NL8800916A - Branderplaat. - Google Patents

Description

N035111 1 —'

Branderplaat.

De uitvinding heeft betrekking op een branderplaat met een aantal vlamgaten waaruit een mengsel van brandstofgas en lucht treedt dat ontstoken moet worden bij toepassing in een branderinrichting zoals een waterverwarmi ngsi nrichti ng.

5 Bij een branderplaat van dit soort leiden vlamgaten met een bepaalde diameter tot vlamresonantie waardoor het geluidsniveau van de verbranding toeneemt, en tegelijkertijd een onstabiele verbranding optreedt indien de calorische waarde over een groot gebied wordt aangepast.

10 Reeds is voorgesteld de vlamgaten uit te voeren met verschillende diameters, zoals grotere en gemiddelde diameters.

De gemiddelde gaten bezitten de helft van het openingsgebied van de grotere gaten, en zijn om de grotere gaten heen aangebracht teneinde het verbrandingsgeluid en de onstabiele verbrandingstoestand te vermin-15 deren.

Als voorbeeld is in de Japanse octrooipublikatie 57-41648/1982 een branderplaat getoond welke vlamgaten bezit met verschillende openingsgebeden die aangebracht zijn op onregelmatige wijze teneinde het verbrandingsgeluid te verminderen.

20 Verder is uit de Japanse octrooipublikatie 50-7125/1975 een branderplaat bekend met vlamgaten met meer dan twee verschillende diameters die afwisselend geplaatst zijn teneinde onstabiele verbranding te vermijden.

De uitvinders van de onderhavige uitvinding is echter gebleken dat 25 het in verband met het verkrijgen van stabiele verbranding bij een lage calorische capaciteit onvoldoende is wanneer de vlamgaten op de beste wijze geplaatst zijn in verband met een hoge calorische capaciteit in een branderplaat welke twee soorten vlamgaten bezit, namelijk groter en gemiddeld.

30 Teneinde stabiele vlammen te verkrijgen op de branderplaat, blijkt een bepaalde verhouding tussen diameter van het vlamgat en steek tussen naburige vlamgaten van belang bij een bepaalde calorische capaciteit.

In het bijzonder is het noodzakelijk om de steekafmeting groter te kiezen bij hoge calorische capaciteit, en de steek kleiner te kiezen bij 35 lage capaciteit teneinde een stabiele vlam te verkrijgen.

Verder is overwogen om grotere vlamgaten te verschaffen, waarvan de diameterafmeting groter is dan van de gemiddelde vlamgaten teneinde stabiele vlammen te verkrijgen in een verbrandingsgebied dat reikt van .8800916 * 2 een hoge calorische capaciteit naar een lage calorische capaciteit.

De steek tussen de grotere vlamgaten en de gemiddelde vlamgaten wordt echter te groot om de vlamvorm te bewaren bij lage calorische capaciteit.

5 Verder is uit de Japanse octrooipublikatie No. 57-41648/1982 niet bekend de vlamgaten onregelmatig aan te brengen en van verschillende diameters te voorzien teneinde abnormaal verbrandingsgeluid te verminderen.

Verder is uit de Japanse octrooipublikatie No. 50-7125/1975 geen 10 bepaalde diameter van de vlamgaten en plaatsing van de vlamgaten bekend.

Volgens de uitvinding bevat de branderplaat eerste, tweede en derde vlamgaten van verschillende diameters aangebracht in een warmte-bestendige plaat teneinde een matrixvormig patroon in rij- en kolom-15 richting te vormen, waarbij de genoemde eerste vlamgaten een grotere diameter bezitten dan de genoemde tweede vlamgaten, terwijl de genoemde tweede vlamgaten een grotere diameter bezitten dan de genoemde derde vlamgaten, de genoemde eerste vlamgaten geplaatst zijn in het midden tussen de naburige vier derde vlamgaten en de naburige vier tweede 20 vlamgaten terwijl de genoemde derde vlamgaten liggen tussen de naburige genoemde tweede vlamgaten.

