DD292065B5 - Atmosphaerischer vormischbrenner - Google Patents

Description

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Anwendungsgebiet r!er Erfindung

Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Vormischgasbrenncr, insbesondere zur Verwendung in gasbeheizten Geräten, wie Gasraumheizer und dergleichen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei der Verbrennung eines Brenngas-Luftgemisches kommt es bekanntlich zur Bildung von Schadstoffen, wie NO_x, S0„, CO und C,H_y. Eine Reihe von technischen Lösungen zur Senkung der NO_x-Emission ist bekannt und findet bei Gasbrennern größerer Leistung Anwendung. So wird bei einer Reihe von Patenten (z.B. DE 3509 506, DE 3634358, DE 3801 046) durch Anordnung von NO_x-Bildung reduzierenden Elementen im Flammenbereich eine Senkung der Verbrennungstemperatur erreicht, die zur Senkung der NO_x-Emission führt. Des weiteren wurden Versuche mit feinmaschigem Metallgewebe als NO_x-Emission reduzierendes Element vorgenommen, bei denen das Metallgewebe in einem bestimmten Abstand über der Flammenaustrittsfläche angeordnet wurde. Der Verbrennungsprozeß wird dadurch derart gestört, daß sich erhöhte CO-Werte ergeben.

Weitere Patente beruhen darauf, daß die NO_x-Emission durch Erhöhung der Primärluftzahl sinkt. Die dabei auftretenden Flammenstabilitätsprobleme werden durch sogenannte Halteflammen (DE 3 906795) oder durch konstruktive Gestaltung der Brenner (DE 3709445) gelöst.

Wie ein Aufsatz in der Zeitschrift „Wärmetechnik" Nr. 8/1989 belegt, wurden jedoch bei Gasgeräten mit geringen Leistungen, wie

z. B. Gasraumheizern, bislang keine Fortschritte gemacht.

Die bekannten technischen Lösungen sind zwar grundsätzlich auch auf diese Gasgeräte übertragbar, fanden aber aufgrund zu hoher Kosten bislang keine Anwendung. Atmosphärische Vormischgasbrenner aus zwei tiefgezogenen Halbschalen, welche mindestens ein Mischrohr und Verteilungsraum bilden, und einer eingefalzten Flammenaustrittsfläche sind seit langem bekannt und kommen bei Gasraumheizern aufgrund ihrer geringen Material- und Herstellungskosten noch immer zahlreich zum Einsatz.

Kostengünstige technische Lösungen zur Senkung der NGyEmission derartiger Brenner sind bislang jedoch nicht bekannt.

Ziel der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen atmosphärischen Vormischbrenner für Gasraumheizer oder ähnliche Gasgeräte zu entwickeln, welcher bei geringen Materialkosten und rationeller Fertigung eine wesentliche Verringerung der NO_x-Emission bewirkt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Atmosphärische Vormischbrenner besitzen oftmals eine Flammenaustrittsfläche, die aus einem Verteilungsblech und einem feinmaschigen Siebgewsbo besteht und durch Falzen mit zw'^>:-^gezogenen Blechteilen, welche mindestens ein Mischrohr und einen Verteilungsraum bilden, verbunden ist. Das Vertei ungsblech sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Brenngasgemisches auf der gesamten Brennerlänge. Das Siebgewebe besteht aus hitzebeständigern Stahl und ist durch ein entsprechendes Öffnungsverhältnis für die richtige Austrittsgeschwindigkeit des Brenngases und somit für ein stabiles Brennverhalten der Brennerflammen verantwortlich.

