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Gasbrennerkopf Die Erfindung bezieht sich auf Gasbrenner, und zwar
insbesondere auf einen Gasbrennerkopf und dessen mehrfache Anordnung an einer gemeinsamen
Ringleitung, die zur Zuführung des Gases dient. Der Gasbrennerkopf ist mit Schlitzen
versehen, aus welchen die Gasluftmischung austritt, die in bekannter Weise durch
eine im Brennerkopf angeordnete Mischröhre zugeführt wird. Die Erfindung besteht
in einer neuartigen Anordnung der Schlitze, wodurch nicht nur stets eine rußfreie
Verbrennung gewährleistet wird, sondern auch eine selbsttätige Flaininenregulierung
entsprechend dem Druck in der Gasleitung. Diese Flammenregulierung ist derartig,
daß selbst bei kleinstem Gasdruck kein Zurückschlagen der Flamme in die Mischröhre
stattfinden kann, was ein Übelstand der bekannten Gasbrenner ist. Gemäß der Erfindung
erstrecken sich die Schlitze in der Brennerhaube von dem oberen Ende derselben nach
unten bis zu einem Punkt, der unter dem oberen Austrittsende der Mischröhre liegt,
so daß bei großem Gasdruck die Flamme auf der ganzen Schlitzlänge austritt. Die
Abmessungen der Schlitze sind so gewählt, daß die Gasluftmischung, die aus der Mischröhre
austritt, mit größerer Geschwindigkeit durch diese Schlitze treten muß, als sie
durch die Mischröhre hindurchströmt, eine Bedingung, die ein Zurückschlagen der
Flamme verhütet. Da ferner die Schlitze nicht ganz bis zum obersten Ende der Haube
gehen, sondern einen ungeschlitzten Teil am Kopfende der Haube belassen, so bildet
das Kopfende der Haube eine Ablenkfläche unmittelbar über dem Austrittsende der
Mischröhre. Infolge der Fortsetzung der Schlitze an der Haube nach unten hin breiten
sich die aus den Schlitzen austretenden Flammen um so mehr nach abwärts aus, je
größer der Gasdruck wird. Diese Brenner werden gemäß der Erfindung derart an eine
Ringleitung angeschlossen, daß sich die Flammen der einzelnen Brenner nicht berühren,
so daß die Flammen überall von Luft umgeben sind, die eine vollständige Verbrennung
des Gases unterstützt.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
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Abb. 1 ist eine Draufsicht auf eine Brenneranordnung.
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Abb. a ist eine Seitenansicht derselben. Abb.3 ist ein senkrechter
Längsschnitt durch einen Gasbrennerkopf, und Abb. 4 bis 7 zeigen verschiedene Flammengrößen,
welche aus den Schlitzen des Brenner= kopfes austreten können.
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Die Ringleitung 15 ist nach Abb. 1 und mit radial herausragenden Armen
16 versehen, die jeder einen Brenner 17 tragen. Der Innenraum 18 der Ringleitung
15 ist in bekannter Weise mit der Gasleitung ig (Abb_ a) verbunden.
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Jeder Brenner 17 besteht aus einer Mischröhre :2o, die an ihrem unteren
Ende mit Gewinde 2 1 versehen ist, um in die Bohrung 16a des hohlen Armes 16 eingeschraubt
zu werden.
Über diesem Gewindeteil er ist die Röhre bei 22 verstärkt
und Vorzugsweise vieleckig ausgebildet, damit ein Schlüssel zum Einschrauben leicht
daran angreifen kann. Die Bohrung 23 der Mischröhre 2o geht gleichförmig vom verstärkten
Teil 22 nach aufwärts. In dem Gewindeteil 2,1 dieser Röhre ist jedoch eine kegelförmige
Bohrung 24 angeordnet, die sich nach unten hin erweitert und mit der Kammer r8 in
Verbindung steht. Von dem engen Teil dieser kegelförmigen Bohrung 24 geht dann eine
kleine Bohrung 25 nach aufwärts, durch welche das Gas in Form eines dünnen Strahles
in die größere Bohrung 23 hineinströmt. Im Innern der Röhre wird nun eine brennfähige
Mischung erzeugt, da am unteren Ende der Röhre, vorzugsweise in dem verstärkten
Teil derselben, mehrere Lufteintrittslöcher 26 angeordnet sind. Diese erstrecken
sich nach Abb. 3 nach einwärts und aufwärts und münden etwas oberhalb der kleinen
Bohrung 25. Die Gesamtquerschnittsfläche der Bohrungen 26 ist beträchtlich größer
als der Querschnitt der Bohrung 23 der Mischröhre, um dem Zutritt der Luft kein
Hindernis entgegenzusetzen und den Durchtritt der brennbaren Mischung ohne weiteres
möglich zu machen.