De eerste vlamgaten zijn omgeven door de tweede vlamgaten teneinde de resonantie-energie te verminderen door middel van interferentie. De tweede vlamgaten zijn omgeven door de derde vlamgaten teneinde de 25 resonantie-energie op doeltreffende wijze te verminderen door middel van interferentie. Daardoor kan het abnormale verbrandingsgeluid over een groot gebied van de calorische capaciteit worden verminderd.

De derde vlamgaten maken, indien de steek verkleind wordt, het mogelijk om stabiele vlammen te verkrijgen bij verbranding bij een lage 30 calorische capaciteit. In deze toestand treedt de verbranding hoofdzakelijk op door de eerste en tweede vlamgaten bij een verbranding van hoge calorische capaciteit teneinde optreden van onstabiele vlammen te vermijden.

Derhalve leidt de combinatie van deze eerste, tweede en derde 35 vlamgaten tot een stabiele verbranding over een groot gebied van de calorische capaciteit, en tegelijkertijd wordt het optreden van onstabiele vlammen vermeden waardoor abnormaal verbrandingsgeluid zou worden opgewekt.

Doel van de onderhavige uitvinding is een branderplaat te ver-40 schaffen waarbij de vlamgaten zodanig geplaatst zijn dat abnormaal ver- ,8800916 3 brandingsgeluid verminderd kan worden terwijl over een groot gebied, van hoge calorische capaciteit tot lage calorische capaciteit, stabiele verbranding optreedt.

Fig. 1 toont een bovenaanzicht van een branderplaat volgens een 5 eerste uitvoering van de uitvinding.

Fig. 2 toont een vergroot bovenaanzicht van fig. 1, bijna geheel weggebroken.

Fig. 3 toont een zijaanzicht van een branderplaat.

Fig. 4 toont een onderaanzicht van een branderplaat.

10 Fig. 5 toont een dwarsdoorsnede in langsaanzicht van een waterver-warmingsinrichting waarin de branderplaat is aangebracht.

Fig. 6 toont een bovenaanzicht van een branderplaat volgens de tweede uitvoering van deze uitvinding.

Fig. 7 toont boven- en doorsnede-aanzichten van een hoofddeel van 15 een derde uitvoering volgens deze uitvinding.

Fig. 8 toont een grafiek met de verhouding tussen geluidsniveau (dB) en frequentie (Hz).

Fig. 9 tot 11 tonen doorsneden van een hoofddeel van vierde tot zesde uitvoeringen van deze uitvinding.

20 Fig. 12 toont boven- en doorsnede-aanzichten van een hoofddeel van de zevende uitvoering volgens deze uitvinding.

Fig. 13 toont een bovenaanzicht van een hoofddeel volgens de achtste uitvoering van deze uitvinding.

Onder verwijzing naar de fig. 1 t/m 4 wordt allereerst de eerste 25 uitvoering volgens de uitvinding beschreven.

Een branderplaat 1 volgens de uitvinding is vervaardigd van keramisch warmte-bestendig plaatmateriaal 2 in een platte rechthoekige vorm. De plaat 2 is voorzien van een aantal doorboorde vlamgaten in rij- en kolomrichting in matrixvorm. De vorm van de plaat 2 echter is 30 niet beperkt tot de rechthoekige vorm doch ook cirkel vormige en driehoekige vormen kunnen worden toegepast. Bovendien kan het oppervlak van plaat 2 bol vormig gekromd zijn of bol of hol zijn.

De vlamgaten zijn alle cirkel vormig, en verdeeld in eerste vlamgaten (grotere gaten) 3 van 1,9 mm diameter, tweede vlamgaten (gemiddelde 35 gaten) 4 van 1,3 mm diameter en derde vlamgaten (kleine gaten) 5 van 1,0 mm diameter. Het aantal eerste vlamgaten 3 is 252, het aantal tweede vlamgaten 4 932, en het aantal derde vlamgaten 5 1050.

