EP3184892A1 - Brennervorrichtung - Google Patents

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EP3184892A1
EP3184892A1 EP16201595.2A EP16201595A EP3184892A1 EP 3184892 A1 EP3184892 A1 EP 3184892A1 EP 16201595 A EP16201595 A EP 16201595A EP 3184892 A1 EP3184892 A1 EP 3184892A1
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EP
European Patent Office
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structural element
combustion
burner
burner device
secondary structural
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16201595.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Luis Miguel Pacheco Monteiro
Lima Duarte Nuno Fernandes Garcia
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Bosch Termotechnologia SA
Original Assignee
Bosch Termotechnologia SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Termotechnologia SA filed Critical Bosch Termotechnologia SA
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
    • 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
    • F23D14/02—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
    • F23D14/08—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 axial outlets at the burner head
    • 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
    • F23D14/82—Preventing flashback or blowback
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/102—Flame diffusing means using perforated plates
    • F23D2203/1023—Flame diffusing means using perforated plates with specific free passage areas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/104—Grids, e.g. honeycomb grids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2209/00—Safety arrangements
    • F23D2209/10—Flame flashback

Definitions

  • the invention is based on a burner device, in particular a gas burner device, having at least one structural element which has a multiplicity of passage recesses for a combustion fluid and which provides at least one combustion surface.
  • the burner device is arranged at least one secondary structural element having a plurality of combustion fluid passage recesses providing at least a second combustion surface and being spaced apart from the structural element viewed along a main flow direction of the combustion fluid.
  • a "burner device” should be understood as meaning, in particular, at least one part, in particular a subassembly, of a burner, in particular of a gas burner.
  • the burner device may also comprise the entire burner, in particular the entire gas burner.
  • the burner device is in particular intended to to burn a combustion fluid and in particular to produce at least one heating flame.
  • provided is intended to be understood in particular specially programmed, designed and / or equipped.
  • the fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
  • a "structural element” is to be understood in particular as a unit, in particular macroscopically and advantageously optically visibly structured unit, in particular passive unit, which is preferably adapted to a shape of a distributor unit of a burner, in particular a gas burner.
  • the structural element may be formed at least partially, preferably at least to a large extent and particularly preferably completely from a porous material, such as a sintered material, a woven fabric, a knitted fabric and / or a perforated plate.
  • the structural element is formed as a grid element.
  • the term "at least a large part” should be understood to mean in particular at least 60%, advantageously at least 70%, preferably at least 80% and particularly preferably at least 90%.
  • a "distributor unit” is to be understood in particular as meaning a unit which is provided to distribute the combustion fluid, at least substantially uniformly, over a defined area, in particular a firing zone, of the burner device, whereby in particular a uniform heating flame front can be produced.
  • the distributor element can have any shape and / or contour that appears expedient to a person skilled in the art, such as, for example, an at least partially spherical, conical, prismatic, ellipsoidal, annular, cylindrical and / or cuboidal shape and / or contour.
  • the distributor element is designed as a distributor plate and particularly preferably arched, in particular in the form of a cylinder jacket, preferably a circular cylinder jacket.
  • a porosity of the distributor unit is in particular between 2% and 25%, preferably between 4% and 20% and particularly preferably between 7% and 15%.
  • a "porosity" of an object should in particular be understood to mean a ratio of a void volume to a total volume of the object.
  • a minimum distance between the distributor unit and the structural unit in a mounted state is a maximum of 10 mm, advantageously at most 5 mm, preferably at most 2.5 mm and particularly preferably at most 1 mm.
  • the structural unit rests on at least a major part of the distributor unit.
  • a "secondary structural element” is to be understood as meaning in particular a unit, in particular a macroscopically and advantageously optically visibly structured unit, which at least partially, preferably at least a large part and particularly preferably entirely of a porous material, such as a sintered material, a tissue , a knit fabric and / or a perforated plate is formed.
  • the secondary structural element is formed as a grid element.
  • the term "spaced" is to be understood in particular that the structural element and the secondary structural element define an air gap, which is arranged between the structural element and the secondary structural element.
  • a generic burner device can be provided with improved operating characteristics.
  • flashbacks in particular flashbacks to a supply line of a combustion fluid
  • flashbacks to a supply line of a combustion fluid can be at least largely prevented.
  • a complex and / or expensive cooling of a burner, in particular a gas burner can be dispensed with in order to prevent flashbacks.
  • a distance between the structural element and the secondary structural element is maximally so great that it is still possible to skip a combustion flame between the structural element and the secondary structural element.
