NL1005800C2

NL1005800C2 - Branderlichaam voor een brander voor gasvormige brandstoffen.

Info

Publication number: NL1005800C2
Application number: NL1005800A
Authority: NL
Inventors: Charles Johannes Henricus Ven; Josephus Catharina Hen Zeegers
Original assignee: Fasto Nefit Bv
Priority date: 1996-11-16
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1999-05-10
Also published as: DE19729718A1; NL1005800A1

Description

973012/Ti/kfa

Korte aanduiding: Branderlichaam voor een brander voor gasvormige brandstoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een branderlichaam voor een brander voor gasvormige brandstoffen, omvattende poreus materiaal met met elkaar in verbinding 5 staande holle ruimten, en in de gasstromingsrichting onderverdeeld in tenminste twee zones waarvan de eerste, stroomopwaartse, een vlamvorming verhinderende porositeit heeft en de tweede een zodanige, meer open porositeit heeft dat daarin een verbranding kan worden onder-10 houden, en met stroomafwaarts van deze eerste zone een ont s tek ings inr icht ing.

Een van een dergelijk branderlichaam voorziene brander is bekend uit DE-A-4322109. Bij een dergelijke brander neemt de porositeit van het materiaal in de 15 stromingsrichting van het gas/luchtmengsel toe en wel zodanig dat geen vlamvorming kan optreden in de eerste stroomopwaartse zone met de minst open porositeit doch pas mogelijk is in een daarop aansluitende zone met een meer open porositeit. Aldus wordt met zekerheid voorko-20 men dat de vlam terugslaat naar de stroomopwaartse mengkamer; de vlamvorming vindt plaats binnen het poreuze materiaal van de tweede zone.

Aan het begin of kort voor deze tweede zone is een ontsteekinrichting aangebracht die het langsstromend 25 mengsel moet ontsteken. Nadat het mengsel is ontstoken brandt de vlam allereerst op het bovenoppervlak van de tweede zone en "kruipt·· dan geleidelijk stroomopwaarts totdat de vlam geheel in de tweede zone staat. Gedurende deze opstarttijd is de emissie van schadelijke verbran-30 dingsproducten, i.h.b. CO, hoog (groter dan 1000 ppm).

Van toepassingen in aan/uit-bedrijf van de brander is een dergelijke CO-emissie onacceptabel.

De uitvinding beoogt dit bezwaar te ondervangen en volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat ter 1005800 -2- plaatse van de ontstekingsinrichting in het branderli-chaam een open ruimte is gevormd.

In de open ruimte zal het gas/luchtmengsel zonder vertraging en ongehinderd ontsteken en deze ontsteking 5 breidt zich dan stroomafwaarts uit totdat de verbranding uiteindelijk geheel het materiaal met grotere porositeit bestrijkt. Uit proeven is gebleken dat hierdoor de hoge startemissies niet meer optreden; vlamterugslag wordt voorkomen.

10 Voorkeursuitvoeringsvormen zijn beschreven in de conclusies 2-6. De gevraagde uitsluitende rechten strekken zich voorts uit tot een brander als gedefinieerd in conclusie 7.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de 15 tekening. Daarbij toont: fig. 1 een schematische langsdoorsnede van een brander volgens een eerste uitvoeringsvorm der uitvinding; fig. 2 een schematische langsdoorsnede van een 20 tweede uitvoeringsvorm der uitvinding; fig. 3 een bovenaanzicht van het in deze uitvoeringsvorm gebruikte materiaal met grote porositeit.

Fig. 1 toont een branderlichaam waarvan het volume gevuld is met een poreus materiaal, en wel, gezien in de 25 stromingsrichting van het gas/luchtmengsel, allereerst een fijn poreus materiaal 1' en vervolgens een grof poreus materiaal 1". Ter hoogte van de, zijdelings instekende, ontsteekinrichting 2 is er een uitsparing 3 waarin zonder tijdvertraging en met zeer geringe starte-30 missie het brandbaar mengsel wordt ontstoken. De verdere verbranding geschiedt dan in het grove, meest open poreuze materiaal 1"; het terugslaan van de vlam in de stroomopwaartse mengkamer 4 wordt door het fijne poreuze materiaal 1' verhinderd.