Eine Verringerung der NO_x-Emission derartiger Brenner wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Siebgewebe, welches die Flammenaustrittsfläche bildet, derart ausgebildet ist, daß es gleichzeitig als NO_x-Emission reduzierendes Element wirkt. Zu diesem Zweck ist aus dem Siebgewebe ein senkrechter Sieg ausgefaltet, welcher sich vollständig innerhalb der Brennerflammen

befindet und von diesen bis hin zu seiner Oberkante zum Glühen gebracht wird. Die Brenngase durchströmen die waagerechte Flammenaustrittsfläche, und die sich daran anschließende Flamme umspült den senkrechten Steg des Siebgewebes, durchdringt diesen jedoch nicht. Eine ungestörte Sekundärluftzuführung ist gewährleistet, tier senkrechte Steg behindert nicht den vollständigen Ausbrand der Brenngase. Somit kommt es nicht zum Anstieg der CO-Emission. Der glühende Steg sorgt für eine intensive Wärmeabstrahlung aus c'em Zentrum der Brennerflamme und kühlt diese somit. Damit wird eine Senkung der NO_x-Emissionum 30% erreicht. Des weiteren trägt das glühende Siebgewebe zu einer Erhöhung der Flammenstabilität bei. Eine Erhöhung dos Primärluftverhältnisses ist möglich, wodurch die NO_x-Emission um weitere 10% gesenkt werden kann. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß Flammenaustrittsfläche und NO_x-Emission reduzierendes Element aus ein und demselben metallischen Siebgewebe bestehen und kein zusätzlicher Montageaufwand für das NO_x-Emission reduzierende Element und eventuelle Befestigungselemente erforderlich ist, wodurch diese Konstruktion bei Gasgeräten mit geringer Leistung, wie z. B. Gasraumheizern, zu einer wirtschaftlichen Lösung zur Reduzierung der NO_x-Emission beitragen kann.

Ausführungsbeispiel

Figur 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Quersctinitt und einer Draufsicht. Dieser atmosphärische Vormischgasbrenner besteht aus zwei tiefgezogenen Blechteilen (1) und einer eingefalzten Flammenaustrittsfläche (2) aus metallischem hitzebeständigen Siebgewebe. Aus diesem Siebgewebe ist ein senkrechter Steg (3) ausgefaltet, welcher entlang der Brennerlängsachse (4) verläuft und eine wellenförmige Struktur (5) aufweist. Die aus der Flammenaustrittsfläche (2) austretende Brennerflamme (7) umspült den als NO_x-Emission reduzierendes Element wirkenden Steg (3) vollständig, so daß dieser im oberen Bereich vollständig zu glühen beginnt und speziell an seinen Rändern keine kalten Stellen auftreten. Figur 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel in einem Querschnitt und einer Draufsicht. Dieser Brenner weist eine breitere Flammenaustrittsfläche (2) auf, aus der zwei entlang der Brennerlängsachse (4) zickzackförmig verlaufende Stege (3,6) ausgefaltet sind. Auch bei diesem Beispiel umspült die Brennerflamme (7) die beiden Stege vollständig.

Claims (3)

1. Atmosphärischer Vormischgasbrenner, bestehend aus zwei tiefgezogener. Blechteilen, welche mindestens ein Mischrohr und einen Verteilungsraum bilden, einer eingefalzten Flammenaustrittsfläche aus hitzebeständigern feinmaschigen metallischen Siebgewebe und einem über dieser im Flammenbereich angeordneten die NO_x-Emission reduzierenden Element, dadurch gekennzeichnet, daß Flammenaustrittsfläche und NO_x-Emission reduzierendes Element aus demselben Siebgewebe bestehen.

2. Atmosphärischer Vormischgasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das NO_x-Emission reduzierende Element durch mindestens einen aus dem Siebgewebe der Flammenaustrittsfläche (2) ausgefalteten, senkrecht auf dieser stehenden, entlang der Brennerlängsachse (4) verlaufenden Steg (3) besteht, welcher eine bestimmte Höhe besitzt.

3. Atmosphärischer Vormischgasbrenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Siebgewebe der Flammenaustrittsfläche (2) ausgefaltete Steg (3) entlang der Brennerlängsachse (4) einen wellenförmigen (5) oder zickzackförmigen (6) Verlauf aufweist.