NL1004647C2 - Burner for gas and air mixture - Google Patents

Burner for gas and air mixture Download PDF

Info

Publication number
NL1004647C2
NL1004647C2 NL1004647A NL1004647A NL1004647C2 NL 1004647 C2 NL1004647 C2 NL 1004647C2 NL 1004647 A NL1004647 A NL 1004647A NL 1004647 A NL1004647 A NL 1004647A NL 1004647 C2 NL1004647 C2 NL 1004647C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
section
bodies
region
flow
cross
Prior art date
Application number
NL1004647A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Paulus Jacobus Vloon
Original Assignee
Fasto Nefit Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fasto Nefit Bv filed Critical Fasto Nefit Bv
Priority to NL1004647A priority Critical patent/NL1004647C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1004647C2 publication Critical patent/NL1004647C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78Cooling burner parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12Radiant burners
    • F23D14/126Radiant burners cooperating with refractory wall surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/82Preventing flashback or blowback

Abstract

Combustion is carried out in material which is pervious to gas. The free cross section of the flow passage in the material, taken in the direction of flow, increases from that in a section with fine material structure to that with coarser structure The fine structure inhibits combustion, while the coarse structure enables combustion. The assembly, through which the gas/air mixture flows, consists of a series of bodies which are shaped so that their cross section, taken in the direction of flow, decreases from a first section to a second section. It can increase again in a third section The material with fine structure lies in the first section that with coarse structure in the second. The bodies are in the form of rods with round or polygonal cross section.

Description

Korte aanduiding: Brander voor het verbranden van een voorgemengd gas/luchtmengsel.Short designation: Burner for burning a premixed gas / air mixture.

De uitvinding heeft betrekking op een brander voor het verbranden van een voorgemengd gas/luchtmengsel in een gasdoorlatend materiaal, waarvan de vrije stromings-dwarsdoorsnede in de stroomrichting van het mengsel van 5 een fijne, de verbranding onderdrukkende struktuur naar een grovere, de verbranding toelatende struktuur toeneemt, waarbij het gasdoorlatende materiaal bestaat uit een reeks lichamen, die zich in de stroomrichting van het mengsel uitstrekken, en waarvan de dwarsdoorsnede van een 10 eerste gebied naar een volgend, tweede gebied toe zodanig afneemt, dat tussen de lichamen in het eerste gebied een stromingsdwarsdoorsnede met de fijne struktuur en in het tweede gebied een stromingsdwarsdoorsnede met de grovere struktuur is gevormd.The invention relates to a burner for burning a premixed gas / air mixture in a gas-permeable material, the free flow cross-section of which in the flow direction of the mixture from a fine structure suppressing combustion to a coarser structure permitting combustion increases, the gas-permeable material consisting of a series of bodies extending in the direction of flow of the mixture, the cross-section of which from a first region to a subsequent, second region decreases such that between the bodies in the first region flow cross section with the fine structure and in the second region a flow cross section with the coarser structure is formed.

15 Een dergelijke brander is bekend uit de Britse oc trooiaanvrage 2 290 608, en bezit een kamer waaruit via een poreuze verdeelpaat een lucht/brandstofmengsel wordt toegevoerd aan een reeks in hoofdzaak plaatvormige vlam-steunelementen. De vlamsteunelementen definiëren daartus-20 sen gleuven die, gezien in de stroomrichting van het lucht/brandstofmengsel, divergeren. De vlamsteunelementen liggen in het eerste, stroomopwaarts gelegen gebied nauw tegen elkaar, en vormen hier relatief nauwe stromingska-nalen, die een verbranding niet toelaten. In het tweede, 25 meer stroomafwaarts gelegen gebied worden daarentegen bredere stromingskanalen verschaft, waarin de verbranding kan plaatsvinden.Such a burner is known from British patent application 2 290 608, and has a chamber from which an air / fuel mixture is supplied via a porous distributor plate to a series of substantially plate-shaped flame support elements. The flame support elements between them define slots that diverge when viewed in the flow direction of the air / fuel mixture. The flame support elements lie closely together in the first upstream region, and here form relatively narrow flow channels, which do not allow combustion. In the second, more downstream region, on the other hand, wider flow channels are provided in which combustion can take place.

De uitvinding beoogt een brander van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarin een gasdoorlatend 30 materiaal met optimale eigenschappen wordt toegepast.The object of the invention is to provide a burner of the type mentioned in the preamble, in which a gas-permeable material with optimum properties is used.

