DE29515329U1

DE29515329U1 - burner

Info

Publication number: DE29515329U1
Application number: DE29515329U
Authority: DE
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1994-09-19
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2005-09-14

Description

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Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1400Joh. Vaillant GmbH u. Co. GM 1400

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenner, der in einer mit einer Sekundärluftöffnung versehenen Brennkammer angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a burner which is arranged in a combustion chamber provided with a secondary air opening, according to the preamble of claim 1.

Bei solchen Brennern kommt es aufgrund des Zustromes von Sekundärluft zu einer sehr erheblichen Abkühlung der Flammen in bestimmten Bereichen, insbesondere in an die Seitenwände der Brennkammer angrenzenden Bereichen und im frontseitigen Bereich. Durch diese Abkühlung der Flammen in den angegebenen Bereichen kommt es zu einer nur unvollkommenen Verbrennung und daher zu einem erhöhten CO-Ausstoß.In such burners, the inflow of secondary air causes a very significant cooling of the flames in certain areas, particularly in the areas adjacent to the side walls of the combustion chamber and in the front area. This cooling of the flames in the specified areas results in incomplete combustion and therefore increased CO emissions.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Brenner der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem eine zu starke Abkühlung der Flammen in einzelnen Bereichen durch die zuströmende Sekundärluft vermieden wird.The aim of the invention is to avoid this disadvantage and to propose a burner of the type mentioned at the beginning, in which excessive cooling of the flames in individual areas by the incoming secondary air is avoided.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Brenner der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention, this is achieved in a burner of the type mentioned at the outset by the characterizing features of claim 1.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen wird erreicht, daß der Sekundärluftstrom in den kritischen Bereichen, wie eben in den an die Seitenwände der Brennkammer angrenzenden Bereichen und in dem der Frontseite der Brennkammer nahen Bereich nicht in die Fußbereiche der Flammen strömen kann, sondern nur in die oberen Bereiche der Flammen. Dadurch kann das Brenngas zwar unter Zumischung der Sekundärluft vollständig verbrennen, aberThe proposed measures ensure that the secondary air flow in the critical areas, such as the areas adjacent to the side walls of the combustion chamber and the area close to the front of the combustion chamber, cannot flow into the base areas of the flames, but only into the upper areas of the flames. This means that the fuel gas can burn completely with the addition of secondary air, but

eine Unterkühlung der Flammen durch einen Zustrom der Sekundärluft zu Fußbereichen der Flammen wird vermieden.Undercooling of the flames due to an inflow of secondary air to the foot areas of the flames is avoided.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil eines sehr weitgehenden Schutzes der frontseitigen Flammen vor einer Abkühlung durch im Fußbereich der Flammen zuströmende Sekundärluft. So ragen die Stirnseiten des Rahmens durch die den Mischkammern entsprechenden Ausnehmungen entsprechend weit nach unten und schützen so die Fußbereiche der der Frontseite der Brennkammer nahen Flammen vor dem Zustrom der Sekundärluft.The features of claim 2 result in the advantage of very extensive protection of the front flames from cooling by secondary air flowing in at the base of the flames. The front sides of the frame extend far downwards through the recesses corresponding to the mixing chambers and thus protect the base areas of the flames close to the front of the combustion chamber from the inflow of secondary air.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 ergibt sich der Vorteil, daß der Rahmen leicht auf die Mischkammern aufgesetzt werden kann, wobei die nach unten ragenden Abschnitte der Seitenwände des Rahmens mit ihren eingezogenen Bereichen die seitlichen Mischkammern untergreifen und so für einen sicheren Sitz des Rahmens sorgen.The features of claim 3 result in the advantage that the frame can be easily placed on the mixing chambers, whereby the downwardly projecting sections of the side walls of the frame with their recessed areas engage under the side mixing chambers and thus ensure that the frame is securely seated.

