Brenner für flammenphotometrische Zwecke
Die Erfindung bezicht sich auf einen Brenner für slammenphotometrische Zwecke, bei dem ein Durch gang für ein brennbares Gasgemisch und eine Kapillarröhre für die zu untersuchende Probe zur Brennerspitze verlaufen und die Probe in denF Unterteil der an der Brennerspitze herstellbaren Hauptflamme einführbar ist.
Es ist bereits ein Brenner für die Flammenspek tros;kopie bekannt, durch dessen Körper ein dünnes Rohr axial hindurdhgeführt ist. Über das eine Ende des Rohres wird ein brennbares Gasgemisch zuge führt, während das andere Ende an der Spitze des Brennerkörpers liegt. Innerhalb des Körpers wird das Rohr axial und radial verschiebbar festgehalten, damit das obere Rohrende, an dem die Hauptflamme herstellbar ist, in der gewünsdliten Weise innerhalb eines die Brennerspitze bildenden Ringkörpers eingestellt werden kann.
Dieser Ringkörper weist an seiner Oberseite zahlreiche Bohrungen auf und ist im Innern hohl, so dass ihm ein brennbares Gasgemisch zugeführt werden kann, das oberhalb der Bohrungen verbrennt und dort zahlreiche Zündflam- men bildet, deren untere Enden bis zum Ringkörper reichen und diesen erwärmen. Durch ein Loch im Ringkörper ist eine Kapillarröhre hindurchgeführt, die am unteren Ende der Hauptflamme endigt, und über die die flüssige Probe der Flamme zugeführt wird.
Da sich bei dem bekannten Brenner der Ringkörper stark erwärmt, wird auch die Kapillarröhre durch Wärmeleitung heiss, was zur Folge hat, dass die zuzulührende Probe während des Betriebs starken Temperaturschwankungen ausgesetzt est. Infolgedessen kommt es vor, dass die flüssige Probe schon vor ihrer Einführung in die Hauptflamme verdampft und die Einführung der Probe nachteilig beeinflusst wird.
Ziel der Erfindung ist daher ein Brenner, an dem für quantitative Analysen verschiedener Flüssigkeiten im Hinblick auf eine oder mehrere Substanzen eine Spektralflamme und zumindest eine Zündflamme herstellbar sind, bei dem jedoch eine Wärmeübertragung von der Zündilaruine auf den Brennerkörper weitgehend vermieden ist. Ferner soli auf die übliche Wasserkühlung derartiger Brenner verzichtet werden können, ohne dass sich der Brennerkörper oder die Zaleitungen wesentlich erwärmen.
Bei dem Brenner der eingangs bezeichneten Art läuft daher gemäss der Erfindung seitlich am Brennerkörper zumindest eine dünne Röhre, durch die ein brennbares Gasgemisch zur Herstellung einer Zündfiamme hindurchleitbar ist, unter Zwischenschaltung eines Luftabstandes zum Brennerkörper bis in die Höhe der Brennerspitze entlang.
Es können mehrere dünne Röhren rund um die Spitze des Brennkörpers angeordnet sein, wobei sie in diesem Falle vorzugsweise an ihrem Austritts- ende denselben Winkel abstand voneinander aufweisen.
Vorzugsweise stehen dabei die dünnen Röhren an ihrem einen Ende mit einer Verteilerleitung in Verbindung, die einerseits an dem Brennerkörper be fertigt ist und andererseits einen solchen Abstand von der Brennerspitze aufweist, dass die Wärmeleitung durch die dünnen Röhren bis zu ihr oder über sie zum Brennerkörper vernachlässigbar ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind nachstehend anhand der diese darstellenden Zeichnungen näder eläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Brenner gemäss der Erfindung ;
Fig. 2 eine Aufsicht auf den Brenner gemäss Fig. 1;
Fig. 3 in vergrössertem Masstab einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. I ;
Fig. 4 eben, falls in vergrössertem masstab einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 1 ;
Fig. 5 wiederum vergrössent, einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Fig. 1.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besitzt der gesamthaft mit 12 bezeichnete Brenner starre Ansdhlussrohre 16 und 18, mit denen dieser an einen nicht dargestellten Ventilblock im Abstand von demselben angeschlossen ist. Die Anschlussrohre 16 und 18 dienen dazu, dem Brenner 12 eine brennbare Gas. mischung zuzuführen.
Der Brenner 12 besitzt einen Hauptkörperteil 26, der eine zentrale vertikale Bohrung 28 aufweist, die eine vertikale Leitung für die brennbare Gasmischung darstellt, die aus eiIem geeigneten. brennbaren Gas wie z. B. Propan Zyangas und einem Gas zur Unterstützung der Verbrennung, wie z. B.
Sauerstoff besteht. Die Bohrung erstreckt sich zu dem oberen Ende oder Kopf Ides Körperteils, um eine zentrade Öffnung 30 an diesem Kopf zu ergeben.
Eine Kapillarröhre 32 mit kleinem Durchmesser erstreckt sich durch die Bohrung 28. Das obere Auslassende der Kapillarröhre 32 ist an der Öffn ung 30 zur Einführung der zu analysierenden Flüssigkeit in die Hauptflamme des Brenners vorgesehen, dessen Basis an der Öffnung 30 ausgebildet ist, um die Spektralflamme herzustellen.