  • the maximum distance is to be selected such that it is possible to skip a combustion flame both from the structural element to the secondary structural element and from the secondary element to the structural element.
  • the maximum distance is particularly dependent on a specific geometry and / or specific performance parameters of a burner, in particular a gas burner.
  • a maximum distance can be determined by simple experiments. As a result, an advantageously reliable function of the burner device can be achieved.
  • an area fraction of the passage openings of the burner element in relation to a total area of the burner element amounts to at least substantially at least substantially 50%.
  • an area fraction of the passage recesses of the secondary structural element in relation to a total area of the secondary structural element is at least substantially at least substantially 50%.
  • the structural element and the secondary structural element are formed at least partially at least substantially identical.
  • the structural element and the secondary structural element may be at least substantially identical in terms of a material and / or with respect to a geometry. As a result, material and / or manufacturing costs can be advantageously reduced.
  • the structural element and the secondary structural element are formed at least partially at least substantially different.
  • the structural element and the secondary structural element can be designed at least substantially differently with regard to a material, with respect to a geometry and / or with respect to a permeability to the combustion fluid. In this way, an advantageous flexibility in the formation of the structural element and the secondary structural element can be made possible.
  • a gas burner in particular a premix gas burner, with at least one burner device according to the invention is proposed.
  • a method for operating a gas burner in which, under normal operating conditions, damage to the gas burner by flashback, by providing a second combustion surface is at least largely prevented.
  • a first Combustion surface provided by a structural element.
  • the second combustion surface is provided in particular by a secondary structural element. Damage to the gas burner by flashbacks, in particular flashbacks to a supply line of a combustion fluid, can thereby be at least largely prevented.
  • the burner device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the burner device according to the invention can have a number deviating from a number of individual elements, components and units mentioned herein.
  • FIG. 1 shows a simplified representation of a gas burner 30.
  • the gas burner 30 is designed as Vormischgasbrenner.
  • the gas burner 30 is supplied with a combustion fluid, in particular a fuel gas-air mixture.
  • the gas burner 30 has a burner device 10 with a structural element 12.
  • the structural member 12 has a plurality of combustion fluid passage recesses 26 and provides a first combustion surface 14.
  • the burner apparatus 10 includes a secondary structural element 16 having a plurality of combustion fluid passage recesses 28 providing at least one second combustion surface 18.
  • the secondary structural element 16 viewed along a main flow direction 20 of the combustion fluid, is arranged at a distance from the structural element 12. A distance 22 between the structural element 12 and the secondary structural element 16 is maximally so great that it is still possible to skip a combustion flame 24 between the structural element 12 and the secondary structural element 16.
  • the structural element 12 and the secondary structural element 16 are formed as grid elements.
  • An area ratio of the passage recesses 26 of the structural member 12 in relation to a total area of the structural member 12 is at least 50%.
  • An area ratio of the passage recesses 28 of the secondary structural element 16 in relation to a total area of the secondary structural element 16 is at least 50%.
  • the structural element 12 and the secondary structural element 16 may be formed at least in regions, in particular with respect to a material and / or with respect to a geometry, at least substantially identical. Alternatively, it is also conceivable that the structural element 12 and the secondary structural element 16, in particular with respect to a material, are at least substantially different in terms of geometry and / or with respect to a permeability to the combustion fluid.
  • FIGS. 2 to 4 show a skip of a combustion flame 24 during operation of the gas burner 30.
  • FIG. 2 shows a combustion flame 24, which burns on a second combustion surface 18 provided by the secondary structural element 16. Due to the immediate vicinity of the combustion flame 24 to the secondary structural element 16, there is an overheating of the secondary structural element 16 and a radiation of heat energy 32 in the gap 34 between the secondary structural element 16 and the structural element 12. By the radiated heat energy 32 takes place in the After a period of time dependent on, for example, a composition of the combustion fluid, the combustion flame 24 bounces back onto the second one provided by the secondary structural element 16 Combustion surface 18 (cf. FIG. 3 ). The in the FIGS. 2 to 4 The process shown repeats during operation of the gas burner 30.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Brennervorrichtung (10) mit zumindest einem Strukturelement (12), welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen (26) für ein Verbrennungsfluid aufweist und welches zumindest eine Verbrennungsoberfläche (14) bereitstellt. Es wird vorgeschlagen, dass die Brennervorrichtung (10) zumindest ein Sekundärstrukturelement (16) umfasst, welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen (28) für das Verbrennungsfluid aufweist, welches zumindest eine zweite Verbrennungsoberfläche (18) bereitstellt und welches, entlang einer Hauptströmungsrichtung (20) des Verbrennungsfluids betrachtet, beabstandet zu dem Strukturelement (12) angeordnet ist.