Durch die im Anspruch 4 hervorgehoben Maßnahmen kann die Strömung im Bereich der Flammen je nach den gegebenen Verhältnissen beeinflußt werden, insbesondere kann durch Verminderung oder Vergrößerung der von den Seiten- und Stirnwänden des Rahmens umschlossene Fläche, die gleichzeitig den Strömungsquerschnitt für die Brenngase bestimmt, deren Strömungsgeschwindigkeit und damit auch der Zustrom beziehungsweise die Zuströmgeschwindigkeät der Sekundärluft zu den Flammen beeinflußt werden.By means of the measures highlighted in claim 4, the flow in the area of the flames can be influenced depending on the given conditions, in particular by reducing or increasing the area enclosed by the side and end walls of the frame, which simultaneously determines the flow cross-section for the combustion gases, the flow speed of the combustion gases and thus also the inflow or inflow speed of the secondary air to the flames can be influenced.

Durch die Merkmale des Anspruches 5 ergibt sich der Vorteil einer Herstellung eines Rahmens aus sehr einfach herstellbaren Einzelteilen.The features of claim 5 result in the advantage of producing a frame from individual parts that are very easy to manufacture.

Durch die Merkmale der Ansprüche 6 und 7 ist es möglich, ein Verziehen des Rahmens aufgrund der thermischen Belastung weitgehend zu vermeiden.The features of claims 6 and 7 make it possible to largely avoid distortion of the frame due to thermal stress.

Durch die Merkmale des Anspruches 8 ist es möglich, den Rahmen aus einfach herstellbaren Teilen mit einfachen Fertigungstechniken herzustellen.The features of claim 8 make it possible to manufacture the frame from easily producible parts using simple manufacturing techniques.

Durch die Merkmale des Anspruches 9 läßt sich auf einfache Weise eine Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit der Brenngase erreichen.The features of claim 9 make it possible to achieve a reduction in the flow velocity of the combustion gases in a simple manner.

Durch die Merkmale des Anspruches 10 ist es möglich, den Zustrom von Sekundärluft zu beschränken.The features of claim 10 make it possible to limit the inflow of secondary air.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. 1 schematisch einen Seitenwandbereich einer Brennkammer mit einem erfindungsgemäßen Brenner,Fig. 1 schematically shows a side wall area of a combustion chamber with a burner according to the invention,

Fig. 2 eine axonometrische Darsteiiung eines Rahmens für einen erfindungsgemäßen Brenner, Fig. 2 is an axonometric view of a frame for a burner according to the invention,

Fig. 3 eine Stimansicht des Rahmens nach der Fig. 2,Fig. 3 is a front view of the frame according to Fig. 2,

Fig. 4 und 5 eine axonometrische Darstellung und eine Stimansicht einer weiteren Ausführungsform eines Rahmens undFig. 4 and 5 an axonometric representation and a front view of another embodiment of a frame and

Fig. 6 und 7 schematisch einen Seitenwandbereich einer Brennkammer mit einem erfindungsgemäßen Brenner.Fig. 6 and 7 schematically show a side wall region of a combustion chamber with a burner according to the invention.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Fig. gleiche Einzelheiten.The same reference numerals indicate the same details in all figures.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines in einer Brennkammer 1 angeordneten atmosphärischen vormischenden Gasbrenners beziehungsweise einer Mischkammer 2 desselben. Dabei ist knapp neben der Mischkammer 2 ein rechteckiger Rahmen 3 angeordnet, der einen Spalt 4 zwischen einer Seitenwand 5 der Brennkammer 1 und einer Seitenwand 6 des Rahmens 3 definiert, in dem Sekundärluft entlang eines Pfeiles 7 nach oben strömen kann. Allerdings ist durch die Seitenwand 6 des Rahmens 3 ein Zuströmen von Sekundärluft zum Fußbereich der an der Oberseite 14 der Mischkammer 2 entstehenden Flammen verhindert. Dadurch wird eine zu starke Abkühlung der Flammen verhindert und dadurch auch ein vermehrter Ausstoß von CO verhindert.Fig. 1 shows a section of an atmospheric premixing gas burner arranged in a combustion chamber 1 or a mixing chamber 2 of the same. A rectangular frame 3 is arranged just next to the mixing chamber 2, which defines a gap 4 between a side wall 5 of the combustion chamber 1 and a side wall 6 of the frame 3, in which secondary air can flow upwards along an arrow 7. However, the side wall 6 of the frame 3 prevents secondary air from flowing into the base area of the flames that arise on the top side 14 of the mixing chamber 2. This prevents the flames from cooling down too much and thus also prevents increased CO emissions.

