CH651645A5

CH651645A5 - Gasbrenneranordnung und verwendung derselben zur erzeugung von heissluft.

Info

Publication number: CH651645A5
Application number: CH8917/80A
Authority: CH
Inventors: Markus Frey
Original assignee: Febrag Ag
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1985-09-30
Also published as: AU7750381A; GB2090961A; AU542169B2; US4400156A; IT8149811A1; NL8104711A; NL191245C; CA1174585A; DE3153336C2; NL191245B; DE8130888U1; FR2495282A1; FR2495282B1; IT8149811A0; BE891297A; JPS57122209A; DE3141960C2; GB2090961B; DE3141960A1; IT1195328B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasbrenneranordnung mit Vormischung von Gas und Luft in einer Mischkammer gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Verfahren zum Betrieb der Gasbrenneranordnung gemäss Oberbegriff des Anspruches 7 sowie die Verwendung der Gasbrenneranordnung als Heisslufterzeuger gemäss Anspruch 9.

In der Technik sind verschiedene Gasbrenneranordnungen bekannt. Bei den einen wird das Gas mit der Luft kurz vor oder in der Flammenzone gemischt, bei der anderen Kategorie erfolgt die Vermischung von Gas und Luft früher, und an der Brennerdüse tritt bereits ein zündfähiges Gemisch aus.

Für industrielle Zwecke finden nur Gasbrenneranordnungen mit Vormischung Verwendung, weil diese höhere Flammentemperaturen erzeugen können. Üblicherweise wird mit einer Düse Gas in ein Rohr eingeblasen. Die dabei erzeugte Strömung zieht durch gross dimensionierte Öffnungen im Rohr Luft nach, welche sich mit dem Gas vermischt und am Rohrende entzündet werden kann.

Bei anderen Ausführungsformen von Gasbrenneranordnungen wird das Gas und die Luft durch zwei, sich am Ort der Flamme treffende Rohre zusammengeführt.

Die bekannten Gasbrenneranordnungen weisen den

Nachteil auf, dass sie zur Erzeugung von Heissluft nicht geeignet sind, insbesondere wenn zeitweise nur mit Teillast, d.h. reduzierter Wärmeabgabe gearbeitet werden muss.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen und eine Gasbrenneranordnung zu schaffen, die in allen Lastbereichen eine vollständige Verbrennung und damit einen hohen Wirkungsgrad erreicht.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Gasbrenneranordnung unmittelbar zur Erzeugung von Heissluft insbesondere für Heiz- und Trocknungszwecke einzusetzen.

Erfindungsgemäss werden die gestellten Aufgaben durch die Kennzeichen der Ansprüche 1,7 und 9 gelöst.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Gasbrenneranordnung mit einem Brenner,

Fig. 2 eine Gasbrenneranordnung mit einem Brenner als Heisslufterzeuger

Fig. 3 eine GasbrennerAnordnung mit mehreren Brennern als Heisslufterzeuger für eine Trocknungsstrecke im Längsschnitt.

In Fig. 1 werden durch die Öffnungen (1) und (2) Gas und Luft in einem für eine vollständige Verbrennung geeigneten Verhältnis in eine Mischkammer (3) eingeblasen und dort miteinander vermischt. Durch eine Verbindungsleitung (4) strömt das Gas-Luft-Gemisch weiter zu einer zweiten Misch-und Beruhigungskammer (5) und erfährt dort eine zusätzliche Vermischung. Über mindestens einen Kanal (6), die tangential in eine Bohrung (7) einmündet, gelangt das Gas-Luft-Gemisch mit einer Geschwindigkeit von 50-200 m/s zum Brennermund (8). Wegen des tangentialen Eintritts in die Bohrung (7) fliesst das Gas-Luft-Gemisch schraubenförmig zum Brennermund (8) und verbrennt dort in einer kalotten-förmigen äusserst heissen Flamme (9).

Die Verbindungsleitung (4), die eine Blende (4') aufweisen kann, wie auch der Kanal (6), in welcher das Gemisch mit 50-200 m/s, vorzugsweise 80-150 m/s fliesst, wirken als Rückschlagsicherungen bei einem allfälligen Druckabfall in der Mischkammer (3).

Dank der kurzen Flamme (9) ist die Gasbrenneranordnung lageunempfindlich. Druckschwankungen, wie sie im industriellen Einsatz vorkommen können, werden durch die Mischkammer (3) und die Beruhigungskammer (5), die als Speicher wirken, ausgeglichen.

Druckabfälle bis auf etwa 50% des für die Gasbrenneranordnung ausgelegten Wertes rufen kein Auslöschen der Flamme (9) hervor, auch wenn sich diese in einem Luftstrom befindet.

Der beschriebene Gasbrenneranordnung eignet sich daher sehr gut für die Erzeugung von Heissluft. In Fig. 2 ist eine Gasbrenneranordnung gezeigt, die als Heisslufterzeuger Verwendung findet.