Description

    Stand der Technik
  • Es ist bereits eine Brennervorrichtung mit zumindest einem Strukturelement, welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen für ein Verbrennungsfluid aufweist und welches zumindest eine Verbrennungsoberfläche bereitstellt, vorgeschlagen worden.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Brennervorrichtung, insbesondere von einer Gasbrennervorrichtung, mit zumindest einem Strukturelement, welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen für ein Verbrennungsfluid aufweist und welches zumindest eine Verbrennungsoberfläche bereitstellt.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Brennervorrichtung zumindest ein Sekundärstrukturelement, welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen für das Verbrennungsfluid aufweist, welches zumindest eine zweite Verbrennungsoberfläche bereitstellt und welches, entlang einer Hauptströmungsrichtung des Verbrennungsfluids betrachtet, beabstandet zu dem Strukturelement angeordnet ist.
  • Unter einer "Brennervorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Brenners, insbesondere eines Gasbrenners, verstanden werden. Insbesondere kann die Brennervorrichtung auch den gesamten Brenner, insbesondere den gesamten Gasbrenner, umfassen. Die Brennervorrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, ein Verbrennungsfluid zu verbrennen und dabei insbesondere zumindest eine Heizflamme zu erzeugen. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
  • Unter einem "Strukturelement" soll insbesondere eine, insbesondere makroskopisch und vorteilhaft optisch sichtbar strukturierte Einheit, insbesondere passive Einheit, verstanden werden, welche vorzugsweise an eine Form einer Verteilereinheit eines Brenners, insbesondere eines Gasbrenners, angepasst ist. Insbesondere kann das Strukturelement zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig aus einem porösen Material, wie beispielsweise einem Sintermaterial, einem Gewebe, einem Gestrick und/oder einer Lochplatte ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Strukturelement als ein Gitterelement ausgebildet. Unter dem Ausdruck "zu wenigstens einem Großteil" soll dabei insbesondere zumindest 60 %, vorteilhaft zumindest 70 %, vorzugsweise zumindest 80 % und besonders bevorzugt zumindest 90 % verstanden werden. Unter einer "Verteilereinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, das Verbrennungsfluid, zumindest im Wesentlichen gleichmäßig, über einen definierten Bereich, insbesondere eine Brennzone, der Brennervorrichtung zu verteilen, wodurch insbesondere eine gleichmäßige Heizflammenfront erzeugt werden kann. Das Verteilerelement kann eine beliebige, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Form und/oder Kontur aufweisen, wie beispielsweise eine zumindest teilweise kugelförmige, kegelförmige, prismenförmige, ellipsoidenförmige, ringförmige, zylinderförmige und/oder quaderförmige Form und/oder Kontur. Vorteilhaft ist das Verteilerelement als Verteilerplatte und besonders bevorzugt gewölbt, insbesondere in Form eines Zylindermantels, vorzugsweise eines Kreiszylindermantels, ausgebildet. Eine Porosität der Verteilereinheit beträgt insbesondere zwischen 2 % und 25 %, vorzugsweise zwischen 4 % und 20 % und besonders bevorzugt zwischen 7 % und 15 %. Dabei soll unter einer "Porosität" eines Objekts insbesondere ein Verhältnis von einem Hohlraumvolumen zu einem Gesamtvolumen des Objekts verstanden werden. Insbesondere beträgt ein minimaler Abstand zwischen der Verteilereinheit und der Struktureinheit in einem montierten Zustand maximal 10 mm, vorteilhaft maximal 5 mm, vorzugsweise maximal 2,5 mm und besonders bevorzugt maximal 1 mm. Besonders bevorzugt liegt die Struktureinheit zu wenigstens einem Großteil an der Verteilereinheit an.