Daartoe is de brander volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de lichamen bestaan uit staven met een ronde of veelhoekige dwarsdoorsnede. Wanneer de lichamen dicht tegen elkaar aan liggen in de genoemd eerste ge- 1 004647 2 bied, laten zij uitsluitend nauwe doorstroomkanalen vrij. Daarbij wordt dan in het eerste gebied over een lengte, die ter verhindering van een terugslag van de vlam noodzakelijk wordt geacht, een gelijkblijvende dwarsdoorsnede 5 gebruikt. Gezien in de gasstroomrichting begint daarna de verjonging van de lichamen naar het verbrandingsgebied. Deze verjonging kan continu of trapsgewijs plaatsvinden. Door het verminderen of het weglaten van stijve dwarsverbindingen in de hete verbrandingszone mag de brander 10 roodgloeiend worden met behoud van een lange levensduur.To this end, the burner according to the invention is characterized in that the bodies consist of bars with a round or polygonal cross section. When the bodies lie closely together in said first region, they release only narrow flow-through channels. A constant cross-section 5 is then used in the first region over a length which is considered necessary to prevent flashback. Seen in the gas flow direction, the rejuvenation of the bodies to the combustion area then begins. This rejuvenation can take place continuously or in stages. By reducing or omitting rigid cross connections in the hot combustion zone, the burner 10 may become red-hot while maintaining a long service life.

Op het tweede gebied kan, gezien in stroomafwaartse richting, een derde gebied volgen, waarin de dwarsdoorsnede van de lichamen opnieuw toeneemt. Op deze wijze kan het eigenlijke verbrandingsgebied gericht binnen de bran-15 der worden aangebracht.Seen in the downstream direction, a second region can follow, in which the cross section of the bodies again increases. In this way, the actual combustion area can be targeted within the burner.

Men kan de lichamen tot een compacte eenheid bundelen en deze bijvoorbeeld door middel van groeven ten opzichte van elkaar fixeren. Het is ook mogelijk de lichamen na het bundelen door een geschikte thermische 20 behandeling tot een eenheidslichaam te sinteren. Verder is het mogelijk, direkt een eenheidslichaam in een giet-of sinterwerkwijze te vervaardigen, waarbij elk voor de beoogde toepassing geschikt materiaal kan worden gebruikt.The bodies can be bundled into a compact unit and fixed with respect to one another, for example, by means of grooves. It is also possible to sinter the bodies into a unitary body after bundling by appropriate heat treatment. Furthermore, it is possible to manufacture a unitary body directly in a casting or sintering process, using any material suitable for the intended application.

25 Het is in principe ook mogelijk, enkele of alle lichamen van binnen hol uit te voeren en daardoorheen een warmtedrager te leiden. Op deze wijze is het mogelijk, een optimale warmte-afvoer uit het verbrandingsgebied te bereiken. Een voorkeurstoepassingsgebied is de verwar-30 mingstechniek. Het verwarmingswater kan binnen het lichaam, bij voorkeur in combinatie met een zich daaromheen bevindende watermantel, geleid worden, zodat een water-verwarmingsinrichting op de wijze van een doorstroomver-warmingstoestel wordt verkregen.In principle it is also possible to design some or all bodies hollow on the inside and to pass a heat carrier through them. In this way it is possible to achieve an optimal heat dissipation from the combustion area. A preferred field of application is the heating technique. The heating water can be led inside the body, preferably in combination with a water jacket surrounding it, so that a water heating device is obtained in the manner of a flow-through heater.

35 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin schematisch uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding zijn getoond, waarbij: fig. 1 een langsdoorsnede door een verwarmingsketel 1 004647 3 met een geïntegreerde brander toont; fig. 2 de doorsnede II-II van fig. 1 toont; fig. 3 een alternatieve uitvoeringsvorm van de verwarmingsketel volgens fig. 1 toont; 5 fig. 4 op vergrote schaal een langsdoorsnede van een hol lichaam toont; fig. 5 verschillende contouren van een lichaam toont; en fig. 6 een langsdoorsnede door een alternatieve 10 uitvoeringsvorm van een verwarmingsketel met een geïntegreerde brander toont.The invention is further elucidated with reference to the drawing, which schematically shows exemplary embodiments of the invention, wherein: fig. 1 shows a longitudinal section through a heating boiler 1 004647 3 with an integrated burner; Fig. 2 shows section II-II of Fig. 1; Fig. 3 shows an alternative embodiment of the heating boiler according to Fig. 1; Fig. 4 shows an enlarged longitudinal section of a hollow body; Fig. 5 shows different contours of a body; and Fig. 6 shows a longitudinal section through an alternative embodiment of a heating boiler with an integrated burner.

