NL8200272A - Brander. - Google Patents

Description

a .. λ no. 50658 "1" η -

Brander.

De uitvinding betreft een brander in het bijzonder een gasbrander voor een toestel bijvoorbeeld een centrale verwarmingsinstal-latie, omvattende een mengzone of mengbuis en tenminste één, bij het ene eind daarvan, daarin uitmondend inspuitstuk voor het toevoeren van de 5 brandstof onder druk, in het bijzonder een gasvormige brandstof, onder het vanuit de omgeving aanzuigen van tenminste primaire verbrandingslucht, en een afvoer voor de verbrandingsgassen. Een dergelijke brander is algemeen bekend en wordt een atmosferische brander genoemd, omdat alle verbrandingslucht onder atmosferische druk wordt toegevoerd.

10 Bij de bekende brander wordt een volledige verbranding van de brandstof min of meer gewaarborgd door een grote uitbrandhoogte, en een grote luchtovermaat, waardoor veel ruimte nodig is en het toestel rendement betrekkelijk laag is. Bovendien is deze bekende brander voor één, binnen nauwe toleranties liggende gaskwaliteit geconstrueerd, terwijl 15 de druk waaronder dit gas wordt toegevoerd, in wezen niet mag variëren.

Voor het verkrijgen van een betrekkelijk kleine uitbrandhoogte is het weliswaar bekend een volledig voorgemengde brander toe te passen, waarbij dus de brandstof in de mengzone wordt voorgemengd met de totale hoeveelheid benodigde verbrandingslucht, maar deze brander 20 heeft het nadeel van een grote gevoeligheid voor vervuiling, en een zeer hoge brandertemperatuur, waardoor de brander duur is, terwijl veelal een hogere gasdruk dan de normale distributiedruk nodig is.

Het doel van de uitvinding is een brander van het genoemde type te verschaffen die deze nadelen niet heeft.

25 Dit doel wordt bereikt, doordat bij de brander volgens de uitvinding de mengzone of mengbuis bij het andere eind in verbinding staat met een in wezen gesloten verbrandingskamer, die in verbinding staat met de afvoer voor de verbrandingsgassen, waarbij de wanden van deze verbrandingskamer uit een hittebestendig, betrekkelijk slecht warmtegeleidend 30 materiaal bestaat.

Door de slechte warmtegeleiding zal de wandtemperatuur van de verbrandingskamer nagenoeg even hoog zijn als die van de verbrandingsgassen, waardoor de verbrandingsgassen in de verbrandingskamer niet af-koelen, en de uitbrandhoogte van de vlam klein wordt en slechts met een 35 zeer geringe luchtovermaat behoeft te worden gewerkt. Bovendien worden eventuele vuildeeltjes in de verbrandingslucht, door de hoge temperatuur volledig verbrand waardoor geen vervuiling van de brander kan optreden.

82 0.0 2 72 * ' -2-

Doordat de mengzone of mengbuis in wezen overgaat in de in wezen gesloten verbrandingskamer, kan de verbrandingslucht zodanig, door bijvoorbeeld een regeling van de trek of de weerstand worden gedoseerd, dat de luchtovermaat zeer gering is, zonder dat een onvolledige ver-5 branding optreedt, zodat het toestelrendement betrekkelijk hoog is.

Daarbij kunnen gassen van de meest uiteenlopende kwaliteit worden gebruikt, en gassen die onder verschillende drukken worden aangeboden, zonder dat de brander behoeft te worden veranderd, en zonder dat de volledige verbranding van deze gassen in gevaar komt. Bovendien treedt, bij het in 10 werking zijn, betrekkelijk weinig geruis op.

Bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij bij het inspuiten van de brandstof slechts primaire verbrandingslucht wordt aangezogen, is nabij de aansluiting van de mengkamer aan de mengzone of mengbuis, tenminste één opening voor de toevoer van secundaire verbrandings-15 lucht vanuit de omgeving aangebracht.

Op voordelige wijze kan bij een brander waarbij een warmtewisselaar tussen de brander en de afvoer voor de verbrandingsgassen is aangebracht, volgens de uitvinding de warmtewisselaar zijn omkleed met hetzelfde materiaal als waaruit de wanden van de verbrandingskamer bestaan. 20 Doordat de verbrandingsgassen die bij de brander ontstaan een hoge temperatuur hebben, mogen deze gassen niet in aanraking komen met een metaal, tenzij dit metaal op de een of andere wijze wordt gekoeld. Teneinde te voorkomen dat de warmtewisselaar een dure water- of luchtge-koelde wand van metaal moet hebben, is volgens de uitvinding de warmte-25 wisselaar omkleed met hetzelfde materiaal als waaruit de wanden van de verbrandingskamer bestaan, waarbij bij voorkeur deze omkleding wordt verkregen doordat de warmtewisselaar is opgenomen in een holte die is gevormd in een blok van hittebestendig, betrekkelijk slecht warmtegeleidend materiaal, waarin tevens tenminste de verbrandingskamer is gevormd, waar-30 door een zeer eenvoudige, goedkoop te vervaardigen brander-eenheid wordt verkregen.

Bij voorkeur is het genoemde hittebestendige, betrekkelijk slecht warmtegeleidend materiaal een keramisch materiaal.