3 5 Fig. 2 toont een langsdoorsnede door een praktisch beproefde brandereenheid opgebouwd volgens de principes der uitvinding. Het branderlichaam ervan bestaat uit 1OO5800 -3- twee op elkaar passende blokken keramisch materiaal, aangegeven met 21, respectievelijk 23; in de bodem van het blok 21 is een schijf vormige holte 25 uitgespaard en in de bovenzijde van het blok 23 een daarmee overeenko-5 mende schijfvormige holte 27. Tezamen bepalen zij een alzijdig afgesloten tussen de blokken 21 en 23 gelegen kamer 29 waarin de ontsteker 31 uitsteekt. De blokken 21 en 23 zijn opgenomen in het huis 33 dat aan de onderzijde is afgesloten met de gebruikelijke, geperforeerde 10 verdeelplaat 35 waardoorheen het brandbaar gas/luchtmengsel wordt aangevoerd in de richting van de pijl 37.

Dit gas/luchtmengsel zal ontsteken in de kamer 29 en het zich dan vormend vlamfront is aangegeven met 37. Dit vlamfront "kruipt", onder het verwarmen van het 15 poreuze materiaal van het blok 21, stroomafwaarts en stabiliseert in het materiaal, zoals aangegeven met de arcering 39. Tijdens dit stabilisatieproces is, zoals uit proeven is gebleken, de CO-emissie laag en deze blijft uiteraard ook tijdens het bedrijf van de brander 20 laag.

Het materiaal van het blok 2 3 kan worden gevormd door het op zich bekende "spaghetti-keramiek" waarbij tussen de individuele slangvormige keramiekdeeltjes zeer fijne poriën aanwezig zijn; het blok 21 bestaat bij 25 voorkeur uit een aantal naast elkaar geplaatste golfplaat jes met een dwarsdoorsnedeconfiguratie zoals schematisch in fig. 3 aangegeven. Het vlak der individuele plaatjes 41 is daarbij evenwijdig aan de stromingsrich-ting van het gas/luchtmengsel, die hier dus loodrecht op 30 het vlak van tekening is.

Het is duidelijk dat de kamer 29, die in de afge-beelde uitvoering bestaat uit twee op elkaar aansluitende, elk in een der delen 21 respectievelijk 23 uitgespaarde, delen, ook kan worden gevormd door een enkele 3 5 uitsparing in één der delen. Ook kan de kamer doorlopen tot aan de houderwanden 41, zoals aangegeven met de stippellijnen 43.

1005800 -4-

In een praktische uitvoeringsvorm met een brander-lichaam met afmetingen van 80 mm 0 en een totale hoogte van 80 mm gaf een open ruimte met een hoogte van 5-10 mm goede resultaten.

5 1005800

Claims

1. Branderlichaam voor een brander voor gasvormige brandstoffen, omvattende poreus materiaal met met elkaar 5 in verbinding staande holle ruimten, en in de gasstro-mingsrichting onderverdeeld in tenminste twee zones waarvan de eerste, stroomopwaartse, een vlamvorming verhinderende porositeit heeft en de tweede een zodanige, meer open3 porositeit heeft dat daarin een verbranding 10 kan worden onderhouden, en met stroomafwaarts van deze eerste zone een ontstekingsinrichting, met het kenmerk, dat ter plaatse van de ontstekingsinrichting in het branderlichaam een open ruimte is gevormd.

2. Branderlichaam volgens conclusie 1, met het ken- 15 merk, dat van de open ruimte de hoogte klein is ten opzichte van de dwarsafmetingen ervan.

3. Branderlichaam volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat de open ruimte zich over nagenoeg de gehele dwarsdoorsnede van het branderlichaam uitstrekt.

4. Branderlichaam volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het is opgebouwd uit tenminste twee in de stromingsrichting op elkaar aansluitende, de respectievelijke zones vormende elementen waarvan de stroomafwaartse de meer open porositeit heeft en welks stroomop-25 waartse wand de stroomafwaartse begrenzing van de open ruimte vormt.

5. Branderlichaam volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat bij een dwarsdoorsnede-oppervlak ter plaatse van de open ruimte tussen 30-50 cm2 de hoogte van deze 30 ruimte ligt tussen 5-10 mm.

6. Branderlichaam volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het eerste element bestaat uit keramiek materiaal met een ineengestrengelde slangvormige structuur en het tweede element uit gegolfde plaatvormige 35 delen die ineensluitend en met de plaatoppervlakken in de stromingsrichting gericht zijn opgesteld. 1005800 -6-

7. Brander voor gasvormige brandstoffen, omvattende een houder met een branderlichaam volgens een of meer der conclusies 1-6. 1005800