Ein Brenner (11) ist in einem Mantel (10) schematisch dargestellt. Durch eine Öffnung ( 12) wird Luft zugeführt und umströmt zuerst den Brenner und anschliessend die Flamme (9). Durch eine Öffnung (13) wird die erhitzte Luft dem Verbraucher zugeführt.

Selbstverständlich können auch mehrere Brenner (11) in einem gemeinsamen Mantel vorgesehen werden (Fig. 3). Die erhitzte Luft kann entweder durch eine einzige oder durch eine Mehrzahl von Öffnungen (15) austreten. Beispielsweise können durch die in einer Reihe angeordneten Öffnungen (15) Heissluftströme an zu trocknende, an den Öffnungen

(15) vorbeigeführte Werkstücke, z.B. frisch lackierte Dosen

(16), die an einer mit Magneten (17) versehenen Transportan2

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läge (18) hängen, geleitet werden.

In der Verwendung der Gasbrenneranordnung als Heisslufterzeuger wird durch die zugeführte Luft das Brennergehäuse laufend gekühlt, d.h. der Brenner (11) bleibt kalt und benötigt keine Isolation. Die einströmende Luft ist bereits vorgewärmt, wenn sie die Flamme (9) erreicht. Die gesamte im Brenner (11) erzeugte Wärmemenge wird an die Luft abgegeben und steht für den gewünschten Verwendungszweck zur Verfügung. Energieeinsparungen von ca. 75% sind gegenüber Konvektorheizungen möglich.

Es ist ohne weiteres auch möglich, die in der oben beschriebenen Gasbrenneranordnung erzeugte Heissluft für beliebige ander Zwecke, z.B. Heizen grosser Räume, zu verwenden.

Die erfindungsgemässen Gasbrenneranordnung wie auch ihre Verwendung als Heisslufterzeuger weist gegenüber den bekannten Vorrichtungen wesentliche Vorteile auf.

Der Brenner (11) weist einen äusserst einfachen Aufbau auf und ist preisgünstig bei der Herstellung. Eine Isolation des Brennergehäuses entfällt.

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Der Brenner (11) erfordert keine Wartung, da weder bewegliche Teile, noch schmutzempfindliche Rückschlaggitter oder Düsen vorliegen.

Die Vereinigung des Gases mit der Luft erfolgt an einer 5 zentralen Stelle ausserhalb des oder der Brenner.

Da strömende Luft als Träger der Wärmeenergie vorliegt, kann die Energie unmittelbar und verlustlos dem Verbraucher zugeführt werden; ein Transport mittels von einer Gasflamme aufgewärmten Konvektoren entfällt.

io Der Vollastbetrieb wird innert Sekunden erreicht; ein Teillastbetrieb ist durch Absenken des Druckes in der Speiseleitung möglich.

Bei Verwendung der Gasbrenneranordnung als in Trocknungsanlagen werden die verdunstenden Flüssigkeiten, z.B. 15 Lösungsmittel, durch den Luftstrom weggeführt.

Unter günstigen Bedingungen kann die «gebrauchte» Heissluft ganz oder teilweise vom Verbraucher wieder in die Gasbrenneranordnung zurückgeführt und wieder erwärmt werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

651 645 PATENTANSPRÜCHE

1. Gasbrenneranordnung mit Vormischung von Gas und Luft in einer Mischkammer (3) und mit mindestens einem Brenner (11), der eine zwischen der Gas-Luftmischkammer (3) und mindestens einer Brennerbohrung (7) vorgesehene Kammer (5) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Gas-Luftmischkammer (3) durch mindestens eine Leitung (4) mit der als Beruhigungskammer ausgebildeten Kammer (5) verbunden ist, und dass von der Beruhigungskammer (5) mindestens ein Kanal (6) zu der Brennerbohrung (7) führt, an deren offenem Ende sich der Brennermund (8) für die Flamme (9) befindet.

2. Gasbrenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (6) tangential in die Bohrung (7) einmündet.

3. Gasbrenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Beruhigungskammer (5) und der Bohrung (7) zwei Kanäle (6) vorgesehen sind.

4. Gasbrenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas-Luftgemisch in der Bohrung (7) eine Verwirbelung erfährt.

5. Gasbrenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Brenner (11) die eigene Beruhigungskammer (5), den eigenen Kanal (6) und die eigene Brennerbohrung (7) enthält.

6. Gasbrenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mantel (10,14) vorgesehen ist, der den mindestens einen Brenner (11) im Abstand zu diesem vollständig umgibt.

7. Verfahren zum Betrieb der Gasbrenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Gas-Luftgemisches am Austritt der Leitung (4) bzw. des Kanals (6) im Bereich von 50 bis 200 m/s liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Gas-Luftgemisches am Austritt der Leitung (4) bzw. des Kanals (6) im Bereich von 80 bis 150 m/s liegt.

9. Verwendung der Gasbrenneranordnung nach Anspruch 6 als Heisslufterzeuger, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen dem mindestens einen Brenner (11) und dem Mantel (10,14) von der zu erwärmenden Luft durchströmt wird, wobei der Brenner (11) gekühlt und isoliert wird.