EP2856026A1 - Brenner mit einer oberflächenverbrennung - Google Patents

Brenner mit einer oberflächenverbrennung

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EP2856026A1
EP2856026A1 EP13725588.1A EP13725588A EP2856026A1 EP 2856026 A1 EP2856026 A1 EP 2856026A1 EP 13725588 A EP13725588 A EP 13725588A EP 2856026 A1 EP2856026 A1 EP 2856026A1
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EP
European Patent Office
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burner according
housing
burner
membrane
holding device
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EP13725588.1A
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Ulrich Dreizler
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Individual
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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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    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/106—Assemblies of different layers

Definitions

  • the invention relates to a burner with a surface combustion, which on the burner side has a membrane on a housing and upstream of a burner side comprises a flashback.
  • Such a burner is known from EP 0 628 146 B1.
  • a gas burner has on an outlet side of the housing to a tissue membrane which is formed as a gas-permeable metal fiber plate.
  • This metal fiber plate is porous and further includes through holes arranged at regular intervals from each other forming a hole pattern.
  • the metal fiber plate is associated with a distribution component in the housing. Via a supply line, a fuel-air mixture is introduced into the housing and flows through the distribution component, so that after flowing through the through holes in the metal fiber plate on the outlet side a flame field is formed, which has higher flames, which are caused by a regular pattern of these through holes.
  • Such housings are for example square, as shown in Figures 1 and 2.
  • burners can also be of cylindrical design. These embodiments are suitable for particular burner systems, but their application is limited.
  • JP 2000-249311 A discloses a burner with a tubular housing which, along a longitudinal axis, comprises a plurality of passage openings through which the gaseous medium exits. These passage openings are covered by a heat-resistant layer of metal fibers, which are held U-shaped spanned to the passage openings. Their ends are welded along and adjacent to the passage openings with the housing. This embodiment is expensive to manufacture, especially since the lateral longitudinal edges of the membrane are to be welded to a tube.
  • GB 2 437 976 A discloses a burner with a tubular housing which has a plurality of passage openings for the gaseous medium. Immediately on these openings a porous ceramic mat is provided, which are positioned and fixed by retaining strips, which in turn are welded to the housing of the burner.
  • the invention has for its object to provide a burner with a surface combustion, which can be used for strip-shaped or linear heating zones and allows alignment of a tissue membrane for flame arrestor.
  • a burner which has a tissue membrane which is strip-shaped and whose length corresponds to a multiple of the width, wherein the tissue membrane has a perforated grid of at least one row of passage holes and a holding device is provided, which with the tissue membrane Distance to the flame arrester or with the interposition of a spacer element receives.
  • a preferred embodiment of the burner provides that the tissue membrane has a ratio of its length L to its width B of L / B> 5, in particular L / B> 10.
  • strip burners can be formed whose lengths extend over several meters to, for example, five meters. Even such ingot burners are astonishingly finely adjustable in industrial machines up to 1:10.
  • the housing of the burner is tubular and the supply line for the fuel-air mixture at an end face, on a side wall or on an underside of the housing can be connected.
  • the flame arrestor may be integrated in a portion of the housing facing the burner side.
  • the flame arrestor works as a prevention of the burn-back of the mixture into the burner and its subsequent destruction.
  • the flame arrester is based on the principle of the Faraday miner's lamp. As a result, a compact and simplified construction of a burner with a reduced number of components can be achieved.
  • the holding device advantageously takes up the tissue membrane by clamping. This has the advantage that expansions of the tissue membrane can be compensated during operation.
  • the flame arrester may be fixed to the fabric membrane adjacent or distanced by a spacer element to the housing by clamping by means of the holding device.
  • the holding device is preferably formed by two clamping strips, which have mirror-image mutually facing receptacles for positioning the tissue membrane. This can be done in a simple manner, the clamping attachment of the tissue membrane. In addition, a subsequent replacement of the tissue membrane is simplified by only one of the two terminal strips is to be solved.
  • the terminal strips of the holding device are formed according to a first embodiment as a milled part. Alternatively, these can also be formed from one or more stackable sheet metal parts, so that cost-effective stampings can be used to form the terminal strips.
  • This holding device is preferably releasably attached to the housing. This in turn allows easy positioning and a cost-effective structure for positioning the tissue membrane for flame arrestor.
  • the housing consists of a rolled profile and the holding device for fixing the flame arrestor and the fabric membrane is fastened thereto.
  • An alternative embodiment of the burner provides that the holding device and the housing are made of a rolled material and the flame arrester and the tissue membrane are inserted into the holding device. This arrangement allows a maximum reduction of the components, since the holding device and the housing are integrally formed.
  • the fabric membrane and flame arrester can be inserted directly one above the other or by a spacer element spaced from each other in the holding device.
  • the tissue membrane has a perforated grid of at least one row of preferably equally spaced through holes.
  • the tissue membrane for the so-called inguinal burners have a one-, two- or three-row perforated grid.
  • the perforated grid of the flame arrester in analogy one, two or three rows formed and corresponds in particular to the Lochrasttation the tissue membrane.
  • tissue membrane preferably a plurality of sections of the tissue membrane can be arranged with a joint joint to one another.