In de verschillende figuren hebben gelijke verwij-zingscijfers betrekking op gelijke onderdelen of onderdelen met een gelijke funktie.In the different figures, like reference numerals refer to like parts or parts with the same function.

15 Volgens fig. 1 en 2 bevindt zich in een waterruimte 1 met een toevoeraansluiting 2 voor water en een afvoer-aansluiting 3 voor water een brander van zich verjongende lichamen 4. In het weergegeven geval gaat het om staven, die dicht op elkaar gepakt zijn. Een gas/luchtmengsel 20 stroomt vanuit een mengkamer 5 eerst door relatief nauwe tussenruimten 6 in een stroomopwaarts gebied A, waarin nog geen verbranding kan plaatsvinden. Door een voldoende lengte van dit gebied A kan een terugslag van de vlammen in de mengkamer 5 met zekerheid uitgesloten worden. Ten 25 gevolge van de verjonging van de staven verwijden de eerst nauwe tussenruimten 6 zich in een volgend gebied B tot tussenruimten 6', waarin de verbranding van het mengsel kan plaatsvinden. Daarbij worden de lichamen 4 zeer warm. Zij dragen de in het gebied B ontstane warmte di-30 rekt over aan het ketelwater in de zich daaromheen bevindende waterruimte 1. De rookgassen stromen vervolgens door een rookgasafvoer 7, waarvandaan eveneens warmte aan het ketelwater kan worden overgedragen.According to Figs. 1 and 2, in a water space 1 with a supply connection 2 for water and a discharge connection 3 for water there is a burner of rejuvenating bodies 4. In the case shown these are rods which are packed closely together . A gas / air mixture 20 flows from a mixing chamber 5 first through relatively narrow gaps 6 into an upstream region A in which combustion cannot yet take place. Due to a sufficient length of this area A, a recoil of the flames in the mixing chamber 5 can be safely excluded. As a result of the rejuvenation of the bars, the first narrow gaps 6 widen in a subsequent area B to gaps 6 'in which the combustion of the mixture can take place. The bodies 4 thereby become very hot. They transfer the heat generated in area B directly to the boiler water in the surrounding water space 1. The flue gases then flow through a flue gas outlet 7, from which heat can also be transferred to the boiler water.

Het gebied B kan volgens fig. l aan de stroomaf-35 waartse zijde van de zich verjongende lichamen 4 liggen. Het gebied kan ook volgens fig. 3 in een tussengebied liggen, zodat daarop - gezien in de mengselstroomrichting - nog een gebied C met nauwere tussenruimten zonder ver- 1 0 0 4647 4 branding volgt.The region B can, according to FIG. 1, lie on the downstream side of the rejuvenating bodies 4. The region can also lie in an intermediate region according to Fig. 3, so that - viewed in the mixture flow direction - an additional region C follows with narrower gaps without burning.

De lichamen 4 kunnen volgens fig. 4 alle of gedeeltelijk een in langsrichting lopende holle ruimte 8 bezitten waardoor een warmtedrager stroomt. Op deze wijze is 5 het mogelijk, een doorstroomverwarmingstoestel te verschaffen.The bodies 4 can, according to Fig. 4, all or partly have a longitudinal hollow space 8 through which a heat carrier flows. In this way it is possible to provide a flow-through heater.

In fig. 5 zijn drie verschillende soorten verjongingen van de lichamen weergegeven, te weten van links naar rechts in de figuur gezien een continue, afgeknot kegel-10 vormige verjonging, een getrapte, afgeknot kegelvormige verjonging, en een continue, exponentiële verjonging. De exacte vormgeving en in het bijzonder de lengte van de afzonderlijke gebieden A, B of C kan door een deskundige door proeven zonder uitvinderswerkzaamheid worden be-15 paald.In Fig. 5, three different types of body rejuvenations are shown, from left to right in the figure, a continuous truncated cone-shaped rejuvenation, a stepped truncated cone-shaped rejuvenation, and a continuous exponential rejuvenation. The exact shape and in particular the length of the individual regions A, B or C can be determined by a person skilled in the art by experiments without inventor activity.

