DE9402556U1 - Brennerplatte - Google Patents
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Description
The Morgan Crucible Company pic 16. Februar 1994
P 18544 DS/wa
Brennerplatte
&iacgr;&ogr;
Die Erfindung bezieht sich auf keramische Gasbrennerplatten.
is Es sind viele Ausführungsformen von Gasbrennerplatten bekannt, mit
mehrfachen Öffnungen, die eine Gas-Luft-Mischung zur Verbrennung an
oder über der Oberfläche der Platte zuführen.
Beispiele sind in EP 0 106 76IB (Solaronics 1981), French I 408 445
(Osaka Gas, 1965), U.S. 4 340 357 (Rinnai Corp., 1982) und UK. 1 419
499 (Schwank, 1977), weitestgehend für Strahlungsheizen offenbart.
Die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung hat eine Platte für Gas-Wasser-Heizeinrichtungen
entwickelt, und dabei versucht, Erfordernisse für große Heizleistungen pro Einheitsfläche und geringen Ausstoß von Stickstoffoxiden
zu erfüllen. Dies hat sich als schwierig herausgestellt, da entweder die Platten das Erfordernis der Heizleistung erfüllt haben, aber
andererseits überschüssige Stickstoffoxide entwickelt haben oder sie haben das Stickstoffmengenerfordernis erfüllt, jedoch nicht genug Wärme erzeugt.
Die Anmelderin hat nun gefunden, daß die Erfordernisse durch eine
Platte erfüllt werden können, die Strahlungs- und Konvektionserwärmen
kombiniert, wobei die letztgenannte Erwärmung vorherrscht, vorzugsweise 5 bis 25 % und zweckmäßig sind 8 bis 15 % der abgegebenden Wärme,
wünschenswerterweise sollte diese Wärme durch Infrarotstrahlung abgege-
ben werden und die Platte hat in Kombination i) einen geringeren Anteil von Öffnungen, dimensioniert für eine Oberflächenverbrennung
eines Gas- Luftgemisches mit Erwärmung durch Strahlung von der Keramik der Platte, und ii) ein größerer Teil von Öffnungen, dimensioniert
für eine Verbrennung eines Gas-Luftgemisches oberhalb der Oberfläche mit Erwärmung durch Konvektion. In geeigneter Weise sind die Strahlungserwärmungsöffnungen
zum Filtern von Konvektionserwärmungsöffnungen, z.B. in Vertiefungen in der Plattenoberfläche umgeben.
&iacgr;&ogr; Öffnungsdimensionen hängen von dem Gas ab, das verbrannt wird; für
Erdgas führen Öffnungen mit einem Durchmesser von 1 mm oder 1,29 &tgr;&eegr;&tgr;&eegr; zu hohen Flammen und Konvektionserwärmung, während Öffnungen
mit einem Durchmesser von 1,35 mm zu kleinen Flammen und Strahlungserwärmung führen, wenn vorgemischtes Gas und Luft, zugeführt
unter konventionellen Drücken, benutzt werden.
Die Keramik der Platten selbst kann konventionell sein, beispielsweise
Cordierit, das einen kleinen und gleichförmigen thermischen Expansionskoeffizienten (3 &khgr; 10*6) hat und daher einen hohen thermischen Schock-
widerstand aufweist. Sie hat auch hohe Porosität und geringe Dichte und
somit eine geringe thermische Leitfähigkeit. Sie ist synthetisch hergestellt aus Ton bzw. Lehm (clay), Steatit und Aluminiumoxid bzw. Tonerde
(Salumina) als Magnesiumaluminiumsilikat einer nominalen Zusammensetzung 2MgO. 2Al2O3. g SiO2. Eine geeignete Gewichtsanalyse ist beispielsweise
| SiO2 | 52% |
| Al2O3 | 22% |
| MgO | 12% |
| Fe2O3 | 1% |
| TiO2 | 0,9% |
| CaO | 0,5% |
| K2O | 0,5% |
| Na2O | 0,3% |
| andere | 0,8% |
|
• · &bgr; · ·
·· · · |
Eine besondere Plattenkonfiguration wird nun in Einzelheiten beschrieben.