Der Rahmen 3 weist, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, zwei Seitenwände 6 auf, die in ihrem unteren Bereich gegen die gegenüberliegende Seitenwand 6 eingezogen sind. Dieser eingezogene Bereich 8 untergreift einen Kopf 9 der äußeren Mischkammer 2, wobei ein an diesen anschließender Bereich 10 an dem unteren Bereich 15 der Mischkammer 2 anliegt.As can be seen from Fig. 2, the frame 3 has two side walls 6, which are drawn in their lower area against the opposite side wall 6. This drawn-in area 8 engages under a head 9 of the outer mixing chamber 2, with an area 10 adjoining this lying against the lower area 15 of the mixing chamber 2.

Die Seitenwände 6 des Rahmens 3 sind mit zwei Stirnseiten 11 verbunden, deren Unterkanten 12 mit Ausnehmungen 13 versehen sind, die den Mischkammern 2 beziehungsweise deren Köpfen 9 entsprechen, die dort Brennerkammem bilden, die an ihren Oberseiten Brenngemisch-Austrittsöffnungen bilden.The side walls 6 of the frame 3 are connected to two end faces 11, the lower edges 12 of which are provided with recesses 13 which correspond to the mixing chambers 2 or their heads 9, which form burner chambers there which form combustion mixture outlet openings on their upper sides.

Der Rahmen 3 kann auf die in Reihen parallel angeordneten Mischkammern 2 eines Brenners aufgesetzt werden, wodurch die Flammen der den Seitenwänden 5 der Brennkammer 1 benachbarten Mischkammem 2 gegen einen Zustrom von Sekundärluft zu den Fußbereichen der Flammen geschützt sind. Weiter schützen die Stirnseiten 11 die der Front der Brennkammer 1 nächsten Flammen vor einem Zustrom von Sekundärluft zum Fußbereich der Flammen.The frame 3 can be placed on the mixing chambers 2 of a burner arranged in parallel rows, whereby the flames of the mixing chambers 2 adjacent to the side walls 5 of the combustion chamber 1 are protected against an inflow of secondary air to the base areas of the flames. Furthermore, the end faces 11 protect the flames closest to the front of the combustion chamber 1 against an inflow of secondary air to the base area of the flames.

Dadurch wird eine zu weitgehende Abkühlung der Flammen, welche zu einem erhöhten Ausstoß von CO führen würde, vermieden. Andererseits bleibt ein Zustrom von SekundärluftThis prevents the flames from cooling down too much, which would lead to increased CO emissions. On the other hand, an inflow of secondary air remains

zu den oberen, heißen Bereichen der Flammen erhalten, so daß es in diesen Bereichen zu einer vollständigen Verbrennung kommt.to the upper, hot areas of the flames, so that complete combustion occurs in these areas.

