AT398471B - Vormischgasbrenner - Google Patents

Description

AT 398 471 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vormischgasbrenner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Solche Vormischgasbrenner sind in einer Vielzahl von atmosphärisch betriebenen Ausführungen bekannt, das heißt, das Gas (Erdgas, Flüssiggas oder Stadtgas) wird durch eine Düse unter Vordruck zugeführt, und die Luft wird über den freien Abstand zwischen Gasdüse und Eingang des Mischrohres durch den Gasstrahlimpuls mitgerissen und eingemischt.

Es hat sich herausgestellt, daß das Mischungsverhältnis zwischen Gas- und Primärluft in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Brenners, das heißt je nach Höhe des Gasstrahlimpulses und der Temperatur des Brenners schwankt.

Bei steigenden Anforderungen an Flammenstabiiität und schadstoffarme Verbrennung besteht die Erfordernis, das Mischungsverhältnis zwischen Brenngas und Primärluft sehr präzise und konstant über den gesamten Last- und Betriebsbereich des Brenners einzustellen.

Bei einem Vormischgasbrenner der eingangs erwähnten Art, der aus der EP-PS 0 040 393 bekanntgeworden ist, ist eine Gasdüse eingesetzt, die eine zentrale Bohrung mit einem in Strömungsrichtung sich erweiternden, konzenfrischen Einsatz aufweist. Dadurch ergibt sich ein im Querschnitt ringförmiger Brenngasstrahl mit unter Umständen ungünstig hohem Mischungsimpuls.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem ein ungewollt hoher Mischungsimpuls kompensiert ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs erreicht.

Das Gas tritt in Form eines Kegelmantels aus der Düsenöffnung aus. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß es aufgrund der im Bereich der Grenzschicht zwischen dem Gas und der Luft auftretenden Verwirbelungen zu einer weitgehenden Vermischung des gesamten ausströmenden Gases mit der umgebenden Luft kommt. Durch die in gleicher Weise konische Ausbildung der Ringdüse und der äußeren Mantelfläche des Ringspaltes wird das Ausströmen des Gases in Form eines Kegelmantels mit einem bestimmten Öffnungswinkel sichergestellt. Dadurch läßt sich das gewünschte Mischungsverhältnis des Brenngases mit der den austretenden Gasstrahl umgebenden Luft festlegen. Da der Öffnungswinkel derart gewählt ist, daß der Gasstrahl auf die Innenwand des Mischrohres auftrifft, wird ein ungewollt hoher Mischungsimpuls kompensiert. Das Mischungsverhältnis wird stabilisiert.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Gasdüse und ein Mischrohr eines erfindungsgemäßen Brenners in Seitenansicht,

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Gasdüse und Fig. 3 eine Seitenansicht der Gasdüse.

Bei dem erfindungsgemäßen atmosphärischen Vormischgasbrenner nach der Fig. 1 führt das Mischrohr 6 zu einem nicht weiter dargestellten, mit radialen Auslaßöffnungen versehenen Brennrohr oder einer mit Auslaßöffnungen versehenen Brennerplatte. Im Einlaßbereich 1 des Mischrohres 6 ist dieses mit einem sich verengenden Abschnitt 40 versehen, der in Strömungsrichtung in einen sich erweiternden Abschnitt 41 übergeht. In einem zwischen den Bereichen 40 und 41 liegenden Bereich 42 sind Fenster 43 in Form von Durchbrechungen der Wand dieses Abschnittes angeordnet.

Die Gasdüse 8 ist koaxial mit dem Mischrohr 6 ausgerichtet und an einer Leitung 10 angeordnet, über die die Zufuhr des Brenngases erfolgt.

Die Gasdüse 8 weist eine ringförmige Düsenöffnung 50 auf. Dabei ist im Zentrum der Gasdüse 8 ein Kegelstumpf 51 angeordnet, der in eine kegelförmige Bohrung 52 der Gasdüse 8 eingesetzt ist, wobei die Wand dieser Bohrung 52 die äußere Mantelfläche des Ringspaltes 53 der Düse 8 bildet.

Dieser Kegelstumpf 51 ist mit seinem verjüngtem Ende gegen einen mit der Leitung 10 in Verbindung stehenden Kanal gerichtet, der die Düse 8 speist.

Die Halterung des Kegelstumpfes 51 kann in beliebiger Weise erfolgen, zum Beispiel mittels in der Wand der kegelförmigen Bohrung 52 verankerten Haltern, die jedoch nicht dargestellt sind, oder mittels eines im Bereich des verjüngten Endes des Kegelstumpfes 51 vorgesehenen Ansatzes, der in der Wand der Leitung 10 durch Verschraubung verankert ist.

Es ergibt sich daher, daß das Gas aus der Leitung 10 in Form eines Kegelmantels austritt. Je nach Wahl der Spaltbreite der ringförmigen Düsenöffnung 50 tritt das Gas in einem mehr oder minder dicken Kegelmantel aus.

Der Öffnungswinkel ist dabei so gewählt, daß das aus der Gasdüse 8 austretende Gas, in Einströmrich-tung des Gases in das Mischrohr 6 gesehen, auf die Innenwand des Mischrohres 6 auftrifft.

Durch den aus der Gasdüse 8 austretenden Gasstrahl wird die umgebende Luft mitgerissen, wobei es zu Verwirbelungen kommt, die aufgrund der relativ geringen Wandstärke des austretenden Gas-Kegelman- 2

Claims (1)

1. AT 398 471 B tels diesen zur Gänze erfassen. Dadurch kommt es zu einer sehr guten Vermischung des Gases mit der umgebenden Luft. Durch die sich verjüngende Ausbildung des Abschnittes 40 des Mischrohres 6 wird eine entsprechende Führung der in den Gasstrom einströmenden Luft erreicht. Patentansprüche 1. Vormischgasbrenner mit wenigstens einer Gasdüse und wenigstens einem Mischrohr, wobei im Zentrum der kegelförmig gestalteten Gasdüse ein Kegelstumpf eingesetzt ist, dessen verjüngtes Ende einer die Gasdüse speisenden Leitung zugekehrt ist, dadurch gekennzeichnet daß sich die äußere Mantelfläche des Ringspaltes (53) der Gasdüse (8) gegen deren freies Ende zu erweitert, wobei die sich ergebende kegelmantelförmige Düsenöffnung (50) eine konstante Spaltbreite aufweist und der Öffnungswinkel derart gewählt ist, daß der Gasstrahl auf die Innenwand des Mischrohres (6) auftrifft. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3