  • Unter einem "Sekundärstrukturelement" soll insbesondere eine, insbesondere makroskopisch und vorteilhaft optisch sichtbar strukturierte Einheit, insbesondere passive Einheit, verstanden werden, welche zumindest teilweise, vorzugsweise zu wenigstens einem Großteil und besonders bevorzugt vollständig aus einem porösen Material, wie beispielsweise einem Sintermaterial, einem Gewebe, einem Gestrick und/oder einer Lochplatte ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Sekundärstrukturelement als ein Gitterelement ausgebildet. Unter dem Begriff "beabstandet" soll insbesondere verstanden werden, dass das Strukturelement und das Sekundärstrukturelement einen Luftspalt begrenzen, welcher zwischen dem Strukturelement und dem Sekundärstrukturelement angeordnet ist.
  • Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine gattungsgemäße Brennervorrichtung mit verbesserten Betriebseigenschaften bereitgestellt werden. Insbesondere können Flammenrückschläge, insbesondere Flammenrückschläge auf eine Zuleitung eines Verbrennungsfluids, zumindest weitgehend verhindert werden. Ferner kann eine aufwändige und/oder teure Kühlung eines Brenners, insbesondere eines Gasbrenners, zur Verhinderung von Flammenrückschlägen entfallen.
  • Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Abstand zwischen dem Strukturelement und dem Sekundärstrukturelement maximal so groß ist, dass ein Überspringen einer Verbrennungsflamme zwischen dem Strukturelement und dem Sekundärstrukturelement noch möglich ist. Insbesondere ist der maximale Abstand derart zu wählen, dass ein Überspringen einer Verbrennungsflamme sowohl von dem Strukturelement auf das Sekundärstrukturelement als auch von dem Sekundärelement auf das Strukturelement möglich ist. Der maximale Abstand ist insbesondere von einer spezifischen Geometrie und/oder von spezifischen Leistungsparametern eines Brenners, insbesondere eines Gasbrenners, abhängig. Insbesondere kann ein maximaler Abstand durch einfache Versuche ermittelt werden. Hierdurch kann eine vorteilhaft zuverlässige Funktion der Brennervorrichtung erreicht werden.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Flächenanteil der Durchlassausnehmungen des Brennerelements in Relation zu einer Gesamtfläche des Brennerelements wenigstes zumindest im Wesentlichen 50 % beträgt. Vorzugsweise beträgt ein Flächenanteil der Durchlassausnehmungen des Sekundärstrukturelements in Relation zu einer Gesamtfläche des Sekundärstrukturelements wenigstens zumindest im Wesentlichen 50 %. Hierdurch kann ein vorteilhaft geringer Druckabfall über das Strukturelement und/oder über das Sekundärstrukturelement erreicht werden.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Strukturelement und das Sekundärstrukturelement zumindest bereichsweise zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Insbesondere können das Strukturelement und das Sekundärstrukturelement hinsichtlich eines Materials und/oder hinsichtlich einer Geometrie zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet sein. Hierdurch können Material- und/oder Herstellungskosten vorteilhaft reduziert werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Strukturelement und das Sekundärstrukturelement zumindest bereichsweise zumindest wesentlich verschieden ausgebildet sind. Insbesondere können das Strukturelement und das Sekundärstrukturelement hinsichtlich eines Materials, hinsichtlich einer Geometrie und/oder hinsichtlich einer Durchlässigkeit für das Verbrennungsfluid zumindest wesentlich verschieden ausgebildet sein. Hierdurch kann eine vorteilhafte Flexibilität bei der Ausbildung des Strukturelements und des Sekundärstrukturelements ermöglicht werden.
  • Ferner wird ein Gasbrenner, insbesondere ein Vormischgasbrenner, mit zumindest einer erfindungsgemäßen Brennervorrichtung vorgeschlagen. Hierdurch kann eine aufwändige und/oder teure Kühlung des Gasbrenners zur Verhinderung von Flammenrückschlägen entfallen.
  • Zudem wird ein Verfahren zum Betrieb eines Gasbrenners vorgeschlagen, bei welchem unter Normalbetriebbedingungen eine Beschädigung des Gasbrenners durch Flammenrückschlage, durch ein Bereitstellen einer zweiten Verbrennungsoberfläche zumindest weitgehend verhindert wird. Insbesondere wird eine erste Verbrennungsoberfläche durch ein Strukturelement bereitgestellt. Die zweite Verbrennungsoberfläche wird insbesondere durch ein Sekundärstrukturelement bereitgestellt. Hierdurch können Beschädigungen des Gasbrenners durch Flammenrückschläge, insbesondere Flammenrückschläge auf eine Zuleitung eines Verbrennungsfluids, zumindest weitgehend verhindert werden.
