CH666338A5

CH666338A5 - Brenner.

Info

Publication number: CH666338A5
Application number: CH217385A
Authority: CH
Inventors: Vaclav Prech; Friedrich Dr Rueckert
Original assignee: Kernforschungsz Karlsruhe
Priority date: 1985-02-16
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1988-07-15
Also published as: DE3505513A1; DE3505513C2; FR2577659A1

Description

666338

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Brenner mit zwei Zuleitungen für in Reaktion zu bringende Medien sowie einer Zündung und einer Temperaturmessstelle, wobei die eine Zuleitung die andere konzentrisch umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass über der Austrittsöff- s nung (10) der inneren Zuleitung (1) ein schraubenlinien-förmig gewickelter Kegelkäfig (12) befestigt ist, dessen Windungen im Abstand zueinander stehen, dass in der Kegel-käfigachse ( 17) ein Stab (14) angeordnet ist, der die Temperaturmessstelle ( 15) enthält, dass der Stab (14) von der Spitze (13) io des Kegelkäfigs (12) gehaltert ist und dass die Windungen des Kegelkäfigs ( 12) zum Zwecke der Zündung als Heizung ausgebildet sind.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Windungen des Kegelkäfigs (12) einen Schutzmantel is (11) aufweisen, in dessen Innern ein elektrischer Heizdraht (16) mit kaltem Ende isoliert untergebracht ist.

3. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

dass im Stab (14) mindestens ein Temperaturfühler (15) bis zum Stirnseitenbereich geführt ist. 20

4. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Zuleitung (2) in einer ringförmigen Schlitzöffnung (5) ausserhalb des Kegelkäfigs (12) mündet, so dass das in der inneren Zuleitung (1) zugeführte Medium zwischen den Windungen des Kegelkäfigs (12) hin- 25 durchtritt und dann mit den weiteren Medien zusammentrifft, die aus der ringförmigen Schlitzöffnung (5) der äusseren Zuleitung (2) austreten.

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Brenner mit zwei Zulei- 35 tungen für in Reaktion zu bringende Medien sowie einer Zündung und einer Temperaturmessstelle, wobei die eine Zuleitung die andere konzentrisch umgibt.

Bei der Zusammenführung von zwei oder mehreren Medien zwecks Erzeugung einer chemischen Reaktion - sei 40 es zur Gewinnung von Wärmeenergie oder Bildung einer speziellen chemischen Verbindung - muss stets eine sichere Zündung gewährleistet werden. Insbesondere ist Aufmerksamkeit diesbezüglich dann anzuwenden, wenn es sich bei den Medien um die Gase H2 und O2 handelt und im Gas H2 45 Spuren von Deuterium und/oder Tritium enthalten sein können, die es in einem nachfolgenden Analysenverfahren nachzuweisen gilt.

Die der Erfindung gestellte Aufgabe besteht darin, bei einem Brenner der e.g. Art eine sichere Zündung zu gewähr- so leisten, wobei darauf zu achten ist, dass die Zusammenführung der reagierenden Medien und deren Verbrennung möglichst gleichmässig und ungestört zu erfolgen hat (Explosionsgemisch).

Die Lösung ist in den kennzeichnenden Merkmalen des ss Anspruches 1 beschrieben.

Die übrigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung wieder.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, dass praktisch ein Zünddrahtkäfig ausgebildet wurde, der im reduzierenden Gasbereich liegt und die Kegelform des Käfigs eine nahezu gleichmässige Gasdurchlässigkeit bewirkt. Die besondere Gestaltung des Temperaturmessfühlers und seine zentrale Anordnung erlauben zusätzlich eine ausreichende Messgenauigkeit, die für eine hohe Zündsicherheit sorgt. Die angelegte elektrische Spannung am Heizdraht führt darüber hinaus zu keiner Beeinträchtigung des Brennkörpers.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt im Schnitt eine Brennervorrichtung. Sie dient der Verbrennung von H2 (D2, HT) zu Wasser. Im Prinzip besteht der Brenner aus einer inneren Zuleitung 1 für das H2-Gas sowie einer hierzu konzentrisch angeordeneten äusseren Zuleitung 2 für das Cte-Gas.

Die äussere Zuleitung 2 wird von einer Scheibe 4 gebildet, in der eine Ausnehmung 3 eingefügt ist, die über eine kreisrunde Öffnung 5 in der Brennerwand 6 mit dem Reaktionsraum 7 in Verbindung steht. Die Scheibe 4 ist dicht an der Brennerwand 6 angeschraubt. Die innere Zuleitung 1 sitzt konzentrisch in der Ausnehmung 3 und ragt mit ihrer vorderen Stirnseite 9, die als Austrittsöffnung 10 für das H2-Gas dient und mittig in der Öffnung 5 angeordnet ist, über die Öffnung 5 hinaus in den Reaktionsraum 7. Die innere Zuleitung 1 ist selbst wiederum an der Scheibe 4 dicht angeschraubt. Die Öffnung 5 bildet somit einen ringförmigen Schlitz.

Über der Austrittsöffnung 10 der inneren Zuleitung 1 erhebt sich ein schraubenlinienförmig gefertigter Kegelkäfig 12, dessen Windungen im optimierbaren Abstand voneinander verlaufen.

Die Windungen ender in einer Abschlusswicklung 13 mit konstantem Querschnitt, die das vordere Ende eines Stabes 14 umfassen und konzentrisch innerhalb der inneren Zuleitung 1 (in der Kegelkäfigachse 17 liegend) halten. Innerhalb dieses Stabes 14 ist mindestens ein Temperaturmessfühler 15 verlegt, mit dem die Temperatur an der vorderen Spitze des Stabes 14 angezeigt werden kann. Das untere Ende des Stabes 14 ist an der Zuleitung 1 dicht befestigt.

Die Windungen des Kegelkäfigs 12 bestehen aus einem Schutzmantel 11 aus korrosionsfestem, hitzebeständigem Material, in dem ein Heizdraht 16 mit kaltem Ende elektrisch gegenüber dem Schutzmantel 11 isoliert verlegt ist. Die Zuführung des Heizdrahtes 16 zu den Windungen des Kegelkäfigs 12 erfolgt innerhalb der Wandung der inneren Zuleitung 1. Das vordere Stabende kann mit der Abschlusswicklung 13 abschliessen oder (wie dargestellt) darüber hinaus in den Reaktionsraum 7 hineinragen. Der Abstand der Windungen des Kegelkäfigs 12 kann derart optimiert werden, dass das zwischen ihnen hindurchtretende H2-Gas homogen sich mit dem O-Gas aus der Schlitzöffnung 5 vermischt bzw. verbrennt.

B

1 Blatt Zeichnungen