Die Ausführungsform eines Rahmens 3 nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von jener nach den Fig. 2 und 3 dadurch, daß die Unterkante 12' der Stirnwände 11 gerade verläuft. Dies führt dazu, daß mehr Sekundärluft zu den Flammen des Brenners zuströmen kann, da die Unterkante der Stirnwände 11 nicht der Kontur der Köpfe 9 der Mischkammern folgt.The design of a frame 3 according to Figs. 4 and 5 differs from that according to Figs. 2 and 3 in that the lower edge 12' of the end walls 11 is straight. This means that more secondary air can flow to the flames of the burner, since the lower edge of the end walls 11 does not follow the contour of the heads 9 of the mixing chambers.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 6 weisen die Seitenwände 6 eine nach außen gerichtete Abkröpfung 16 auf, durch die sich die von den Seiten- und Stirnwänden 6 und 11 begrenzte Fläche in Strömungsrichtung der Brenngase vergrößert. Dabei verlaufen die durch die Abkröpfung 16 miteinander verbundenen Abschnitte 17,18 der Seitenwände 6 im wesentlichen parallel zueinander und vertikal. Dabei verläuft die Abkröpfung 16 knapp unterhalb der Oberkanten der Köpfe 9 der Mischkammern 2.In the embodiment according to Fig. 6, the side walls 6 have an outwardly directed bend 16, through which the area delimited by the side and end walls 6 and 11 is increased in the flow direction of the combustion gases. The sections 17, 18 of the side walls 6 connected to one another by the bend 16 run essentially parallel to one another and vertically. The bend 16 runs just below the upper edges of the heads 9 of the mixing chambers 2.

Die Ausführungsform nach der Fig. 7 unterscheidet sich von jener nach der Fig. 6 dadurch, daß der sich nach oben an die Abkröpfung 16 anschließende Abschnitt 18" der Seitenwand 16 nicht vertikal nach oben erstreckt, sondern schräg nach außen und oben geneigt verläuft. Dadurch erweitert sich der Querschnitt für die aufsteigenden Brenngase verlaufend nach der sprunghaften Erweiterung im Bereich der Abkröpfung 16.The embodiment according to Fig. 7 differs from that according to Fig. 6 in that the section 18" of the side wall 16 that adjoins the bend 16 does not extend vertically upwards, but rather runs diagonally outwards and upwards. As a result, the cross-section for the rising combustion gases expands following the sudden expansion in the area of the bend 16.

Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, den durch die Seiten- und Stirnwände 6, 11 begrenzten Querschnitt in Strömungsrichtung der Brenngase zu vermindern.In principle, it can also be provided to reduce the cross-section limited by the side and end walls 6, 11 in the flow direction of the combustion gases.

Claims

EXPECTATIONS

1. A burner arranged in a combustion chamber provided with a secondary air opening, with at least one mixing chamber which is provided with combustion mixture outflow openings on its upper side, characterized in that a frame (3) sits on the mixing chamber(s) (2), the side walls (6) of which run parallel to the mixing chamber(s) (2), run at a short distance next to the side walls (5) of the combustion chamber (1) and protrude above the upper sides of the mixing chamber(s) (2).

2. Burner according to claim 1, characterized in that the lower edges (12) of the end faces (11) have recesses (13) corresponding to the mixing chambers (2).

3. Burner according to claim 1 or 2, characterized in that

the side walls (6) of the frame (3) are extended downwards and are drawn in against the other side wall (6) in the area of the lowest part of the mixing chambers (2).

4. Burner according to one of claims 1 to 3, characterized in that the side walls (6) and/or the end faces (11) of the frame (3) have sections (16, 18, 18') in which the area enclosed by them changes in the direction of flow.

5. Burner according to one of claims 1 to 4, characterized in that the frame (3) is composed of several partial sheets.

6. Burner according to one of claims 1 to 5, characterized in that the frame (3) has incisions and/or perforations.

7. Burner according to one of claims 1 to 5, characterized in that the frame (3) has inserts made of materials with a different thermal expansion coefficient than the remaining material of the frame.

8. Burner according to one of claims 1 to 7, characterized in that the frame (3) is assembled from individual sheets, for example by plugging, screwing, soldering, riveting or the like.

9. Burner according to one of claims 1 to 8, characterized in that the frame has two sections running parallel to one another in the region of two longitudinal sides, which are arranged one above the other and are connected to one another via sections (18') widening trapezoidally towards the top.

10. Burner according to claim 1, characterized in that the

Course of the lower edge {12) of the end walls (11) of the frame (3) corresponds to the course of the contour of the heads (9) of the mixing chambers (2).