasarmatur gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass die Gasarmatur über einen Brenngaseintritt und mindestens über zwei Brenngasaustritte verfügt, wobei jeder Brenngasaustritt weiterhin über ein Ventil mit Ventilkörper verfügt, wodurch diese Brenngasaustritte einzeln verschließbar sind.
Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 2 befindet sich ein Einlassventil in der Strömungsrichtung vor den Ventilkörpern der mindestens zwei Brenngasaustritte.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 wird ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Gasarmatur beansprucht, wonach die Auslassventile unabhängig voneinander betätigt werden können. Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 4 sind beim Starten eines Brenners sowohl das Einlassventil als auch alle Auslassventile geöffnet. Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 ist im modulierenden Betrieb das Einlassventil sowie mindestens ein Auslassventil geöffnet.
Während die Gasarmatur dazu dient, den Gasstrom abzuriegeln beziehungsweise auf einen oder mehrere Ausgänge freizugeben, dient das erfindungsgemäße Verteilerrohr der getrennten Zuführung des Brenngases auf mindestens zwei Bereiche. Gasarmatur und Verteilerrohr ergänzen sich besonders vorteilhaft; beide können jedoch auch unabhängig voneinander mit jeweils Bauteilen gemäß dem Stand der Technik eingesetzt werden.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 sind erfindungsgemäß in dem Verteilerrohr mindestens zwei Gasleitungen integriert. Die Integration in ein Bauteil ermöglicht eine kompakte Bauweise.
Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 7 handelt es sich bei dem Verteilerrohr um ein Strangpressventil. Hierdurch läßt sich das Verteilerrohr besonders einfach herstellen.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 verfügt das Gasverteilerrohr über Brenngasdüsen, welche vor den Injektoren von Injektorbrennern angeordnet sind.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 9 und 10 kann der Gasanschluss seitlich in Richtung der Erstreckungslinie des Verteilerrohres erfolgen oder auch senkrecht hierzu durch das Verteilerrohr hindurch.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 sind die Gasleitungen mittels Ventilen voneinander getrennt. Hierdurch kann erreicht werden, dass mindestens eine Gasleitung aboder zugeschaltet werden kann. Somit kann optional auf die vorgenannte Gasarmatur mit zwei Ausgängen verzichtet werden und die Zu- beziehungsweise Abschaltung - mit allen Vor- und Nachteilen - direkt am Verteiler erfolgen.
Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 12 kann der Ventilkörper innerhalb des Ventilrohres angeordnet sein.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 kann das Ventil seitlich am Ventilrohr angeordnet sein.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 befindet sich der Ventilkörper in oder an einer Öffnung zwischen den Gasleitungen.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 wird eine erfindungsgemäße Gasarmatur mit einem erfindungsgemäßen Verteilerrohr kombiniert, um das Brenngas auf den mehrstufigen Brenner zu verteilen. Dies ist jedoch nur für den Fall zweckmäßig, dass das Verteilerohr nicht über eigene Absperreinrichtungen zwischen den Gasleitungen (vgl. Ansprüche 11 bis 14) verfügt.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen
Figur 1
eine erfindungsgemäße Gasarmatur im völlig geschlossenen Zustand,
Figur 2
dieselbe Gasarmatur im völlig geöffneten Zustand,
Figur 3
die Gasarmatur im Zustand, dass ein Austritt geöffnet, der andere geschlossen ist und
Figur 4
der äquivalente Zustand, wobei der andere Austritt geöffnet ist.
Figur 5
ein Verteilerrohr in der Draufsicht,
Figur 6
eine Verteilerrohr im Schnitt,
Figur 7
ein Verteilerrohr im Schnitt auf der Höhe einer Brenngasdüse,
Figur 8
ein Verteilerrohr geschnitten auf der Höhe einer Brenngasdüse an einer anderen Gasleitung innerhalb des selben Verteilerrohres ,
Figur 9
ein geöffnetes Ventil, welches den Durchtritt zwischen zwei Gasleitungen freigibt,
Figur 10
dasselbe Ventil im geschlossenen Zustand,
Figur 11
ein Verteilerrohr mit geöffnetem seitlichen Ventil
Figur 12
dasselbe Verteilerrohr mit demselben Ventil im geschlossenen Zustand und
Figur 13
das Verteilerrohr mit einen Brenngasanschluss.
