NL1025986C2

NL1025986C2 - Keramische brander.

Info

Publication number: NL1025986C2
Application number: NL1025986A
Authority: NL
Inventors: Jan Willem; Jaap Dorhout
Original assignee: Eco Ceramics B V
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-10-24

Description

*

Keramische brander

De uitvinding heeft betrekking op een keramische brander omvattende een behuizing welke een uit keramisch materiaal gevormd uitstroomvlak voor een te verbranden gas of gas/luchtmengsel heeft, en welke voorzien is van een 5 elektronisch bewakingssysteem.

Een dergelijke keramische brander is bekend uit de praktijk van de brandertechnologie. Het elektronisch bewakingssysteem dient voor vlam en/of mengselbeveiliging.

Het elektronisch vlambewakingssysteem van de bekende 10 keramische brander heeft een ionisatiepen of ionisatie- elektrode die zich op enige afstand van het uitstroomvlak van de brander bevindt op een niveau waar de vlam zich stabiel gedraagt en zich voldoende ionen bevinden. Daarnaast dient nog een massa-elektrode te worden toegepast om in 15 samenwerking met de ionisatiepen een meetstroom te kunnen onderhouden welke een maat vormt voor het al dan niet aanwezig zijn van de vlam.

Anders dan bij bekende stalen branders is bij keramische branders het uit het keramisch materiaal gevormde 20 uitstroomvlak niet geschikt om als massa-elektrode te dienen vanwege de slechte elektrische geleidendheid van dit materiaal. Bij de bekende keramische brander wordt daarom voor de massa-elektrode gebruik gemaakt van een ten opzichte van de ionisatiepen relatief groot uitgevoerde elektrode.

25 De keramische brander volgens de uitvinding is erdoor gekenmerkt dat op het uitstroomvlak een massa-elektrode is aangebracht. Deze massa-elektrode kan verbonden worden met de massa van de ionisatie-elektrode, en ongeveer dezelfde afmetingen hebben als de ionisatiepen bij 30 gelijkblijvende betrouwbaarheid van het bewakingssysteem.

Verder komen met de keramische brander volgens de uitvinding verdere voordelen beschikbaar die uit het navolgende duidelijk zullen worden.

Het geniet de voorkeur dat de massa-elektrode is 35 aangebracht op een keramisch spoor op het uitstroomvlak.

1025986 * 2

Hiermee wordt voorkomen dat het materiaal van de massa- , elektrode in de poriën trekt van het keramisch materiaal dat het uitstroomvlak vormt.

Voor de massa-elektrode kan ieder geschikt materiaal 5 gebruikt worden dat onder normale bedrijfsomstandigheden stabiel is en een geschikte elektrische geleiding bezit. In de praktijk blijkt platina de voorkeur te genieten.

In een ander aspect van de uitvinding is de keramische brander erdoor gekenmerkt dat althans gedeeltelijk 10 in de omgeving van de massa-elektrode het uitstroomvlak tijdens bedrijf een lagere uitstroomsnelheid van het uitstromende gas of gas/luchtmengsel bezit, dan buiten de omgeving van de massa-elektrode.

Dit biedt het voordeel dat het brandervermogen over 15 een ruim bereik dat ten minste 1:10 bedraagt kan worden uitgestuurd, waarbij het bewakingssysteem effectief blijft. Een probleem bij de bekende keramische brander is namelijk dat het bewakingssysteem slechts in de omgeving van een vooraf bepaalde belasting over voldoende ionisatiesignaal 20 beschikt om betrouwbaar te kunnen functioneren. Het bedrijven van de bekende keramische brander op hooglastniveau en laaglastniveau vraagt doorgaans de toepassing van een ionisatiepen met een instelbare hoogte boven het uitstroomvlak. Op laaglastniveau is de vlam immers in het 25 keramisch materiaal van het uitstroomvlak gestabiliseerd, zodat er op enige hoogte boven dit uitstroomvlak nauwelijks ionen aanwezig zijn die de ionisatiestroom kunnen onderhouden.

Het de genoemde maatregel dat althans ten dele in de 30 omgeving van de massa-elektrode het uitstroomvlak een lagere uitstroomsnelheid bezit dan daar buiten, wordt bereikt dat zowel bij laaglastniveau als hooglastniveau een stralend branderoppervlak aanwezig is dat contact maakt met de massa-elektrode. De oppervlaktetemperatuur ligt dan in het bereik 35 600 tot 1.100°C, waardoor de vlamionisatie over het gehele belastingbereik effectief wordt ondersteund.

De effectiviteit van het bewakingssysteem van de keramische brander volgens de uitvinding is verder gediend 1025986 3 met de maatregel dat het uitstroomvlak aan de brandzijde is voorzien van een coating met een tijdens stralend bedrijf verhoogd elektrisch geleidend contact tussen de massa-elektrode en de massa van de ionisatie-elektrode.

5 Ook is voordelig voor de effectieve werking van het bewakingssysteem van de keramische brander volgens de uitvinding dat het uitstroomvlak aan de brandzijde is voorzien van een coating met een emissiviteit die tenminste ca. 0,6 bedraagt.

10 De uitvinding zal in het navolgende vérder worden toegelicht aan de hand van een de hierna volgende conclusies niet-beperkend uitvoeringsvoorbeeld en onder verwijzing naar de tekening.