Zoals te zien is in fig. 2 is het eerste vlamgat 3a, dat een van de gaten 3 vormt, omgeven door de vier derde vlamgaten 5a, 5b, 5c, 5d 40 die elk zich bevinden op een cirkel met een diameter van 2,4 mm waarvan , 8 8 0 0 9 1 c» 4 het middelpunt samenvalt met dat van het vlamgat 3a. Het vlamgat 3a is verder omgeven door vier tweede vlamgaten 4a, 4b, 4c, 4d die zich elk bevinden op de cirkel met 3,4 mm diameter en met het middelpunt samenvallend met dat van vlamgat 3a. De vlamgaten 5a, 5b, 5c, 5d zijn afwis-5 selend op gelijke afstanden geplaatst op een cirkel tussen de vlamgaten 4a, 4b, 4c, 4d.

De plaat 2 bezit een rij doodlopende gaten la aan het buitenste omtreksgedeelte, op een plaats waar zich een ontstekingsinrichting (niet afgebeeld) bevindt teneinde de thermische schok bij het ontsteken 10 te verminderen.

Fig. 5 toont een voorbeeld waarbij de warmte-bestendige plaat 1 ondergebracht is in een waterverwarmingsinrichting met een brander 50 van het soort waarbij de verbrandingsgassen aangedreven worden door een ventilator. Een menggas van lucht en brandstofgas dat aan de mengkamer 15 8 toegevoerd wordt door een ventilator 7, loopt door de vlamgaten van de branderplaat teneinde ontstoken te worden in een verbrandingskamer 9 die zich benedenstrooms van de plaat 1 bevindt teneinde verbrandings-vlammen te vormen. De door deze verbranding ontwikkelde warmte wordt overgebracht naar een fluidum in een pijp 10 door middel van een 20 warmtewisselaar 11 teneinde de temperatuur van het fluidum te verhogen.

De brander 50 is geschikt voor een calorische waarde van 6.000 kcal/h tot 30.000 kcal/h. In overeenstemming met de calorische waarde wordt de hoeveelheid lucht en brandstofgas aangepast. In het ge- 25 bied van de lage calorische waarde (6.000 kcal/h tot ongeveer 10.000 kcal/h), zijn de vlammen van de eerste en tweede vlamgaten 3, 4 in stabiele toestand tengevolge van de aanwezigheid van de derde vlamgaten 5. In het gebied van de lage calorische waarde van meer dan 20.000 kcal/h, zijn de vlammen van de eerste en tweede vlamgaten 3, 4 30 overheersend zodanig dat de totale vlammen stabiel worden.

In dit geval moet het openingsgebied van de eerste, tweede en derde vlamgaten bij voorkeur een verhouding van 4:2:1 bezitten. Het aantal van de eerste, tweede en derde vlamgaten kan zich bij voorkeur verhouden als 1:3:4. Een afwijking van deze verhouding binnen 30¾ is echter 35 aanvaardbaar.

Fig. 6 toont een tweede uitvoering van deze uitvinding.

In deze tweede uitvoering is het derde vlamgat 5 aangebracht op regelmatige afstand langs een cirkel met een diameter van 2,4 mm waarvan het middelpunt samenvalt met dat van gat 3. Het tweede vlamgat 4 is 40 aangebracht op regelmatige afstand op een cirkel met een diameter van ,8800918 5 3, 4 mm waarvan het middelpunt samenvalt met dat van gat 3.

Fig. 7 toont de derde uitvoering van deze uitvinding.

In deze derde uitvoering is een kegelvormige uitsparing (D), waarvan de diameter geleidelijk aan toeneemt dichter naar het bovenste op-5 pervlak toe, concentrisch voorzien ten opzichte van het eerste vlamgat 3a. De afmeting van de uitsparing D is zodanig dat hij gedeeltelijk samenvalt met de vier derde vlamgaten 5a. De uitsparing (D) vertoont een tapse hoek (Θ), een diameter (d) en een diepte (t) ter grootte van respectievelijk 120 graden, 4,5 mm en 1,0 en 1,5 mm.

10 Volgens deze constructie voegen de vlammen uit de derde vlamgaten 5a zich samen met de vlammen van de eerste vlamgaten 3a teneinde vlammen te vormen waarvan de diameter aan de voet van de vlammen vergroot is, zodanig dat de totale vlam gestabiliseerd wordt teneinde het geluidsniveau dat zou optreden bij verbrandingsresonantie, te verminde-15 ren.