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In vielen Gasleitungsnetzen kommt es nun vor, daß der Gasdruck innerhalb
weiter Grenzen schwankt. Die unterste Grenze mag dabei nur ganz wenig über dem äußeren
Luftdruck liegen. Um ein Zurückschlagen der Flamme bei Verringerung des Gasdrucks
zu verhüten, wird mit der Mischröhre ein Brennerkopf verbunden, welcher die Entstehung
der brennbaren Gasluftmischung unter allen Druckbedingungen überwacht. Dieser Brennerkopf
besteht aus einer Haube 27, welche auf das obere Ende der Röhre 2o aufgeschraubt
wird. An den Gewindeteil 28 der Röhre 2o setzt sich dann ein kurzer Stutzen tob
an, dessen Außendurchmesser etwas kleiner ist als der des Gewindes, so daß zwischen
diesem Stutzen tob und der Innenwand der Haube 27 eine enge ringförmige Kammer a9
entsteht. Die Haube 27 hat mehrere, vorzugsweise vier Längsschlitze 31, welche
sich radial durch die Wand der Haube erstrecken und nach abwärts gehen. Sie gehen
nicht ganz bis zur Spitze der Haube, sondern lassen dort einen ungeschlitzten Teil
30 stehen. Das obere Ende des Stutzens tob der Röhre 20 liegt nach dem Aufschrauben
der Haube 27 in einem Abstand von dem umgeschlitzten Teil 30, so daß eine verhältnismäßig'
kleine Kammer 32 gebildet wird. Diese Kammer 32 befindet sich in ständiger Verbindung
mit dem Ringraum 29, der den Stutzen tob umgibt.
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Es sei angenommen, daß der Gasdruck gering ist und das Gas in der
Kammer 18 nur unter einem ganz geringen Überdruck über dem äußeren Luftdruck sich
befindet. Beim Durchtritt des Gases durch die schmale Boh= rung 25 reißt es Luft
durch die Öffnungen 26 mit. Es entsteht dadurch in dem Rohr 2o eine brennbare Mischung,
welche in die Kammer 32 eintritt. Infolge des geringen Drucks, den die Mischung
bei ihrem Austritt aus der Röhre 2o hat, füllt sie höchstens die Kammer 32, und
wenn diese Mischung entzündet wird, so entsteht nur eine ganz kleine, aus den oberen
Teilen der Schlitze 31 austretende Flamme, wie in Abb.4 gezeigt ist. Da der Kammer
32 stets neue Gasmischung zugeführt wird, so besteht trotz der Kleinheit
dieser Flamme keine Gefahr, daß die Flamme verlöscht oder zurückschlägt. Selbst
wenn in der Nähe der Flamme ein verhältnismäßig starker Zug herrscht, so bleibt
doch die Flamme fortbestehen, wenn auch die Heizwirkung, die durch sie ausgeübt
wird, sehr gering ist. Die Gasluftmischung strömt nämlich durch die oberen Teile
der engen Schlitze 31 mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit nach außen,
und diese Geschwindigkeit ist stets größer als die Zündgeschwindigkeit der Flamme.
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Bei Anwachsen des Gasdrucks findet auch eine stärkere Flammenbildung
statt. Die Schlitzteile 31 in unmittelbarer Verbindung mit der Kammer 32
sind nicht so groß, daß die Mischung aus diesen Schlitzteilen ebenso schnell austreten
kann, als sie der Kammer 32 zugeführt `wird. Es entstehen dadurch wieder kleine
Flammenbildungen an diesen Schlitzteilen, jedoch sind diese Einzelflammen nun heißer
und steifer. Sie erlöschen nicht leicht durch den Luftzug, da sie sich immer wieder
an den Schlitzen bilden. Infolge des Drucks, der in der Kammer 32 nun herrscht,
tritt auch Gas in den Ringraum 29 über, und auch wenn die Flamme nicht an der ganzen
Länge der Schlitze 3 1 brennt, so wird sie doch ihren Fußpunkt etwas zweiter
unten an diesen Schlitzen haben als vorher. Die Flamme geht bei weiterer Erhöhung
des Gasdrucks von der in Abb. 5 gezeigten Form in die in Abb.6 gezeigte über, was
abermals eine Vergrößerung der Flamme bedeutet. Diese noch verhältnismäßig kleinen
Einzelflammen haben dünnwandige Gestalt. Die Tiefe oder Höhe der Flammen in senkrechter
Richtung hängt vom Druck der Mischung ab und von der Tiefe, bis zu welcher diese
Mischung von oben in den Ringraum 29 eindringt. Herrscht schließlich in der Kammer
der volle Gasdruck, so wird auch die Kammer 32 sowie der ganze Ringraum 29 mit dem
Gasluftgemisch gefüllt, und es entstehen dadurch die vier dünnwandigenschmetterlingsflügelartigen
Flammen, wie sie in Abb. 7 gezeigt sind.