Die Platte kann groß ausgestaltet werden beispielsweise in der Größe 125 &khgr; 175 &khgr; 15mm. Sie bietet eine Verbrennung bei geringer
Geräuschentwicklung, was auf die Anordnung der größeren Strahlungserwärmungsöffnungen
in Vertiefungen in der Mitte von Feldern kleinerer Konvektionserwärmungsöffnungen zurückgeführt wird, insbesondere auf die
Anordnung, bei der die Strahlungserwärmungsöffnungen zentral bezüglich Ringen von Konvektionserwärmungsöffnungen angeordnet sind und insbesondere
auf eine Anordnung mit Doppelringen relativ kleinerer und
&iacgr;&ogr; größerer Konvektionserwärmungsöffnungen, wobei jeder Ring kleinere
Öffnungen innerhalb eines Rings von größeren Öffnungen liegt. Vorzugsweise sind die Vertiefungen als Zwillingsvertiefungen in Paaren mit
einem oder mehreren gemeinsamen Konvektionserwärmungsöffnungen angeordnet. Die Oberfläche der Platte außerhalb der Vertiefungen kann
is optional mit Öffnungen versehen sein, aber wünschenswert nicht in einer
Anzahl über 10 oder 15% der Gesamtzahl der Öffnungen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles anhand der
Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen
Figur 1 eine 15 kW-Platte in Draufsicht mit der Anordnung von Öffnungen
in einer Ecke;
Figur 2 diese Ecke in einem vergrößerten Maßstab und Figur 2A einen Teil davon zeigt;
Figur 2 diese Ecke in einem vergrößerten Maßstab und Figur 2A einen Teil davon zeigt;
Figur 3 einen Schnitt durch die Platte in einer Ebene längs der Linie
AtA nach Figur 2A, aber gezeichnet, als ob die Ebene diametral
zu der zentralen Strahlungserwärmungsöffnung und zu zwei der Konvektionserwärmungsöffnungen in jeder Vertiefung ist.
Die gezeigte Platte hat 19 Reihen versetzter Paare von Vertiefungen mit
einem 8mm-Abstand von Reihe zu Reihe, wobei jede Reihe 8 Paare von
Vertiefungen aufweist. Jede Vertiefung hat, wie dies am besten anhand von Figur 2A gesehen werden kann, eine zentrale Öffnung 1, mit einem
Durchmesser von 1,35mm für Strahlungserwärmung und einen Ring mit 5 gleichbeabstandeten Öffnungen 2 mit einem Durchmesser von lmm für
Konvektionserwärmung. Ein jeder derartiger Ring ist durch einen weiteren Ring mit Öffnungen 3 für Konvektionserwärmung umgeben, mit
jeweils einem Durchmesser von 1,29mm, wobei 7 Öffnungen in dem
&iacgr;&ogr; oberen Ring wie gezeichnet vorhanden sind und 9 Öffnungen in dem
unteren Ring, wobei eine Öffnung beiden Ringen gemeinsam ist. Sie erstrecken sich außerhalb der Vertiefung in die Fläche der Platte um ca.
1/5 ihrer Durchmesser.
Die Vertiefungen sind 3,5mm tief von der Fläche der Platte zu der Ebene der Öffnung 7 der Mittelöffnung und die Mittelöffnungen in
jedem Paar von Vertiefungen haben einen Abstand von ca. 7mm.
An den Kanten der Platte an den Enden der Reihen der Vertiefungen
sind Gruppen von Öffnungen 4, mit einem Durchmesser von 1,29mm, und Öffnungen 5 mit einem Durchmesser von lmm in der Fläche der
Platte angeordnet. Weiterhin ist jedem Paar von Vertiefungen ein weiteres Paar von Öffnungen 6 (Figur 2) mit einem Durchmesser von lmm
zugeordnet, die darunter angeordnet sind, und zwar wiederum in der Fläche der Platte, wie dies zeichnerisch dargestellt ist.