  • a tissue membrane is produced, for example, by a production method according to DE 10 2010 051 415.2, to which reference is made in its entirety and is the subject of this application.
  • tissue membranes are produced in predetermined grid dimensions and then cut, which can then be arranged via a joint joint to each other.
  • the joint joint it is ensured by the joint joint that a passage opening is formed, which could form a flame gap along the joint joint.
  • the joint joint is preferably formed by two interlocking or two overlapping end portions. Both embodiments have the advantage that a quasi-continuous tissue membrane is provided, which prevents a transverse outflow of the fuel-air mixture through a gap within the joint joint.
  • a connecting joint is formed by two stepped or chamfered end sections, which lie against one another in a form-fitting manner.
  • a single or multi-stage transition may be given.
  • the beveled end portion may have a continuous or at least two diverging gradients.
  • a dovetail connection an omega-shaped connection, a tongue and groove connection or another connection provided with an undercut can be provided.
  • an independent entanglement can be ensured at the same time.
  • a further preferred embodiment of the connecting joint provides that the length of the end sections for forming the connecting joint is smaller than a hole spacing between two through holes.
  • the connection joint can be chosen such that the hole pattern is formed continuously with the same distance at several consecutively arranged tissue membranes.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a strip burner according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic view of the strip burner according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the strip burner along the line I-I in FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of an alternative embodiment of the strip burner of FIG. 3,
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a further alternative embodiment to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows a schematic view from above of two sections of a tissue membrane arranged in mutual connection with one another
  • FIG. 7 shows a schematic side view of the embodiment of FIG. 6,
  • FIG. 8 shows a schematic side view of an alternative embodiment to FIG. 6,
  • Figure 9 is a schematic side view of another alternative embodiment to Figure 6 and
  • FIG. 10 shows a schematic side view of a further embodiment of FIG. 6.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of the burner 11 according to the invention, which is also designated as a strip burner.
  • FIG. 2 shows a schematic view from above of the burner 11 according to FIG.
  • FIG. 3 shows a sectional view along the line I-I of the burner in FIG. 1.
  • This burner 11 comprises a housing 12, which is tubular. According to the embodiment shown in Figure 3, the housing is shown with a square cross-section. Alternatively, a rectangular or polygonal or round cross section or the like may be provided.
  • the housing 12 is closed at one end by a closure plate 14 or by a closure. At the opposite end, the supply 16 of a fuel-air mixture takes place.
  • a fuel supply line 17 which controls the amount of fuel to be supplied with a solenoid valve 18 and an air supply line 19
  • a fan 21 is fed with a fan wheel 22 to supply the formed fuel-air mixture to the housing 12.
  • an immediate connection of the blower 21 to the housing is provided.
  • a supply line can be switched between.
  • Various fuel gas types in particular natural gas, liquid gas or biogas, can be supplied via the fuel supply line.
  • a flame arrestor 24 is integrated into the housing 12. On a side facing the burner side portion 25 of the housing 12 a plurality of arranged in a row through holes 26 are arranged and form the flame arrester 24.
  • the Lochrast ceremonies the flame arrester 24 is preferably formed by equally spaced through holes 26.
  • a separate flame arrester 24 in the form of a perforated plate with a perforated grid can be inserted or inserted within the housing 12.
  • a separate flame arrester 24 may be connected to an upper portion 25 of the housing 12 by screwing, clamping or the like in a U-shaped housing 12 or a slotted housing 12.
  • a holding device 28 which receives a tissue membrane 29 and positioned at a distance from the flame arrester 24.
  • This holding device 28 has according to a first embodiment, two strips 31, which are releasably, preferably by a screw, on the housing 12 can be fastened. These clamping strips 31 have a receptacle 32 which is formed as a U-shaped recess. In the mirror image arrangement of the terminal strips 21 to each other can be held by a clamping in the receptacles 32, the tissue membrane 29. Alternatively, these clamping strips 31 may be formed over a plurality of stacked sheet metal layers, which are also preferably secured by a screw or clamp connection releasably secured to the housing 12.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment to FIG.
  • the housing 12 corresponds to that of Figure 3.
  • the terminal strips 31 of the holding device 28 are formed as sheet metal bending parts, which is a kind of s-shaped or a stepped bend or Have edging.
  • the tissue membrane 29 is thereby kept clamped to the housing 12, wherein preferably between the tissue membrane 29 and the flame arrester 24, a spacer element 30 is provided.
  • the terminal strips 31, which are formed as sheet-metal bent parts, can also be screwed to the housing 12.
  • the housing 12 instead of individual through holes 26 has slot-shaped slots or is completely slotted.
  • a flame arrestor 24 is used as a separate component between the spacer element 30 and the housing 12.
  • FIG. 5 shows a further alternative embodiment of the housing 12 of the burner 11 according to FIGS. 3 and 4.
  • the housing 12 and the holding device 28 are integrally formed as a rolled profile.
  • the holding device 28 is formed as a U-shaped profiling, which merges directly into the housing 12 via a fold, wherein in the longitudinal central axis of the housing 12, a continuous gap 33 is formed.
  • the tissue membrane 29 and the flame arrester 24 are held with a spacer member 30 interposed therebetween by the retainer 28, preferably clamped. These are preferably inserted at the front.