Diese Flammen haben glatte
Außenflächen und flackern nicht.
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Durch die dargestellte Flammenanordnung wird infolge der Verzehrung
des ganzen Gasluftgemisches die Bildung von Ruß oder Kohlenstoffniederschlägen auf'
dem Brenner vermieden, und eine Verstopfung der dünnen Brennerschlitze ist ausgeschlossen.
Wie aus Abb. r hervorgeht, sind die Arme 16 am Brennerring 15 so angeordnet, daß
zwischen je zwei Brennern ein Luftstrom ungehindert nach aufwärts strömen und den
ganzen Brenner umziehen kann. Herrschen die günstigsten Druckbedingungen, wie sie
zur Erzeugung der Flamme nach Abb. 7 führen, so bilden die Einzelflammen jedes Brenners
gewissermaßen stark erhitzte Wände, die gerade infolge ihrer hochgradigen Hitze
eine Luftströmung nach oben zwischen den einzelnen Flammen begünstigen. Es wird
demnach bei diesem Hochdruck des Gases eine genügende Zufuhr von zusätzlicher Verbrennungsluft
unter allen Umständen bewirkt. Gerade infolge dieser reichlichen Zufuhr von Zusatzluft
kann man die Zufuhr der eigentlichen Verbrennungsluft auf ein geringes Maß beschränken.
Diese Zufuhr von Verbrennungsluft in die Brennerröhre hinein braucht selbst bei
vollem Gasdruck nicht über jene Menge hinaus vergrößert werden, die bei dem Beringst
möglichen Gasdruck notwendig ist, so daß bei Bildung der Flamme nach Abb. .a. und
bei Bildung der Flamme nach Abb.7 dieselben Luftzutrittsöffnungen für die Mischungsluft
mit dem Gas ohne weitere Regelung benutzt werden können. Wenn die Druckbedingungen
in der Gaskammer 18 günstiger werden, wird allerdings auch infolge der größeren
Geschwindigkeit des Gases durch den engen Kanal 25 hindurch eine größere Saugwirkung
auf die bei 26 eintretende Luft ausgeübt, so daß auch hier von -selbst eine
gewisse Vergrößerung der Mischungsluftinenge stattfindet. Da die eigentümliche Bildung
der Flamme die Mengen von Zusatzluft selbsttätig regelt, so wird jede Gefahr eines
Verlöschens der Flamme durch die zusätzlich mit der Flamme in Berührung kommende
Luft vermieden.
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Die Zutrittsöffnungen 26 für die Verbrennungsluft sind gegen die Flammen
abgedeckt, so daß nicht etwa diese Flammen, wenn sie außen zu weit nach abwärts
schlagen sollten, durch die eintretende Luft mit in die Mischröhre hineingerissen
werden. Eine solche Abdeckung der Öffnungen 26 erfolgt durch eine dosenartige Kappe
33, «-elche auf die Röhre 2o aufgesteckt und von dem verstärkten Teil 22 getragen
wird. Der zylindrische Wandteil 3311 der Kappe 33 erstreckt sich bis über die Eintrittsöffnungen
26 für die Luft hinunter und liegt in einem genügend großen Abstand von dem Umfang
der Verstärkung 22, um den Eintritt der Luft in die Löcher 26 in keiner Weise zu
beschränken. Der Boden der Kappe 33 hat Öffnungen 3q., die Luft von unten aus dieser
Dose nach oben austreten lassen, um die schon erwärmte Versorgung der einzelnen
Flammen mit Zusatzluft nicht zu beeinträchtigen.