DD268046A1 - Einrichtung zum zuenden von gasbrennern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuenden von Gasbrennern mit einer sich radial erweiternden und offen rezirkulierenden drallstabilisierten Flachflamme. Ziel der Erfindung ist die zuverlaessige Zuendung derartiger Brenner. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Ziel ohne Aenderung der Brennerkonstruktion zu erreichen. Erfindungsgemaess ist in das Innenrohr eines Brenners ein Zuendeinsatz eingeschoben, wobei eine zentrale Zuendelektrode von einem Isolierrohr und dieses von einem Fuehrungsrohr umgeben ist. Eine Masseelektrode ist am Fuehrungsrohr angebracht und im Abstand x von der Brennersteinaustrittsebene, der sich nach der Beziehung xH0,24PB-nenn3,24berechnet, rechtwinklig zur Zuendelektrode abgewinkelt. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung 2um Zünden von Gasbrennern mit einer sich radial erweiternden, offen rezirkulierenden und drallstabilisierten Flachflarnme. Diese Gasbrenner werden zur Durchführung von Wärm-, Wärmebehandlungs-, Schmelz- und Brennprozessen vor allem in der Metallurgie, der keramischen Industrie und der metallver- und metallbearbeitenden Industrie eingesetzt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Zündung von Gasbronnern kann durch folgende bekannte Einrichtungen erreicht werden:

— Zündbrenner,

— Hochspannungszündlunte,

— Zündelektroden mit Zündgerät.

Zündbrenner haben den Nachteil, daß sie eine separate Gas- und Luftversorgung brauchen sowie Kontroll- und Einstellarbeiten erfo.-dern und damit hoho Kosten verursachen. Nach dem Zünden von Flachflammenbrennern ist der Zündbrenner abzusHIen, da dessen Flamme sich negativ auf die Ausbildung der Hauptbrennerflamme auswirkt.

Ein Nachteil dor Hochspannungszündlunten besteht darin, daß sie nach erfolgter Zündung zurückgezogen werden müssen, da ihre metallischen Teile bis in die Flammenwurzel hineinragen und dort großem thermischem Verschleiß unterliegen würden.

Außerdem muß auch eine teilweise Versperrung des Strömungsquerochnitts durch die Zündlunte im Brenner ausgeschlossen werdeⁿ. weil die Flamme des Brenners anderenfalls unzulässig gestört werden würde.

Eine technische Lösung für die Verwendung von Zündelektroden und eines Zündgerätos zum Zünden eines Gasbrenners enthält DD-WP 223509.

In die zentrale Öffnung eines Gasbrenners wird ein Einsatz zur Zündung und Flammenüberwachung eingeschoben. Dieser Einsatz ist so bemessen, daß zwischen ihm und dem Luftzuführungsrohr des Brenners ein Ringspalt bleibt, Jurch den zusätzliche Luft gepreßt wird. Am Ende des Einsatzes befindet sich eine Stduscheibe, die eine Umlenkung der zusätzlichen Luft bewirkt und somit eine Vermischung dieser Luft mit dem vorbeiströmenden Brenngas-Luft-Gemisch sichert. Durch den damit erreichten örtlich hohen Luftüberschuß wird die Verbrennungstemperanir an dieser Stelle niedrig gehalten, und außerdem wird die Einrichtung durch die zusätzliche Luft intensiv gekühlt, was zu einer geringeren thermischen Belastung führt. Die Zündung selbst erfolgt durch einen Hochspannungszündfunken zwischen Zünd- und Masseelektrode. Eine Verwendung dieser Einrichtung bei Flachflammenbrennern (DD-PS 210412) ist nicht möglich, da keine Zündung erreicht und das Flammenbild durch den Einsatz verzerrt wird.

Nach D-PS 1947 733 ist in einem Flachflammenbrenner dezentral eine Zündeinrichtung (Zündkerze) am Eintritt zum Brennerstein angeordnet. Boi einer sich radial erweiternden, offen rezirkulierenden und drallstabilisierten Flachflamme konnte an dieser Stelle keine Zündung des Gasbrenners erreicht werden.

Entsprechend F-PS 2197450 erfolgt die elektrische Direktzündung bereits vor dem Eintritt in den Brennerstein, was nur bei einer Flamme mit geschlossenem Flammenkern möglich ist und somit für offen rezirkulierende Flachflammenbrenner nicht anwendbar ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Einrichtung, die ein zuverlässiges Zünden von Gasbrennern mit einer sich radial erweiternden, offen rezirkulierenden und drallstabilisierten Flachflamme sichert.

Darlegung de: Wesens der Erfindung

Der Erfindung liogt die Aufgabe zugrunde, ein sicheres Zünden von Gasbrennern mit einer sich radial erweiternden, offen

rezirkulierenden und drallstabilisierten Flachflamme zu erreichen, ohne daß eine Änderung der Brennnkonstruktion notwendig

Die Erfindung geht von einem Brenner aus, bei dem um ein zentrales Innenrohr konzentrisch vo.i innen nach außen eine Gaszuführung mit einem Gasdrallring an der Rohrmündung und eine Luftzuführung mit einem Mischteil angeordnet sind und sich in Richtung dor Flammenausbildung ein Brennerstein mit diffusorartiger Erweiterung des Brennerkanals befindet.

Charakteristik dieser Brenner ist die Ausbildung einer sich radial erweiternden und offen rezirkulierenden Flachflamme.