In afwijking van de in fig. 1 en fig. 3 weergegeven uitvoeringsvormen is het ook mogelijk, een brander te verschaffen, waarbij als zelfstandig konstruktie-element een eigenlijke uitbrandruimte binnen de watermantel be-20 hoort, zoals in fig. 6 is getoond. Een dergelijke uitvoering valt binnen het kader van de onderhavige uitvinding.In deviation from the embodiments shown in fig. 1 and fig. 3 it is also possible to provide a burner, wherein as an independent construction element an actual burn-out space within the water jacket belongs, as is shown in fig. 6. Such an embodiment is within the scope of the present invention.

1 0046471 004647

Claims (8)

1. Brander voor het verbranden van een voorgemengd gas/ luchtmengsel in een gasdoorlatend materiaal, waarvan de vrije stromingsdwarsdoorsnede in de stroomrichting van het mengsel van een fijne, de verbranding onderdrukkende 5 struktuur naar een grovere, de verbranding toelatende struktuur toeneemt, waarbij het gasdoorlatende materiaal bestaat uit een reeks lichamen, die zich in de stroomrichting van het mengsel uitstrekken, en waarvan de dwarsdoorsnede van een eerste gebied naar een volgend, 10 tweede gebied toe zodanig afneemt, dat tussen de lichamen in het eerste gebied een stromingsdwarsdoorsnede met de fijne struktuur en in het tweede gebied een stromingsdwarsdoorsnede met de grovere struktuur is gevormd, met het kenmerk, dat de lichamen (4) bestaan uit staven met 15 een ronde of veelhoekige dwarsdoorsnede.1. Burner for burning a premixed gas / air mixture in a gas-permeable material, the free flow cross-section of which in the flow direction of the mixture increases from a fine, combustion-suppressing structure to a coarser, combustion-permitting structure, the gas-permeable material consists of a series of bodies which extend in the direction of flow of the mixture, the cross-section of which from a first region to a subsequent, second region decreases such that between the bodies in the first region a flow cross-section with the fine structure and a flow cross-section with the coarser structure is formed in the second region, characterized in that the bodies (4) consist of bars with a round or polygonal cross-section. 2. Brander volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dwarsdoorsnede van de lichamen (4) in een op het tweede gebied (B) volgend derde gebied (C) weer toeneemt. 20Burner according to claim 1, characterized in that the cross-section of the bodies (4) increases again in a third region (C) following the second region (B). 20 3. Brander volgens een van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat losse lichamen (4) zijn samengevoegd en in hun positie ten opzichte van elkaar zijn gefixeerd.Burner according to either of Claims 1 and 2, characterized in that loose bodies (4) are combined and fixed in position relative to each other. 4. Brander volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de lichamen (4) door een geschikte thermische behandeling tot een eenheidslichaam samengesinterd zijn.Burner according to claim 3, characterized in that the bodies (4) are sintered together into a unitary body by suitable heat treatment. 5. Brander volgens conclusie l of 2, met het kenmerk, 30 dat de lichamen (4) deel uitmaken van een in een giet- of sinterwerkwijze vervaardigd eenheidslichaam.Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the bodies (4) form part of a unitary body manufactured in a casting or sintering process. 6. Brander volgens een van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de verjonging van de lichamen (4) continu 35 en/of trapsgewijs is uitgevoerd. 1004647 iBurner according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the rejuvenation of the bodies (4) is continuous and / or stepped. 1004647 i 7. Brander volgens een van de conclusies 1-6, net het kenmerk, dat het resp. enkele van de lichamen (4) voor een doorstroming van een warmtedrager een in langsrich-ting lopende holle ruimte (8) bezitten. 5Burner according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the resp. some of the bodies (4) for a flow of a heat transfer medium have a longitudinal hollow space (8). 5 8. Brander volgens een van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat deze is omgeven door een watermantel (1). ï 004647Burner according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is surrounded by a water jacket (1). 004647
NL1004647A 1996-11-29 1996-11-29 Burner for gas and air mixture NL1004647C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1004647A NL1004647C2 (en) 1996-11-29 1996-11-29 Burner for gas and air mixture

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1004647 1996-11-29
NL1004647A NL1004647C2 (en) 1996-11-29 1996-11-29 Burner for gas and air mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1004647C2 true NL1004647C2 (en) 1998-06-03