Der Durchmesser der Kapillarröhre 32 ist etwas geringer als der Durchmesser der Öffnung 30, so dass die brennbare Gasmischung aus dem Brennkörper in die Spektralflamme einströmen kann. Das Röhrchen 32 ist in einer Kapillarhülse 34 (Fig. 3) befestigt, die in zentraler Lage in der Bohrung 28 mit Hilfe einer Sdhraube 36 angeordnet ist, um einen Zwischen- raum zwischen den Wänden der Bohrung und der Aussenfläche der Kapillarhülse freizulassen, damit die Gas, mischung hindurchtreten kann.
Die Röhrchen 32 und 34 sind mit einem Stopfen 38 verbunden, der in das untere Ende des Körperteils 26 eingeschraubt ist, um die Röhrchen in ihrer Lage in der Bohrung 28 zu haltern.
Eine Reihe vertikal verlaufender Leitungen 40 ist an dem oberen Teil des Körperteils. 26 des Brenners vorgesehen. Diese sind in einem Kreis nahe der Öffnung 30 angeordnet und voneinander und von den bogenförmigen Wänden 42 des Oberteils des Körperteils getrennt. Durch diese Leitungen gelangt eine brennbare Gasmischung zur Zündung an deren oberen Enden, um eine H. ilfsflamme herzustellen, die die Spektralflamme umgibt und in deren Nähe vorgesehen ist, um das Erlöschen Ider Spektralflamme zu verhindern.
Wegen des Abstandes zwischen den Leitungen 40 und den Wänden 42 des Körperteils des Brenners ergibt sich ein wärmeisolierender Luftspalt zwischen den Leitungen und Idem oberen Teil des Körperteils, um die Wärmeübertragung von den heissen Leitungen auf Iden Körperteil auf einem Minimum zu halten und dadurch eine Verdampfung der Probe zu verhindern, die in der Leitung 32 fliesst.
Eine derartige Verdampfung ist zu vermeiden, damit ein konstanter Durchfluss der Probe zu der Spektralflamme erfolgt. Die Leitungen sind an ihren unteren Enden an dem Körperteil des Brenners befestigt. Da die Leitungen jedoch verhältnismässig klein sind, wird durch Leitung wenig Wärme von den unteren Teilen der Leitung auf den Brennerkörper übertragen. Daraus ist ersichtlich, dass ein vorteilhafter Brenner vorliegt, der sehr gut geeignet ist, eine Flamme hoher Temperatur zu liefern, was besonders für Spektralanalysen von Bedeutung ist, dime dass eine Wasserkühlung des Brenners erforderlich wäre.
In dieser Hinsicht ist zu bemerken, dass die Ge schwindigkeit der brennbaren Gasmischung zu der Öffnung 30 verhältnismässig gross ist, so dass die Spektralflamme etwas oberhalb des oberen Endes des Körperteils des Brenners ohne Kontakt mit diesem beginnt und deshalb keine bemerkenswerte Wärmemenge auf den Brenner überträgt. Andererseits ist die Strömungsgeschwindigkeit der brennbaren Gasmischung für die Hilfsflamme beträchtlich niedriger als die Strömungsgesdhwindigkeit der Gasmischung für die Spektralflamme, so dass die Hilfsflamme unmittelbar an dem oberen Ende der Leitungen 40 brennt und diese Leitungen durch Wärmeleitung aufheizt.
Obwohl drei Leitungen 40 dargestellt sind, können natürlich auch mehr als drei Leitungen verwandt werden, falls dies erwünscht ist.
Die Leitung 16 fährt die brennbare Gasmischung von dem Ventilblock zu dem Brenner 12, und das Auslassende 44 (Fig. 5) der Leitung ist in dem unteren Teil des Körperteils 26 des Brenners angebracht und steht in Verbindung mit einer Leitung 46, die mit der Bohrung 28 in Verbindung steht. Die Leitung 18 führt die brennbare Gasmischung für die Hilfsflammle von dem Ventilblock zu dem Brenner, und das Auslassende 48 der Leitung ist an dem unteren Teil des Körperteils 26 des Brenners befestigt.
Eine vertikale Leitung 50 verbindet die Leitung 18 mit einem ringförmigen Glied 52 (Fig. 4), das auf dem Körper des Brenners angebracht ist. Die Leitung 50 ist mit einer inneren ringförmigen Leitung 54 verbunden, die in dem Glied 52 vorgesehen ist.
In Verbindung mit dem unteren Ende jeder der Leitungen 40 für die Hilfsflamme ist eine vertikale Leitung 56 (Fig. 1) und eine horizontalee Leitung 58 in dem Körper des Brenners ausgebildet. Die Leitung 58 steht in Verbindung mit der ringförmigen Leitung 54. Es ist ersichtlich, dass die Leitung 50 das brennbare Gasgemisch zu der ringförmigen Leitung 54 fährt, die als Verteiler wirkt, und dass die Mischung von dem Verteiler zu jeder der Leitungen 40 über Leitungen 58 bzw. 56 geführt wird.