Erfindunysgemäß wird in die zentrale öffnung eines Flachflammenbrenners mit offen rezirkulierender Flamme ein Zündeinsatz eingeführt, bei dom die Zündelektrode sich in Bionnorachse befindet.

Es wurde gefunden, daß der Abstand χ des Zündortes von der Brennersteinaustrittsebene v/ie folgt zu berechnen ist:

- 0,24 .

3,24

(D

X	H
mm	mm

"B-nsnn

kW

H ist der Abstand des Schnittpunktes des Diffusoröffnungswinkels α von der Brennersteinaustrittsebene und P_B._n,nn ist die Nennwärmeleistung des Brenners.

Nach der Erfindung beträgt die zulässige Abweichung des Abstandes χ vom gemäß Gleichum gefundenen Normwert

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in die zentrale Öffnung, die durch das Innenrchi gebildet ist, in den Brennur eingeschoben.

Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus einem Führungsrohr, in dessen Mitte die Zündelektrode und um diese ein Isolierrohr angeordnet sind. Das Führungsrohr ist mit der Masseelektrode verbunden, die im Abstand χ von der Brennersteinaustrittsebene rechtwinklig in Richtung der Zündelektrode abgewinkelt ist.

Beim kurzzeitigen Anlegen einer Hochspannung zwischen Zündelektrode und Masse bildet sich zwischen Zündelektrode und Masseelektrode ein Zündfunken aus, der das Brenngas-Luft-Gemisch des Brenners entzündet.

Vorteile der Erfindung sind:

— Gasbrenner mit einer zentralen Öffnung werden konstruktiv nicht verändert.

— Die Zündung wird im Abstand χ von der Brennersteinaustrittsebene vorgenommen, so daß sich die Zünd- und Masseelektrode in Strömungsrichtung vor dem Beginn der Rezirkulationszone befindet.

— Die lokale Strömungsgeschwindigkeit ist am Zündort stark reduziert und nur geringfügig größer als die Zündgeschwindigkeit, so daß gute Voraussetzungen für ein sicheres Zünden gegeben sind.

— Nach erfolgter Zündung bildet sich dia Flammenwurzel in Strömungsrichtung etwas nach dom Zündpunkt aus, so daß sich die Elektroden außerhalb der Flammenwurzel uno der größten thermischen Belastung befinden.

— Die zentral angeordnete Zündeinrichtung kann mit vorhandenen Verstellmochanismen für die Gaslanze des Brenners gekoppelt werden, so daß eine Anpassung an die Brbnngasart beziehungsweise Verbrennungslufttemperatur gegeben ist.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll ar hand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der zugehörigen Figur erläutert werden:

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung.

Der im Ausführungsbeispiel angeführte Flachflammenbrenner besitzt eine zentrale Öffnung, die irn Ausführungsbeispiel durch das Innenrohr (1) des Brenners geschaffen wurde. Erfindungsgamäß ist in das innenrohr (1) ein Führungsrohr (2) geschoben, in dessen Mitte eine Zündelektrode (3) angeordnet ist. Die elektrische Isolierung der Zündelektrode (3) ist durch ein Isolierrohr (4) realisiert.

Die Massüslekt'ide (5) ist mit dem Führungsrohr (2) fest verbunden und an dem anderen Ende im Abstand χ von der Austrittsebene de:: Brennersteins (6) um 90° abgewinkelt in Richtung der Zündelektrode (3). Der Abstand zwischen Zündelektrode (3) und Masseelektrode (5) beträgt 1 bis 5mm.

Der Abstand χ des Zündortes von der Brennersteinaustrittsebene ergibt sich aus dem Abstand H = 169mm dos Schnittpunktes des Diffusoröffnungswinkels α von der Brennersteinaustrittsebene und der Nennwärmeleistur.g Ρβπ-.ηη = 30OkW erfindungsgemäß nach folgender Beziehung:

X-H- 0,24 . P_B_

_B__nenn

3,24

χ = 111 mm

B-nenn

Damit befinden sich die Elektroden (3j und (5) in Richtung der Spiralströmung (7) des Brenngas-Luft-Gemisches vor dem Beginn der Rückströmung (8) der heißen Verbrennungsgase und damit vor dem Sit/ der Flarnmenwurzel.

Claims (1)

1. Einrichtung zum Zünden von Gasbrennern mit konzentrisch angeordneten Gas- und Luftzuführungen und Brennerstein mit diffusorartiger Erweiterung zur Ausbildung einer offen rezirkulierenden, sich radial erweiternden Flachflamme, dadurch gekennzeichnet, daß in ein Innenrohr (1) des Brenners ein Führungsrohr (2) eingeschoben ist, daß sich in aer Mitte des Füiirungsrohres (2), umgeben von einem Isolierrohr (4), eine Masseelektrode (5) befindet und eine Zündelektrode (3) mit dem Führungsrohr (2) verbunden und im Abstand χ von der Brennersteinaustrittsebene rechtwinklig zur Zündelektrode (3) abgewinkelt ist, wobei der Abstand χ nach der Beziehung

   X = H - 0,24 · Ps-nenn + 3,24

   H = Abstand Brennersteinaustrittsebene zu Schnittpunkt des Difiusoröffnungswinkels mm

   ^rVnenn = Brennemennleistung kW

   ermittelt ist und die zulässige Abweichung des Abstandes χ vom Normwert ±10% beträgt.