De uitvinding wordt nader beschreven onder verwijzing 35 naar de tekening waarin : Figuur 1 een uitvoeringsvoorbeeld van een brander volgens de uitvinding met een toevoer voor secundaire verbrandingslucht in axiale doorsnede toont, en

Figuur 2 een brander volgens de uitvinding toont waarbij 8200272

W

-3- de totale hoeveelheid benodigde verbrandingslucht bij het inspuitstuk wordt aangezogen.

Zoals getoond in figuur 1 bestaat de brander uit een blok 1 van een keraitisch materiaal. In dit blok is gevormd een mengbuis 2 5 en een daarop aansluitende verbrandingskamer 3, die via de doorgang 4 in verbinding staat met de holte 5, waarbij de mengbuis 2 en de holte 5 aan één kant van het blok 1 open zijn, maar worden bedekt door een dekplaat 6. In de dekplaat 6 is een inspuitstuk 7 bevestigd dat kan worden aangesloten op een bron van een gas onder druk. Bij 8 is een doorgang 10 voor het toevoeren van primaire verbrandingslucht vanuit de atmosfeer gevormd, welke lucht door het inspuiten van gas via het inspuitstuk 7 wordt aangezogen,waarna deze lucht met het gas wordt gemengd in de mengbuis 2.

In de buitenwand van de verbrandingskamer 3 is een opening 15 9 aangebracht voor het aanzuigen van secundaire verbrandingslucht vanuit de atmosfeer. In de verbrandingskamer 3 wordt het gas volledig verbrand, waarbij de secundaire lucht zodanig gedoseerd wordt toegevoerd dat de luchtovermaat slechts zeer gering is.

In de holte 5 is een, slechts schematisch aangegeven 20 warmtewisselaar 10 aangebracht, die wordt doorstroomd door de hete, uit de verbrandingskamer 3 komende verbrandingsgassen. Doordat de warmtewisselaar 10 geheel door de wanden van de holte 5 wordt omsloten, welke wanden uit een keramisch materiaal, dat wil zeggen een hittebestendig, betrekkelijk slecht warmtegeleidend materiaal bestaan, behoeft de warmte-25 wisselaar geen dure watergekoelde of luchtgekoelde wand te hebben.

De verbrandingsgassen verlaten de warmtewisselaar door de openingen 11 in de dekplaat 6 en stromen dan in de afvoer 12, waarin een ventilator 13 kan zijn aangebracht voor het regelen van de trek.

Zoals getoond in figuur 2 bestaat de brander uit een 30 blok 14 van een keramisch materiaal, In dit blok is gevormd een mengzone 15 en een daarop aansluitende verbrandingskamer 16, die via de doorgang 17 in verbinding staat met de holte 18, waarbij de mengzone 15 en de holte 18 aan één kant van het blok 14 open zijn, maar worden bedekt door een dekplaat 19. In de dekplaat 19 is een inspuitstuk 20 bevestigd dat kan 35 worden aangesloten op een bron van een gas onder druk. Bij 21 is een doorgang voor het toevoeren van alle verbrandingslucht vanuit de atmosfeer gevormd, welke lucht in de mengzone 15 met het gas wordt gemengd. In de holte 18 is weer een warmtewisselaar 22 aangebracht, op dezelfde wijze 8200272 -ί —ή·— als bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 1, waarbij de verbrandingsgassen door de openingen 23 in de afvoer 24 stromen, in welke afvoer een ventilator 25 aanwezig kan zijn.

Het zal duidelijk zijn dat andere uitvoeringsvormen 5 mogelijk zijn, zonder dat het wezen van de uitvinding wordt verlaten.

v / 8200272

Claims (5)

1. Brander in het bijzonder een gasbrander voor bijvoorbeeld een centrale verwarmingsinstallatie, omvattende een mengzone of een mengbuis en tenminste één, bij het ene eind daarvan, daarin uitmondend inspuitstuk voor het toevoeren van de brandstof onder druk, in 5 het bijzonder een gasvormige brandstof, onder het vanuit de omgeving aanzuigen van tenminste primaire verbrandingslucht, en een afvoer voor de verbrandingsgassen, met het kenmerk, dat de mengzone of mengbuis bij het andere eind in verbinding staat met een in wezen gesloten verbrandingskamer, die in verbinding staat met de afvoer voor 10 de verbrandingsgassen, waarbij de wanden van deze verbrandingskamer uit een hittebestendig, betrekkelijk slecht warmtegeleidend materiaal bestaat.

2. Brander volgens conclusie l,met het 'kenmerk, dat nabij de aansluiting van de mengkamer aan de mengzone of mengbuis, tenminste één opening voor de toevoer van secundaire ver- 15 brandingslucht vanuit de omgeving is aangebracht.

3. Brander volgens conclusie 1 of 2, waarbij een warmtewisselaar tussen de brander en de afvoer van de verbrandingsgassen is aangebracht, met het kenmerk, dat de warmtewisselaar is omkleed met hetzelfde materiaal als waaruit de wanden van de verbrandings- 20 kamer bestaan.

4. Brander volgens conclusei 3,met het kenmerk, dat de warmtewisselaar is opgenomen in een holte die is gevormd in een blok van hittebestendig, betrekkelijk slecht warmtegeleidend materiaal, waarin tevens tenminste de verbrandingskamer is gevormd. 25

5. Brander volgens conclusies 1-4, met het ken merk, dat het genoemde hittebestendige, betrekkelijk slecht warmtegeleidend materiaal een keramisch materiaal is. 8200272