Figur 1 zeigt eine Gasarmatur 40 mit einem Brenngaseintritt 41 und zwei Brenngasaustritten 42, 43. In Strömungsrichtung hinter dem Brenngaseintritt 41 ist ein Ventilkörper 45 eines Einlassventils 44 angeordnet. In Strömungsrichtung folgen zwei Ventilkörper 47, 49 zweier Auslassventile 46, 48. Durch die Ventilkörper 47, 49 wird der Übergang zu den zwei Brenngasaustritten 42, 43 versperrt bzw. geöffnet. In Figur 1 ist der Zustand dargestellt, dass sowohl das Einlassventil 44 als auch die Auslassventile 46, 48 geschlossen sind, wodurch kein Brenngas vom Brenngaseintritt zu einem der Brenngasaustritte 42, 43 strömen kann.
Figur 2 zeigt dieselbe Gasarmatur 40, wobei sowohl das Einlassventil 44 als auch die Auslassventile 46, 48 geöffnet sind, wodurch Brenngas vom Brenngaseintritt 41 zu den beiden Brenngasaustritten 42, 43 strömen kann. Figur 3 zeigt die identisch Gasarmatur in dem Betriebsfall, in dem die Leistung moduliert wird. Das Einlassventil 44 ist geöffnet, das Auslassventil 46 geöffnet, das Auslassventil 48 geschlossen. Hierdurch strömt Brenngas von Brenngaseintritt 41 zum Brenngasaustritt 42, durch den Brenngasaustritt 43 kann kein Brenngas strömen. In Figur 4 ist das Einlassventil 44 geöffnet, das Auslassventil 46 geschlossen und das Auslassventil 48 geöffnet. Nun kann Brenngas aus dem Brenngasaustritt 43 entweichen, während durch den Brenngasaustritt 42 kein Brenngas strömen kann.
Durch unterschiedliche Dimensionierung der Brenner, welche den Brenngasaustritten 42, 43 folgen, kann hierdurch die Leistung nennenswert beeinflusst werden. Ist beispielsweise ein Brenner doppelt so groß wie der andere, so kann ein Drittel der Modulationsleistung mit dem kleinen Brenner abgedeckt werden sowie kleinere Leistungen durch die Modulation dieses Brenners, während bei zwei Drittel Leistungen der größere Brenner betrieben wird und der kleinere abgeschaltet wird. Hierdurch ist eine sehr große Bandbreite möglich.
Figur 5 zeigt ein Verteilerrohr 10 mit Gasdüsen 8 und Brenngasanschlüssen 19, 20. Das Verteilerrohr 10 erstreckt sich entlang einer Erstreckungslinie 15, die bei einem Strangpressprofil der Strangpressrichtung entspricht. Figur 6 zeigt dasselbe Verteilerrohr 10 mit zwei internen Gasleitungen 11, 12. Aus Figur 7 geht hervor, dass die Gasleitung 11 über eine Verbindungsbohrung 13 mit einer Brenngasdüse 8 verbunden ist. Figur 8 zeigt dasselbe Verteilerrohr 10 an einer anderen Stelle, an welcher die Gasdüse 8 über eine Verbindungsbohrung 14 mit der Gasleitung 12 verbunden ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, alternierend Brenngasdüsen 8 jeweils mit der einen Gasleitung 11 und dann mit der anderen Gasleitung 12 zu verbinden. Figur 9 zeigt ein Verteilerrohr mit einem Ventil 16, das über einen Ventilkörper 17 verfügt, welcher eine Öffnung 18 zwischen der Gasleitung 11 und Gasleitung 12 schließen kann. In Figur 9 ist das Ventil im geöffnetem Zustand zu sehen, in Figur 10 ist dasselbe Ventil in demselben Verteilerrohr in geschlossenem Zustand zu sehen.