  • Die erfindungsgemäße Brennervorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Brennervorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Gasbrenner mit einer Brennervorrichtung, welche ein Strukturelement und ein Sekundärstrukturelement aufweist,
    Fig. 2
    eine Verbrennungsflamme oberhalb des Sekundärstrukturelement,
    Fig. 3
    ein Überspringen der Verbrennungsflamme von dem Sekundärstrukturelement auf das Strukturelement und
    Fig. 4
    ein Zurückspringen der Verbrennungsflamme auf das Sekundärstrukturelement.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Figur 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Gasbrenners 30. Der Gasbrenner 30 ist als Vormischgasbrenner ausgebildet. Dem Gasbrenner 30 wird ein Verbrennungsfluid, insbesondere ein Brenngas-Luft-Gemisch zugeführt. Der Gasbrenner 30 weist eine Brennervorrichtung 10 mit einem Strukturelement 12 auf. Das Strukturelement 12 weist eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen 26 für das Verbrennungsfluid auf und stellt eine erste Verbrennungsoberfläche 14 bereit. Die Brennervorrichtung 10 weist ein Sekundärstrukturelement 16 auf, welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen 28 für das Verbrennungsfluid aufweist, welches zumindest eine zweite Verbrennungsoberfläche 18 bereitstellt. Das Sekundärstrukturelement 16 ist, entlang einer Hauptströmungsrichtung 20 des Verbrennungsfluids betrachtet, beabstandet zu dem Strukturelement 12 angeordnet. Ein Abstand 22 zwischen dem Strukturelement 12 und dem Sekundärstrukturelement 16 ist maximal so groß, dass ein Überspringen einer Verbrennungsflamme 24 zwischen dem Strukturelement 12 und dem Sekundärstrukturelement 16 noch möglich ist.
  • Das Strukturelement 12 und das Sekundärstrukturelement 16 sind als Gitterelemente ausgebildet. Ein Flächenanteil der Durchlassausnehmungen 26 des Strukturelements 12 in Relation zu einer Gesamtfläche des Strukturelements 12 beträgt zumindest 50 %. Ein Flächenanteil der Durchlassausnehmungen 28 des Sekundärstrukturelements 16 in Relation zu einer Gesamtfläche des Sekundärstrukturelements 16 beträgt zumindest 50 %. Das Strukturelement 12 und das Sekundärstrukturelement 16 können zumindest bereichsweise, insbesondere hinsichtlich eines Materials und/oder hinsichtlich einer Geometrie, zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet sein. Alternativ ist es ebenso denkbar, dass das Strukturelement 12 und das Sekundärstrukturelement 16, insbesondere hinsichtlich eines Materials, hinsichtlich einer Geometrie und/oder hinsichtlich einer Durchlässigkeit für das Verbrennungsfluid, zumindest wesentlich verschieden ausgebildet sind.
  • Die Figuren 2 bis 4 zeigen ein Überspringen einer Verbrennungsflamme 24 während eines Betriebs des Gasbrenners 30. Figur 2 zeigt eine Verbrennungsflamme 24, welche an einer von dem Sekundärstrukturelement 16 bereitgestellten zweiten Verbrennungsoberfläche 18 brennt. Durch die unmittelbare Nähe der Verbrennungsflamme 24 zu dem Sekundärstrukturelement 16 kommt es zu einer Überhitzung des Sekundärstrukturelements 16 und zu einer Abstrahlung von Wärmeenergie 32 in den Zwischenraum 34 zwischen dem Sekundärstrukturelement 16 und dem Strukturelement 12. Durch die eingestrahlte Wärmeenergie 32 erfolgt ein Entzünden des in dem Zwischenraum 34 befindlichen Verbrennungsfluids und die Verbrennungsflamme 24 brennt darauf hin auf einer von dem Strukturelement 12 bereitgestellten ersten Verbrennungsoberfläche 14. Nach einer Zeitspanne, welche von beispielsweise von einer Zusammensetzung des Verbrennungsfluids abhängig ist, springt die Verbrennungsflamme 24 zurück auf die von dem Sekundärstrukturelement 16 bereitgestellten zweiten Verbrennungsoberfläche 18 (vgl. Figur 3). Der in den Figuren 2 bis 4 gezeigte Vorgang wiederholt sich während eines Betriebs des Gasbrenners 30.