Als voorbeeld toont fig. 8 een grafiek met de verhouding tussen de frequentie (Hz) en het geluidsniveau (dB). Zoals te zien is in fig. 8 is het geluidsniveau (dB) aanzienlijk verminderd in het gebied van 400 (Hz) tot 600 (Hz), welk frequentiegebied voortvloeit uit verbran-20 dingsresonantie (vergeleken met dat van de onderbroken lijnen). Duidelijk is dat de afmeting van de uitsparing (D) zo kan zijn dat hij het derde vlamgat 5d geheel bevat.

Fig. 9 t/m 11 tonen een vierde t/m zesde uitvoering van de uitvinding respectievelijk. In de vierde uitvoering van fig. 9 bezit de uit-25 sparing (D) een rechthoekige vorm in langsdoorsnede. In de vijfde uitvoering van fig. 10 bezit de uitsparing (D) een ovaal vorm in langsdoorsnede. In de zesde uitvoering van fig. 11 bezit de uitsparing (D) een bolvorm in langsdoorsnede.

Duidelijk is dat de vorm van de uitsparing (D) niet beperkt is tot 30 de hierboven genoemde, waarbij een aantal groeven voorzien kan zijn in het oppervlak van de uitsparing (D) in radiale richting.

Fig. 12 en fig. 13 tonen zevende en achtste uitvoeringen volgens de uitvinding. In de zevende uitvoering van fig. 12, is de eerste reeks vlamgaten, aangebracht in een kolom, verschaft door een afwisselende 35 plaatsing van de eerste en derde vlamgaten 3, 5. De tweede reeks vlamgaten in een kolom is voorzien door de afwisselende plaatsing van de tweede en derde vlamgaten 4, 5. Een groef (M) is voorzien in de plaat 1 in langsrichting en bevat de eerste reeks vlamgaten en een deel van de tweede reeks vlamgaten. De groef (M) die rechthoekig is, dient als uit-40 sparing volgens de uitvinding, en is op plaat 1 afwisselend aangebracht . 88 0 0 9 1 6 » 6 met de eerste reeksen vlamgaten aangeduid zijn met de roosterlijnen van fig. 12.

In de achtste uitvoering van fig. 13 is de afwisselende plaatsing van eerste en tweede vlamgaten 3, 4 aangeduid met de eerste reeksen van 5 vlamgaten. De longitudinale plaatsing van de derde vlamgaten 5 is aangeduid met de eerste reeks vlamgaten. De groeven (M) zijn aangebracht in een diagonale richting op dezelfde wijze als vermeld bij de zevende uitvoering.

Er wordt op gewezen dat de dwarsdoorsnede van de groef (M) niet 10 beperkt is tot de rechthoekige vorm doch gedeeltelijk bol vormig en ovaal vormig kan zijn.

.8800016 i __

Claims (4)

1. Branderplaat, gekenmerkt doordat hij eerste, tweede en derde vlamgaten bevat met verschillende diame-5 ters aangebracht in een warmte-bestendige plaat teneinde een matrix— vormig patroon in rij- en kolomrichting te vormen; doordat de eerste vlamgaten een grotere diameter bezitten dan de genoemde tweede vlamgaten, terwijl de genoemde tweede vlamgaten een grotere diameter bezitten dan de genoemde derde vlamgaten; 10 doordat de genoemde eerste vlamgaten zich bevinden in het midden tussen de naburige vier derde vlamgaten en de naburige vier tweede vlamgaten waarbij de genoemde derde vlamgaten liggen tussen de naburige genoemde tweede vlamgaten.

2. Branderplaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ver- 15 houding van de open afmeting van de genoemde eerste, tweede, derde vlamgaten 4:2:1 bedraagt, en het aantal van de genoemde eerste, tweede en derde vlamgaten 1:3:4 bedraagt.

3. Branderplaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde warmte-bestendige plaat voorzien is van een concentrische uit- 20 sparing welke gedeeltelijk de genoemde derde vlamgaten bevat.

4. Branderplaat volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de genoemde uitsparing een tapsvormig inwendig oppervlak bezit waarvan de diameter geleidelijk aan toeneemt in de richting waarin zich de vlammen vormen. 25 ===== __j .8800916