Analog dazu ist in Figur 11 und Figur 12 ein Ventil 16 seitlich am Verteilerrohr 10 angeordnet. In Figur 11 ist der Ventilkörper 17 in einer Position, welcher eine Verbindung zwischen der Gasleitung 11 und der Gasleitung 12 freigibt. Demgegenüber ist das Ventil in der Figur 12 geschlossen. Figur 13 zeigt einen Brenngasanschluss 20, welcher dafür sorgt, dass die Gasleitung 12 im Verteilerrohr 10 mit Brenngas versorgt werden kann.
Eine Kombination einer erfindungsgemäßen Gasarmatur 40 mit einem des erfindungsgemäßen Verteilerrohres 10 ist nicht explizit dargestellt. Es bietet sich an, das Verteilerrohr 10 ohne Ventilkörper 17 zwischen den Gasleitungen 11, 12 zu betrieben, sondern stattdessen je einen der Brenngasaustritt 42, 43 der Gasarmatur 40 mit je einer Gasleitungen 11, 12 des Verteilerrohres 10 zu verbinden und die Enden der Gasleitungen 11, 12, an welchen keine Brenngasanschlüsse 19, 20 angebracht sind, abzudichten.

Claims (15)

  1. Gasarmatur (40) für einen mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch gespeister Brenner, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasarmatur (40) über einen Brenngaseintritt (41) und mindestens zwei Brenngasaustritte (42, 43) verfügt und jeder Brenngasaustritt (42, 43) über Ventilkörper (47, 49) von Auslassventilen (46, 48) einzeln verschließbar sind.
  2. Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilkörper (45) eines Einlassventil (44) in Durchströmungsrichtung den Ventilkörpern (47, 49) der mindestens zwei Brenngasaustritte (42, 43) vorgelagert ist.
  3. Verfahren zum Betreiben einer Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile (46, 48) unabhängig voneinander betätigt werden können.
  4. Verfahren zum Betreiben einer Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Starten des Brenners das Einlassventil (45) und die Auslassventile (46, 48) geöffnet sind.
  5. Verfahren zum Betreiben einer Gasarmatur (40) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im modulierenden Betrieb das Einlassventil (41) sowie mindestens ein Auslassventil (46, 48) geöffnet sind.
  6. Verteilerrohr (10) für einen mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch gespeister Brenner, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerrohr (10) mindestens zwei Gasleitungen (11, 12) enthält.
  7. Verteilerrohr (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerrohr (10) ein Strangpreßprofil ist.
  8. Verteilerrohr (10) gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitungen (11, 12) mit Brenngasdüsen (8), welche vor den Injektoren von Injektorbrennern angeordnet sind, verbunden sind.
  9. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasanschluss zumindest einer Gasleitung (11, 12) seitlich in Richtung der Erstreckungslinie (15) des Verteilerrohres (10) erfolgt.
  10. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasanschluss zumindest einer Gasleitung (11, 12) senkrecht zur Richtung der Erstreckungslinie (15) des Verteilerrohres (10) durch das Verteilerrohr (10) erfolgt.
  11. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitungen (11, 12) mittels Ventilen (16) voneinander getrennt sind.
  12. Verteilerrohr (10) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (17) des Ventils (16) innerhalb des Verteilerrohres (10) angeordnet ist.
  13. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16) seitlich am Verteilerrohr (10) in Richtung der Erstreckungslinie (15) des Verteilerrohres (10) angeordnet ist.
  14. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (17) des Ventils (16) derart angeordnet ist, dass eine Öffnung (18) zwischen den Gasleitungen (11, 12) verschlossen werden kann.
  15. Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 1 oder 2 welche mit einem Verteilerrohr gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10 verbunden ist.
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