  • the housing 12 and the holding device 28 are formed separately as sheet metal parts, which are then connected to each other by a permanent connection, such as a rivet or weld, to then by clamping the fabric membrane 29 and the Flame arrester 24 record.
  • the tissue membrane 29 is manufactured and constructed in accordance with DE 10 2010 051 415.2. This document is incorporated by reference in its entirety and is the subject of this application. By means of such a tissue membrane, a combustion process can be carried out, which is described in DE 10 2010 051 414.4, to which reference is also made in its entirety and is the subject of this invention.
  • the tissue membrane 29 has through holes 34 which are arranged in a row one behind the other, preferably at the same distance from each other.
  • the distance of the hole pattern of the through holes 34 in the fabric membrane 29 may correspond to the hole pitch of the hole pattern of the through holes 26 of the flame arrester 24.
  • the hole spacing of the through holes 26 of the flame arrester is half the hole spacing of the through holes 34 of the fabric membrane 29.
  • the fabric membrane 29 is positioned to the flame arrestor 24 such that the first, third, fifth, etc. through holes 26 of the flashback arrestor with the through holes 34 of FIG Tissue membrane 29 is aligned.
  • a single-row arrangement of the through holes 26 of the flame arrester 24 and the through holes 34 of the fabric membrane 29 is provided.
  • a two- or three-row arrangement may also be provided, wherein a double-row arrangement of the through-holes 26 and in a three-row arrangement is preferably provided analogously for a double-row arrangement of the through-holes 34, but the number of rows of the through-holes 34 may deviate from that the through holes 26 and vice versa.
  • the length L of the burner 11 is a multiple of the width B of the burner.
  • the length L of the flame field forming tissue membrane 29 is a multiple of the width B of the tissue membrane 29.
  • the tissue membrane has a ratio of length L to width B of at least 5: 1, preferably 10: 1.
  • the connecting joint 41 is preferably smaller in longitudinal direction than a distance between two through holes 34, so that the connecting joint 41 can be positioned such that the hole pattern of the through holes 34 is continuous and constant regardless of the juxtaposition of two sections of the fabric membrane 29 ,
  • the connecting joint 41 is formed by two stepped end sections 42, 43.
  • Each end portion 42, 43 is reduced, for example, over a predetermined length to half the thickness, so that a kind of shiplap is formed and the end portions 42, 43 abut each other.
  • the end portions 42, 43 may be chamfered and overlap by analogy.
  • FIGS. 5a to 5c show further alternative embodiments of a connecting joint 41.
  • This embodiment according to FIGS. 5 a to 5 c differs in that the end sections 42, 43 mesh with one another, whereas the connecting section 41 according to FIGS. 4 a and 4 b comprises overlapping end sections 42, 43.
  • the connecting joint 41 according to FIG. 5a is formed by a dovetail-shaped connection of the end sections 42, 43.
  • the connecting joint 41 according to FIG. 5b represents a modification of the dovetail-shaped connection by selecting an omega shape instead of the dovetail shape.
  • FIG. 5c shows a connecting joint 41, which comprises a tongue and groove joint with an undercut. Further alternative embodiments for producing an interlocking connecting joint 41 are also conceivable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einer Oberflächenverbrennung, der ein Gehäuse (12) umfasst, welches stromauf einer Brennerseite eine Zuführung (16) für ein Brennstoff-Luft-Gemisch und stromab an einer Austrittsseite eine Gewebemembran (29) aufweist, wobei die Gewebemembran (29) streifenförmig ausgebildet ist und deren Länge (L) eine Vielfaches von deren Breite (B) entspricht, mit einer Flammenrückschlagsperre (24), welche stromauf der Gewebemembran (29) angeordnet ist, wobei die Gewebemembran (29) eine Lochrasterung aus wenigstens einer Reihe von Durchtrittslöchern (34) aufweist und eine Haltevorrichtung (28) vorgesehen ist, welche die Gewebemembran (29) mit Abstand zur Flammenrückschlagsperre (24) oder unter Zwischenschaltung eines Distanzelementes (30) aufnimmt.

Description

  • Brenner mit einer Oberflächenverbrennung
  • Die Erfindung betrifft einen Brenner mit einer Oberflächenverbrennung, welcher an einem Gehäuse brennerseitig eine Gewebemembran aufweist und stromauf einer Brennerseite eine Flammenrückschlagsperre umfasst.
  • Aus der EP 0 628 146 B1 ist ein solcher Brenner bekannt. Ein solcher Gasbrenner weist an einer Austrittsseite des Gehäuses eine Gewebemembran auf, welche als gasdurchlässige Metallfaserplatte ausgebildet ist. Diese solche Metallfaserplatte ist porös und umfasst darüber hinaus Durchgangslöcher, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind und ein Lochmuster bilden. Der Metallfaserpatte ist in dem Gehäuse ein Verteilungsbauelement zugeordnet. Über eine Zuführleitung wird ein Brennstoff-Luft-Gemisch in das Gehäuse eingeleitet und durchströmt das Verteilungsbauelement, so dass nach dem Durchströmen der Durchgangslöcher in der Metallfaserplatte austrittseitig ein Flammenfeld gebildet wird, welches höhere Flammen aufweist, die durch ein regelmäßiges Muster dieser Durchgangslöcher bewirkt werden. Solche Gehäuse sind beispielsweise quadratisch ausgebildet, wie dies in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist.