Die Herstellung der Platten erfolgt wie im Stande der Technik, ebenso
ihre Installation in Wasserheizgeräten, für die sie entworfen sind. Im Betrieb liefern sie eine exzellente Gesamtwärmeabgabe von 747 kW/m2,
mit geringen NOx-Pegeln von 25-33 ppm, und sie zeichnen sich weiterhin
durch sehr geringe Geräuschpegel aus.
Claims (6)
1. Gasbrennerplatten für kombinierte Strahlungs- und Konvektionserwärmung,
wobei die Konvektionserwärmung vorherrscht, bestehend aus
&iacgr;&ogr; der folgenden Kombination:
i) ein geringer Anteil von Öffnungen, dimensioniert für eine Oberflächenverbrennung
eines Gas- Luftgemisches mit Erwärmung durch Strahlung von der Keramik der Platte, und
ii) ein größerer Teil von Öffnungen, dimensioniert für eine Verbrennung eines Gas-Luftgemisches oberhalb der Oberfläche mit Erwärmung durch Konvektion.
ii) ein größerer Teil von Öffnungen, dimensioniert für eine Verbrennung eines Gas-Luftgemisches oberhalb der Oberfläche mit Erwärmung durch Konvektion.
2. Gasbrennerplatte nach Anspruch 1, wobei die Erwärmung mit einem
Anteil und Dimensionen der Strahlungserwärmungsöffnungen in der Weise erfolgt, daß eine Strahlungserwärmungsabgabe von 5 bis 25%,
vorzugsweise 8 bis 15% der gesamten Erwärmungsabgabe erfolgt.
3. Gasbrennerplatte nach Anspruch 2, wobei die Strahlungserwärmungsabgabe
in dem Infrarotbereich erfolgt.
4. Gasbrennerplatte nach Ansprach 1, 2 oder 3, wobei die Strahlungserwärmungsöffnungen
von Feldern von Konvektionserwärmungsöffnungen umgeben sind, vorzugsweise in Vertiefungen in der Plattenoberfläche.
5. Gasbrennerplatte nach Ansprach 4, wobei die Konvektionserwärmungsöffnungen
als Doppelringe ausgestaltet sind, wobei innere relativ kleine Öffnungen und äußere relativ größere Öffnungen
vorgesehen sind und wobei die Strahlungserwärmungsöffnungen in der Mitte der Ringe angeordnet sind.
6. Gasbrennerplatte nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Öffnungen in
Vertiefungen gemäß Anspruch 4 angeordnet sind und wobei benachbarte Paare von Vertiefungen zwillingsförmig mit einem oder mehreren
gemeinsamen zugehörigen Konvektionserwärmungsöffaungen vorgesehen sind.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| GB939303098A GB9303098D0 (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Burner plaque |
Publications (1)
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| GB (1) | GB9303098D0 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001042709A1 (en) * | 1999-12-11 | 2001-06-14 | Bray Burners Limited | Improved burner plaque |
| EP2014980A1 (de) * | 2007-07-13 | 2009-01-14 | Schwank GmbH | Keramische Brennerplatte |
-
1993
- 1993-02-16 GB GB939303098A patent/GB9303098D0/en active Pending
-
1994
- 1994-02-16 DE DE9402556U patent/DE9402556U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001042709A1 (en) * | 1999-12-11 | 2001-06-14 | Bray Burners Limited | Improved burner plaque |
| US7063527B2 (en) * | 1999-12-11 | 2006-06-20 | Sit-Bray Limited | Burner plaque with continuous channels |
| EP2014980A1 (de) * | 2007-07-13 | 2009-01-14 | Schwank GmbH | Keramische Brennerplatte |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9303098D0 (en) | 1993-03-31 |
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