In de tekening toont: 15 - fig. 1 schematisch de opbouw van een keramische brander en - fig. 2 een driedimensionaal aanzicht van een gedeelte van de keramische brander volgens de uitvinding.

In de figuren gebruikte gelijke verwijzingscijfers 20 verwijzen naar dezelfde onderdelen.

Verwijzend nu eerst naar fig. 1 wordt schematisch de opbouw van een keramische brander getoond.

Een dergelijke keramische brander 1 omvat een behuizing 2 welke een uit poriênhoudend keramisch materiaal 25 gevormd uitstroomvlak 3 bezit voor een te verbranden gas of gas/luchtmengsel 4 dat de behuizing 2 is ingebracht.

In fig. 2 is de behuizing in hoofdzaak weggelaten en wordt daarvan slechts het uit poriênhoudend keramisch materiaal gevormde uitstroomvlak 3 getoond.

30 De keramische brander volgens de uitvinding is voorzien van een elektronisch bewakingssysteem welke een op het uitstroomvlak 3 geplaatste massa-elektrode 5 omvat.

De massa-elektrode 5 werkt samen met een ionisatiepen 6 die zich in een verbrandingskaraer aan een 35 zijde van het uitstroomvlak 3 bevindt. De massa-elektrode 3 en de ionisatiepen 6 zijn op voor de vakman overigens geheel bekende wijze aangesloten op een elektronisch bewakingssysteem 7. De opbouw, constructie en werking van dit 1025986 ·» 4 elektronisch bewakingssysteem 7 in samenwerking met de massa-elektrode 5 en de ionisatiepen 6 is aan de vakman geheel bekend,, zodat een verdere toelichting daarop achterwege kan blijven.

5 De massa-elektrode 5 is bij voorkeur aangebracht op een poriedichtend keramisch spoor op het uitstroomvlak 3 om te vermijden dat het materiaal van de massa-elektrode 5 in de poriën van het uitstroomvlak 3 trekt.

Bij voorkeur is de massa-elektrode gevormd uit 10 platina, maar ook een ander geschikt stabiel materiaal is bruikbaar.

Met een streeplijn 8 is een gebied van het uitstroomvlak 3 aangegeven waarbinnen tijdens bedrijf het uitstroomvlak 3 een lagere uitstroomsnelheid bezit van het 15 uitstromend gas of gas/luchtmengsel dan buiten het met de streeplijn 8 gemarkeerde gebied.

Binnen de streeplijn 8. wordt op deze wijze een zogeheten "hot spot" verkregen die werkzaam is bij een hoge belasting van de keramische brander. Hierdoor kan het 20 uitstroomvlak 3 op deze plaats gaan stralen en' zodoende de voor het elektronisch bewakingssysteem 7 nodige vlamionisatie bewerkstelligen.

Een geschikte wijze om een beoogde lagere uitstroomsnelheid te verkrijgen is het verkleinen van de 25 poriediameter van het keramisch materiaal dat zich binnen het door de streeplijn 8 gemarkeerde gebied bevindt. Ook andere methoden zijn hiervoor uiteraard bruikbaar. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om lokale restricties toe te passen aan de achterliggende toevoerzijde van de brander. Positie, vorm 30 en afmetingen van de verkregen "hot spot0 op het branderoppervlak zijn bepalend voor niveau en verloop van het verkregen ionisatiesignaal dat met de ionisatiepen meetbaar is.

Aan de brandzijde van het uitstroomvlak 3 alwaar 35 zich ook de massa-elektrode 5 bevindt, is het uitstroomvlak bij voorkeur voorzien van een coating. Het is voordelig om een coating toe te passen met een verhoogde elektrische geleiding tijdens bedrijf van de keramische brander, dan wel 1025986 5 om een coating toe te passen die een emissiviteit bezit die tenminste ca. 0.6 bedraagt. Geschikte waarden voor de emissiviteit bedragen bijvoorbeeld 0.7, respectievelijk 0.9. Met de hiervoor bedoelde coating wordt de 5 betrouwbare werking van het bewakingssysteem van de keramische brander volgens de uitvinding effectief ondersteund over een ruim belastingbereik van deze brander.

1025986

Claims

1. Keramische brander (1) omvattende een behuizing (2) welke een uit keramisch materiaal gevormd uitstroomvlak (3) voor een te verbranden gas of gas/luchtmengsel heeft, en welke voorzien is van een elektronisch bewakingssysteem, aak 5 let dat op het uitstroomvlak (3) een massa-elektrode (5) is aangebracht.

2. Keramische brander volgens conclusie 1, aat liet dat de massa-elektrode (5) is aangebracht op een poriedichtend keramisch spoor op het uitstroomvlak.

4. Keramische brander volgens één der conclusies 1-3, set let kenmerk/ dat althans gedeeltelijk in de omgeving van de massa-elektrode het uitstroomvlak tijdens bedrijf een 15 lagere uitstroomsnelheid van het uitstromende gas of gas/luchtmengsel bezit, dan buiten de omgeving van de massa-elektrode.

5. Keramische brander volgens één der voorgaande conclusies, aat kat kenmerk* dat het uitstroomvlak (3) aan de 20 brandzijde is voorzien van een coating met een tijdens bedrijf verhoogde elektrische geleiding.

6. Keramische brander volgens één der conclusies 1-5, nat kat kenmerk/ dat het uitstroomvlak (3) aan de brandzijde is voorzien van een coating met een emissiviteit 25 die tenminste ca. 0.6 bedraagt. 1025986