Family

ID=19763955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1004647A NL1004647C2 (en) 1996-11-29 1996-11-29 Burner for gas and air mixture

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1004647C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999066263A1 (en) * 1998-06-16 1999-12-23 Graveson Energy Management Ltd. Burner
GB2342984A (en) * 1998-06-16 2000-04-26 Graveson Energy Management Ltd Burner

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1217341A (en) * 1957-12-24 1960-05-03 Financ Et Ind Pour La Fabricat Gas heater
DE1303596B (en) * 1966-05-09 1972-05-25 Electro Refractories & Abrasives Corp., Buffalo, N.Y. (V.StA.) MULTI-LAYER BURNER BLOCK FOR RADIATION BURNER
JPS5949403A (en) * 1982-09-14 1984-03-22 Ryozo Echigo Method and device for combustion
US5147201A (en) * 1990-11-19 1992-09-15 Institute Of Gas Technology Ultra-low pollutant emissions radiant gas burner with stabilized porous-phase combustion
DE4322109A1 (en) * 1993-07-02 1995-01-12 Durst Franz Prof Dr Dr H C burner
GB2290608A (en) * 1994-06-16 1996-01-03 British Gas Plc Fuel fired burners

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1217341A (en) * 1957-12-24 1960-05-03 Financ Et Ind Pour La Fabricat Gas heater
DE1303596B (en) * 1966-05-09 1972-05-25 Electro Refractories & Abrasives Corp., Buffalo, N.Y. (V.StA.) MULTI-LAYER BURNER BLOCK FOR RADIATION BURNER
JPS5949403A (en) * 1982-09-14 1984-03-22 Ryozo Echigo Method and device for combustion
US5147201A (en) * 1990-11-19 1992-09-15 Institute Of Gas Technology Ultra-low pollutant emissions radiant gas burner with stabilized porous-phase combustion
DE4322109A1 (en) * 1993-07-02 1995-01-12 Durst Franz Prof Dr Dr H C burner
GB2290608A (en) * 1994-06-16 1996-01-03 British Gas Plc Fuel fired burners

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 154 (M - 310) 18 July 1984 (1984-07-18) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999066263A1 (en) * 1998-06-16 1999-12-23 Graveson Energy Management Ltd. Burner
GB2342984A (en) * 1998-06-16 2000-04-26 Graveson Energy Management Ltd Burner
US6250913B1 (en) 1998-06-16 2001-06-26 Graveson Energy Management Ltd. Burner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6575736B1 (en) Infrared radiator that is designed as surface radiator
US5749720A (en) Gas heating apparatus with dual burners
GB2144528A (en) Incinerators of the regenerative type
NL1004647C2 (en) Burner for gas and air mixture
CA2475955A1 (en) Infrared radiator embodied as a surface radiator
NL1005382C1 (en) Gas burner.
RU2150637C1 (en) Gas burner for heating appliances, such as water heaters
AU672456B2 (en) Fuel fired burners
GB2242738A (en) Simulated solid fuel gas fires
AT402847B (en) HEAT GENERATOR WITH A PARTLY CATALYTICALLY COATED METALIC HONEYCOMB REACTOR
NL1002563C2 (en) Heating device, especially for hot water appliances.
JP2001041421A (en) Long sized surface combustion gas burner
NL9001366A (en) PREMIX GAS BURNER WITH WIDE CONTROL RANGE.
NL9000883A (en) CERAMIC BURNER.
KR900011192Y1 (en) Heating device of gas griddle
EP0703417B1 (en) Water-heater with catalytic burner
AT403092B (en) WATER HEATER
JP3046102B2 (en) Radiant tube burner
BE1000798A6 (en) By the burner section heated boiler.
NL193569C (en) Device for heating a liquid.
JP2526240B2 (en) Radiator of radiation heater device
NL9300934A (en) Burner head
SU1314196A1 (en) Device for cleaning ventilation discharge
PL137269B2 (en) Surface-type gas burner
JPH0820052B2 (en) Radiant tube burner

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
ZD Corrections to earlier publications

Free format text: PAT. BUL. 08/98, HEADING PD, SECTION 4, PAGE 1179, THE TITLE SHOULD BE MODEFIED INTO: BRANDER VOOR HET VERBRANDEN VAN EEN VOORGEMENGD GAS/LUCHTMENGSEL.

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20010601