  • Alternativ ist aus der WO 2011/069839 A1 bekannt, dass Brenner auch zylinderförmig ausgebildet sein können. Diese Ausführungsformen eignen sich für bestimmte Brennersysteme, jedoch ist deren Einsatzbereich beschränkt.
  • Aus der JP 2000-249311 A geht ein Brenner mit einem rohrförmigen Gehäuse hervor, der entlang einer Längsachse eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen umfasst, durch welche das gasförmige Medium austritt. Diese Durchtrittsöffnungen werden durch eine hitzeresistente Schicht aus Metallfasern überdeckt, die U-förmig zu den Durchtrittsöffnungen aufgespannt gehalten sind. Deren Enden sind entlang und benachbart zu den Durchtrittsöffnungen mit dem Gehäuse verschweißt. Diese Ausführungsform ist in der Herstellung kostenintensiv, zumal die seitlichen Längskanten der Membran mit einem Rohr zu verschweißen sind.
  • Aus der GB 2 437 976 A geht des Weiteren ein Brenner mit einem rohrförmigen Gehäuse hervor, der eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen für das gasförmige Medium aufweist. Unmittelbar auf diesen Durchtrittsöffnungen ist eine poröse Keramikmatte vorgesehen, welche durch Halteleisten positioniert und fixiert sind, die wiederum mit dem Gehäuse des Brenners verschweißt sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner mit einer Oberflächenverbrennung vorzuschlagen, der für streifenförmige oder linienförmige Erhitzungszonen einsetzbar ist und eine Ausrichtung einer Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Brenner gelöst, der eine Gewebe-membran aufweist, welche streifenförmig ausgebildet ist und deren Länge ein Vielfaches der Breite entspricht, wobei die Gewebemembran eine Lochrasterung aus wenigstens einer Reihe von Durchtrittslöchern aufweist und eine Haltevorrichtung vorgesehen ist, welche die Gewebemembran mit Abstand zur Flammenrückschlagsperre oder unter Zwischenschaltung eines Distanzelementes aufnimmt. Dadurch kann eine Einstellung der Durchgangsbohrungen der Flammenrückschlagsperre zur Durchgangsbohrung der Gewebemembran erfolgen, so dass eine Ausrichtung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre ermöglicht ist. Dadurch kann eine Einstellung einer Flammenmatrix bei streifen- oder linienförmigen Brenner, die auch Leistenbrenner genannt werden, ermöglicht sein.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Brenners sieht vor, dass die Gewebemembran ein Verhältnis von deren Länge L zu deren Breite B von L/B > 5, insbesondere L/B > 10, aufweist. Dadurch können Leistenbrenner gebildet werden, deren Längen sich über mehrere Meter bis beispielsweise fünf Meter erstrecken. Auch solche Leistenbrenner sind erstaunlicherweise in feiner Verteilung in industriellen Maschinen bis zu 1:10 regelbar.
  • Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gehäuse des Brenners rohrförmig ausgebildet und die Zuführleitung für das Brennstoff-Luft-Gemisch an einer Stirnseite, an einer Seitenwand oder an einer Unterseite des Gehäuses anschließbar ist. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Ausgestaltung eines Brenners mit einer strömungsgünstigen Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemisches erfolgen, der auch an die Einbausituation in einfacher Weise anpassbar ist.
  • Des Weiteren kann die Flammenrückschlagsperre in einem zur Brennerseite weisenden Abschnitt des Gehäuses integriert sein. Dabei funktioniert die Flammenrückschlagsperre als Verhinderung des Rückbrennens des Gemisches in den Brenner hinein und dessen dadurch folgende Zerstörung. Die Flammenrückschlagsperre basiert auf dem Prinzip der Faraday´schen Grubenlampe. Dadurch lässt sich eine kompakte und vereinfachte Konstruktion eines Brenners mit einer verringerten Anzahl an Bauteilen erzielen.
  • Insbesondere sind in dem stirnseitig zur Brennerseite weisenden Abschnitt des Gehäuses zur Bildung der Flammenrückschlagsperre Durchgangsbohrungen vorgesehen. Somit ist kein zusätzliches Bauteil erforderlich, um die Flammenrückschlagsperre auszubilden. Vielmehr ist diese einteilig im Gehäuse integriert.
  • Die Haltevorrichtung nimmt vorteilhafterweise die Gewebemembran durch eine Klemmung auf. Dies weist den Vorteil auf, dass während des Betriebes Ausdehnungen der Gewebemembran kompensiert werden können.
  • Bei einer Ausführungsform, bei welcher die Durchgangslöcher der Flammenrückschlagsperre nicht in dem Gehäuse bzw. dem aus einem Profilkörper bestehenden Gehäuse integriert sind, kann zusätzlich noch die Flammenrückschlagsperre an der Gewebemembran anliegend oder durch ein Distanzelement dazu beabstandet durch Klemmung mittels der Haltevorrichtung zum Gehäuse fixiert sein.
  • Die Haltevorrichtung ist bevorzugt durch zwei Klemmleisten ausgebildet, welche spiegelbildlich zueinander weisende Aufnahmen zur Positionierung der Gewebemembran aufweisen. Dadurch kann in einfacher Weise die klemmende Befestigung der Gewebemembran erfolgen. Zudem ist ein nachträglicher Austausch der Gewebemembran vereinfacht, indem nur eine der beiden Klemmleisten zu lösen ist.