Claims (9)

  1. Brennervorrichtung mit zumindest einem Strukturelement (12), welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen (26) für ein Verbrennungsfluid aufweist und welches zumindest eine Verbrennungsoberfläche (14) bereitstellt, gekennzeichnet durch zumindest ein Sekundärstrukturelement (16), welches eine Vielzahl von Durchlassausnehmungen (28) für das Verbrennungsfluid aufweist, welches zumindest eine zweite Verbrennungsoberfläche (18) bereitstellt und welches, entlang einer Hauptströmungsrichtung (20) des Verbrennungsfluids betrachtet, beabstandet zu dem Strukturelement (12) angeordnet ist.
  2. Brennervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (12) und das Sekundärstrukturelement (16) als Gitterelemente ausgebildet sind.
  3. Brennervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (22) zwischen dem Strukturelement (12) und dem Sekundärstrukturelement (16) maximal so groß ist, dass ein Überspringen einer Verbrennungsflamme (24) zwischen dem Strukturelement (12) und dem Sekundärstrukturelement (16) noch möglich ist.
  4. Brennervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächenanteil der Durchlassausnehmungen (26) des Strukturelements (12) in Relation zu einer Gesamtfläche des Strukturelements (12) wenigstens zumindest im Wesentlichen 50% beträgt.
  5. Brennervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flächenanteil der Durchlassausnehmungen (28) des Sekundärstrukturelements (16) in Relation zu einer Gesamtfläche des Sekundärstrukturelements (16) wenigstens zumindest im Wesentlichen 50 % beträgt.
  6. Brennervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (12) und das Sekundärstrukturelement (16) zumindest bereichsweise zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
  7. Brennervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (12) und das Sekundärstrukturelement (16) zumindest bereichsweise zumindest wesentlich verschieden ausgebildet sind.
  8. Gasbrenner, insbesondere Vormischgasbrenner, mit zumindest einer Brennervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Gasbrenners (30) dadurch gekennzeichnet, dass unter Normalbetriebbedingungen eine Beschädigung des Gasbrenners durch Flammenrückschlage (30), durch ein Bereitstellen einer zweiten Verbrennungsoberfläche (18) zumindest weitgehend verhindert wird.
EP16201595.2A 2015-12-22 2016-12-01 Brennervorrichtung Withdrawn EP3184892A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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PT109048A PT109048A (pt) 2015-12-22 2015-12-22 Dispositivo de queimador

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EP3184892A1 true EP3184892A1 (de) 2017-06-28

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EP16201595.2A Withdrawn EP3184892A1 (de) 2015-12-22 2016-12-01 Brennervorrichtung

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PT (1) PT109048A (de)

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