  • Die Klemmleisten der Haltevorrichtung sind gemäß einer ersten Ausführungsform als Frästeil ausgebildet. Alternativ können diese auch aus einem oder mehreren übereinander stapelbaren Blechteilen ausgebildet werden, so dass auch kostengünstige Stanzteile zur Bildung der Klemmleisten eingesetzt werden können.
  • Diese Haltevorrichtung ist vorzugsweise lösbar an dem Gehäuse befestigt. Dies ermöglicht wiederum eine einfache Positionierung und einen kostengünstigen Aufbau zur Positionierung der Gewebemembran zur Flammenrückschlagsperre.
  • Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Brenners ist vorgesehen, dass das Gehäuse aus einem gewalzten Profil besteht und die Haltevorrichtung zur Fixierung der Flammenrückschlagsperre und der Gewebemembran daran befestigbar ist. Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Gehäuses, wobei eine einfache Anpassung an verschiedene Geometrien ermöglicht ist. Dadurch lässt sich insbesondere in kostengünstiger Weise ein sehr langes Gehäuse für einen Leistenbrenner ausbilden.
  • Eine alternative Ausführungsform des Brenners sieht vor, dass die Haltevorrichtung und das Gehäuse aus einem gewalzten Material hergestellt sind und die Flammenrückschlagsperre und die Gewebemembran in die Halteeinrichtung einsteckbar sind. Diese Anordnung ermöglicht eine maximale Reduzierung der Bauteile, da die Haltevorrichtung und das Gehäuse einteilig ausgebildet sind. Die Gewebemembran und Flammenrückschlagsperre können dabei unmittelbar aufeinanderliegend oder durch ein Distanzelement zueinander beabstandet in die Halteeinrichtung einsteckbar sein.
  • Die Gewebemembran weist eine Lochrasterung aus wenigstens einer Reihe von vorzugsweise im gleichen Abstand zueinander angeordneten Durchgangslöchern auf. Dadurch kann ein Flammenfeld in Form einer Flammenreihe erzielt werden, welches eine Flammenmatrix mit einer Einzelflamme und dazwischen angeordneter Halteflamme aufweisen kann.
  • Die Gewebemembran für die sogenannten Leistenbrenner weisen eine ein-, zwei- oder dreireihige Lochrasterung auf. Vorzugsweise ist die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre in Analogie ein-, zwei- oder dreireihig ausgebildet und entspricht insbesondere der Lochrasterung der Gewebemembran.
  • Zur Bildung einer langen streifenförmigen Gewebemembran sind bevorzugt mehrere Abschnitte der Gewebemembran mit einem Verbindungsstoß zueinander anordenbar. Eine solche Gewebemembran ist beispielsweise nach einem Herstellungsverfahren gemäß der DE 10 2010 051 415.2 hergestellt, auf welches vollumfänglich Bezug genommen wird und Gegenstand dieser Anmeldung ist. Solche Gewebemembrane werden in vorbestimmten Rastermaßen hergestellt und anschließend geschnitten, wobei diese dann über einen Verbindungsstoß zueinander anordenbar sind. Dadurch wird zum einen die Bildung von langen streifenförmigen und durchgängigen Gewebemembranen ermöglicht. Zum anderen wird durch den Verbindungsstoß sichergestellt, dass eine Durchgangsöffnung gebildet wird, die entlang des Verbindungsstoßes einen Flammenspalt bilden könnte.
  • Der Verbindungsstoß wird bevorzugt durch zwei ineinander greifende oder zwei sich überlappende Endabschnitte ausgebildet. Beide Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass eine quasi durchgehende Gewebemembran geschaffen wird, welche ein Querausströmen des Brennstoff-Luft-Gemischs durch einen Spalt innerhalb des Verbindungsstoßes verhindert.
  • Nach einer ersten alternativen Ausführungsform wird ein Verbindungsstoß durch zwei gestufte oder angefaste Endabschnitte gebildet, die formschlüssig aneinander liegen. Bei einer ersten Ausführungsform kann ein ein- oder mehrstufiger Übergang gegeben sein. Bei einer zweiten Ausführungsform kann der angefaste Endabschnitt eine kontinuierliche oder wenigstens zwei voneinander abweichende Steigungen aufweisen.
  • Zur Ausgestaltung von ineinander greifenden Endabschnitten kann eine Schwalbenschwanzverbindung, eine omegaförmige Verbindung, eine Nut- und Federverbindung oder eine weitere, mit einer Hinterschneidung versehene Verbindung vorgesehen sein. Dadurch kann gleichzeitig eine selbständige Verhakung sichergestellt werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verbindungsstoßes sieht vor, dass die Länge der Endabschnitte zur Bildung des Verbindungsstoßes kleiner ausgebildet ist als ein Lochabstand zwischen zwei Durchgangslöchern. Dadurch kann der Verbindungsstoß derart gewählt werden, dass die Lochrasterung durchgehend mit gleichem Abstand bei mehreren hintereinander angeordneten Gewebemembranen ausgebildet ist.
  • Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
  • Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Leistenbrenners,
  • Figur 2 eine schematische Ansicht auf den Leistenbrenner gemäß Figur 1,
  • Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung des Leistenbrenners entlang der Linie I-I in Figur 1,
  • Figur 4 eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform des Leistenbrenners zu Figur 3,
  • Figur 5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform zu Figur 3,
  • Figur 6 eine schematische Ansicht von oben auf zwei mit einem Verbindungsstoß zueinander angeordneten Abschnitten einer Gewebemembran,
  • Figur 7 eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform zu Figur 6,
  • Figur 8 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu Figur 6,
  • Figur 9 eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform zu Figur 6 und
  • Figur 10 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform zu Figur 6.
  • In Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Brenners 11 ausgebildet, der auch als Leistenbrenner bezeichnet ist. In Figur 2 ist eine schematische Ansicht von oben auf den Brenner 11 gemäß Figur 1 dargestellt. Figur 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie I-I des Brenners in Figur 1.
  • Dieser Brenner 11 umfasst ein Gehäuse 12, welches rohrförmig ausgebildet ist. Gemäß der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse mit einem quadratischen Querschnitt dargestellt. Alternativ kann auch ein rechteckförmiger oder mehreckförmiger als auch runder Querschnitt oder dergleichen vorgesehen sein. Das Gehäuse 12 ist an einem Ende durch eine Abschlussplatte 14 oder durch einen Verschluss geschlossen. Am gegenüberliegenden Ende erfolgt die Zuführung 16 eines Brennstoff-Luft-Gemischs. Über eine Brennstoffzuleitung 17, die mit einem Magnetventil 18 die zuzuführende Brennstoffmenge regelt sowie über eine Luftzuleitung 19 wird ein Gebläse 21 mit einem Ventilatorrad 22 gespeist, um das gebildete Brennstoff-Luft-Gemisch dem Gehäuse 12 zuzuführen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist ein unmittelbarer Anschluss des Gebläses 21 an das Gehäuse vorgesehen. Alternativ kann auch eine Zuführleitung zwischen geschalten werden. Über die Brennstoffzuleitung können verschiedene Brenngasarten, insbesondere Erdgas, Flüssiggas oder Biogas, zugeführt werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist eine Flammenrückschlagsperre 24 in das Gehäuse 12 integriert. An einem zur Brennerseite weisenden Abschnitt 25 des Gehäuses 12 sind mehrere in einer Reihe angeordnete Durchgangsbohrungen 26 angeordnet und bilden die Flammenrückschlagsperre 24. Die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre 24 wird bevorzugt durch im gleichen Abstand zueinander angeordnete Durchgangsbohrungen 26 gebildet. Alternativ kann innerhalb des Gehäuses 12 eine separate Flammenrückschlagsperre 24 in Form eines Lochbleches mit einer Lochrasterung eingeschoben oder eingebracht werden. Des Weiteren kann alternativ eine separate Flammenrückschlagsperre 24 an einem oberen Abschnitt 25 des Gehäuses 12 durch Verschraubung, Klemmung oder dergleichen in einem U-förmigen Gehäuses 12 oder einem geschlitzten Gehäuses 12 verbunden werden.
  • Am brennerseitigen Abschnitt 25 des Gehäuses 12 ist eine Haltevorrichtung 28 vorgesehen, welche eine Gewebemembran 29 aufnimmt und mit Abstand zur Flammenrückschlagsperre 24 positioniert. Diese Haltevorrichtung 28 weist gemäß einer ersten Ausführungsform zwei Leisten 31 auf, welche lösbar, vorzugsweise durch eine Schraubverbindung, am Gehäuse 12 befestigbar sind. Diese Klemmleisten 31 weisen eine Aufnahme 32 auf, welche als U-förmige Vertiefung ausgebildet ist. Bei der spiegelbildlichen Anordnung der Klemmleisten 21 zueinander kann durch eine Klemmung in den Aufnahmen 32 die Gewebemembran 29 gehalten werden. Alternativ können diese Klemmleisten 31 über mehrere übereinander geschichtete Blechlagen ausgebildet sein, die ebenso vorzugsweise durch eine Schraub- oder Klemmverbindung lösbar mit dem Gehäuse 12 befestigt sind.
  • In Figur 4 ist eine alternative Ausführungsform zu Figur 3 dargestellt. Das Gehäuse 12 entspricht dem der Figur 3. Ebenso die Einbringung der Durchgangsbohrungen 26 in das Gehäuse 12 zur Bildung der Flammenrückschlagsperre 24. Bei dieser Ausführungsform sind die Klemmleisten 31 der Haltevorrichtung 28 als Blechbiegeteile ausgebildet, welche eine Art s-förmige oder eine gestufte Biegung bzw. Kantung aufweisen. Die Gewebemembran 29 wird dadurch zum Gehäuse 12 geklemmt gehalten, wobei bevorzugt zwischen der Gewebemembran 29 und der Flammenrückschlagsperre 24 ein Distanzelement 30 vorgesehen ist. Die Klemmleisten 31, welche als Blechbiegeteile ausgebildet sind, können ebenso zum Gehäuse 12 verschraubt werden.
  • Alternativ kann bei dieser Ausführungsform auch vorgesehen sein, dass das Gehäuse 12 anstelle von einzelnen Durchgangsbohrungen 26 langlochförmige Schlitze aufweist oder vollständig geschlitzt ist. In diesem Fall wird eine Flammenrückschlagsperre 24 als separates Bauteil zwischen dem Distanzelement 30 und dem Gehäuse 12 eingesetzt.
  • In Figur 5 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Gehäuses 12 der Brenner 11 gemäß den Figuren 3 und 4 dargestellt. Das Gehäuse 12 und die Haltevorrichtung 28 sind als gewalztes Profil einteilig ausgebildet. Die Haltevorrichtung 28 ist dabei als u-förmige Profilierung ausgebildet, die über eine Abkantung unmittelbar in das Gehäuse 12 übergeht, wobei in der Längsmittelachse des Gehäuses 12 ein durchgehender Spalt 33 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform werden beispielsweise die Gewebemembran 29 und die Flammenrückschlagsperre 24 mit einem dazwischen angeordneten Distanzelement 30 durch die Haltevorrichtung 28, vorzugsweise geklemmt, gehalten. Diese werden bevorzugt stirnseitig eingeschoben.
  • Alternativ kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Gehäuse 12 und die Haltevorrichtung 28 separat als Blechbiegeteile ausgebildet sind, wobei diese anschließend durch eine dauerhafte Verbindung, wie beispielsweise eine Niet- oder Schweißverbindung, miteinander verbindbar sind, um anschließend durch Klemmung die Gewebemembran 29 und die Flammenrückschlagsperre 24 aufzunehmen.
  • Die Gewebemembran 29 ist gemäß der DE 10 2010 051 415.2 hergestellt und ausgebildet. Auf diese Druckschrift wird vollumfänglich Bezug genommen und ist Gegenstand dieser Anmeldung. Durch eine solche Gewebemembran ist ein Verbrennungsverfahren durchführbar, welche in der DE 10 2010 051 414.4 beschrieben ist, auf welche ebenfalls vollumfänglich Bezug genommen wird und Gegenstand dieser Erfindung ist.
  • Die Gewebemembran 29 weist Durchgangslöcher 34 auf, die in einer Reihe hintereinander, vorzugsweise im gleichen Abstand zueinander, angeordnet sind. Der Abstand der Lochrasterung der Durchgangslöcher 34 in der Gewebemembran 29 kann dem Lochabstand der Lochrasterung der Durchgangsbohrungen 26 der Flammenrückschlagsperre 24 entsprechen. Bevorzugt ist der Lochabstand der Durchgangsbohrungen 26 der Flammenrückschlagsperre halb so groß wie der Lochabstand der Durchgangslöcher 34 der Gewebemembran 29. Die Gewebemembran 29 wird zur Flammenrückschlagsperre 24 derart positioniert, dass die erste, dritte, fünfte usw. Durchgangsbohrung 26 der Flammenrückschlagsperre mit den Durchgangslöchern 34 der Gewebemembran 29 fluchtet.
  • Bevorzugt ist eine einreihige Anordnung der Durchgangsbohrungen 26 der Flammenrückschlagsperre 24 und der Durchgangslöcher 34 der Gewebemembran 29 vorgesehen. Alternativ kann auch eine zwei- oder dreireihige Anordnung gegeben sein, wobei bevorzugt bei einer zweireihigen Anordnung der Durchgangslöcher 34 auch eine zweireihige Anordnung der Durchgangsbohrungen 26 und bei einer dreireihigen Anordnung analog vorgesehen ist, jedoch kann auch die Anzahl der Reihen der Durchgangslöcher 34 abweichend zu denen der Durchgangsbohrungen 26 und umgekehrt sein.
  • Bei den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen des Brenners 11 stellt die Länge L des Brenners 11 ein Vielfaches der Breite B des Brenners dar. Insbesondere die Länge L der ein Flammenfeld bildenden Gewebemembran 29 ist ein Vielfaches der Breite B der Gewebemembran 29. Bevorzugt weist die Gewebemembran ein Verhältnis von Länge L zu Breite B von wenigstens 5:1, vorzugsweise von 10:1, auf.
  • Zur Herstellung einer solchen streifenförmigen Gewebemembran 29 ist vorgesehen, dass einzelne Abschnitte der Gewebemembran 29 über einen Verbindungsstoß 41 aneinander gereiht werden und eine sich kontinuierlich erstreckende Gewebemembran 29 bilden. Dabei ist bevorzugt der Verbindungsstoß 41 in seiner Längserstreckung in Längsrichtung kleiner als ein Abstand zwischen zwei Durchgangslöchern 34 ausgebildet, so dass der Verbindungsstoß 41 derart positioniert werden kann, dass die Lochrasterung der Durchgangslöcher 34 unabhängig der Aneinanderreihung von zwei Abschnitten der Gewebemembran 29 durchgängig und konstant ist.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform in den Figuren 4a und 4b ist der Verbindungsstoß 41 durch zwei gestufte Endabschnitte 42, 43 ausgebildet. Jeder Endabschnitt 42, 43 wird beispielsweise über eine vorbestimmte Länge auf die Hälfte der Dicke reduziert, so dass eine Art Stufenfalz gebildet wird und die Endabschnitte 42, 43 aneinander anliegen. Alternativ können die Endabschnitte 42, 43 angefast sein und sich in Analogie überlappen.
  • In den Figuren 5a bis 5c sind weitere alternative Ausführungsformen eines Verbindungsstoßes 41 dargestellt. Diese Ausführungsform gemäß den Figuren 5a bis 5c weicht dahingehend ab, dass die Endabschnitte 42, 43 ineinander greifen, wohingegen der Verbindungsstoß 41 gemäß den Figuren 4a und 4b überlappende Endabschnitte 42, 43 umfasst.
  • Der Verbindungsstoß 41 gemäß Figur 5a ist durch eine schwalbenschwanzförmige Verbindung aus den Endabschnitten 42, 43 gebildet. Der Verbindungsstoß 41 gemäß Figur 5b stellt eine Abwandlung der schwalbenschwanzförmigen Verbindung dar, indem anstelle der Schwalbenschwanzform eine Omegaform gewählt wurde. Figur 5c zeigt einen Verbindungsstoß 41, der eine Nut- und Federverbindung mit einer Hinterschneidung umfasst. Weitere alternative Ausführungsformen zur Herstellung eines ineinander greifenden Verbindungsstoßes 41 sind ebenfalls denkbar.
  • Durch die Ausgestaltung des Verbindungsstoßes 41 ist die ausbildbare Länge eines solchen Brenners 11 unbeschränkt.

Claims (18)

  1. Brenner mit einer Oberflächenverbrennung, der ein Gehäuse (12) umfasst, welches stromauf einer Brennerseite eine Zuführung (16) für ein Brennstoff-Luft-Gemisch und stromab an einer Austrittsseite eine Gewebemembran (29) aufweist, wobei die Gewebemembran (29) streifenförmig ausgebildet ist und deren Länge (L) eine Vielfaches von deren Breite (B) entspricht, mit einer Flammenrückschlagsperre (24), welche stromauf der Gewebemembran (29) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebemembran (29) eine Lochrasterung aus wenigstens einer Reihe von Durchtrittslöchern (34) aufweist und dass eine Haltevorrichtung (28) vorgesehen ist, welche die Gewebemembran (29) mit Abstand zur Flammenrückschlagsperre (24) oder unter Zwischenschaltung eines Distanzelementes (30) aufnimmt.
  2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebemembran (29) ein Verhältnis von Länge (L) zu Breite (B) von wenigstens 5:1, insbesondere von wenigstens 10:1, aufweist.
  3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) rohrförmig ausgebildet und die Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemisches an einer Stirnseite, an einer Seitenwand oder einer Unterseite des Gehäuses (12) vorgesehen ist.
  4. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Flammenrückschlagsperre (24) in einem zur Brennerseite weisenden Abschnitt (25) des Gehäuses (12) integriert ist.
  5. Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem stirnseitigen, zur Brennerseite weisenden Abschnitt (25) des Gehäuses (12) Durchgangsbohrungen (26) vorgesehen sind.
  6. Brenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebemembran (29) durch Klemmung in der Haltevorrichtung (28) angeordnet ist.
  7. Brenner nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (28) zwei Klemmleisten (31) umfasst, welche spiegelbildlich zueinander weisende Aufnahmen (32) zur klemmenden Fixierung der Gewebemembran (29) aufweist.
  8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmleiste (31) als Frästeil oder durch einen oder mehrere übereinander stapelbare Blechstreifen ausgebildet ist.
  9. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, die Haltevorrichtung (28) lösbar an dem Gehäuse (12) befestigbar ist.
  10. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) aus einem gewalzten oder gezogenen Profil besteht und die Haltevorrichtung (28) zur Fixierung der Flammenrückschlagsperre (24) und der Gewebemembran (29) daran befestigbar ist.
  11. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) und die Haltevorrichtung (28) aus einem gewalzten oder gezogenen Material hergestellt sind und die Flammenrückschlagsperre (24) und Gewebemembran (29) in die Haltevorrichtung (28) einsteckbar sind.
  12. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebemembran (29) eine Lochrasterung aus wenigstens einer Reihe von vorzugsweise im gleichen Abstand zueinander angeordneten Durchgangslöchern (34) aufweist.
  13. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebemembran (29) eine ein-, zwei- oder dreireihige Lochrasterung aufweist und vorzugsweise die Lochrasterung der Flammenrückschlagsperre (24) ein-, zwei- oder dreireihig ist und insbesondere in der Anzahl der Reihen der der Gewebemembran (29) entspricht.
  14. Brenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abschnitte von Gewebemembranen (29) mit einem Verbindungsstoß (41) zu einem Streifen anordenbar sind.
  15. Brenner nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstoß (41) durch zwei ineinander greifende oder sich überlappende Endabschnitte (42, 43) ausgebildet ist.
  16. Brenner nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte (42, 43) gestuft oder angefast sind und formschlüssig aneinander anliegen.
  17. Brenner nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte (42, 43) als Schwalbenschwanzverbindung, omegaförmige Verbindung oder Nut- und Federverbindung mit einer Hinterschneidung ineinander greifend ausgebildet sind.
  18. Brenner nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsstoß (41) in Längserstreckung der Gewebemembran (29) kleiner als ein Abstand zwischen zwei Durchgangslöchern (34) ausgebildet ist.
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