DE8414125U1 - Brennwertgeraet fuer kohlenwasserstoffe - Google Patents

Description

Brennwertgerät für Kohlenwasserstoffe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennwertgerät für Kohlenwasserstoffe mit einem mit einer katalytischen Oberflächenbeschichtung versehenen, von einem Kohlenwasserstoff-Luft-Gemisch durchsetzten porösen Keramikkörper, insbesondere in Form einer keramischen Lochplatte, sowie einem ausgengsseitig angeordneten Wärmetauscher, wobei dem katalytisch beschichteten Keramikkörper eine Flammensperre vorgeschaltet ist, die unter Verhinderung einer Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Luft-Gemisches vor der Oberfläche des Keramikkörpers eine weitestgehende flammenlose Umsetzung des Gemisches im Inneren des Keramikkörpers bewirkt, wobei die Flammensperre eine nach Art einer Venturidüse aufgebaute Mischvorrichtung für Luft und Brennstoff umfaßt, die derart ausgebildet ist, daß eine der Zufuhrleitungen - insbesondere die Brennstoffleitung im Gegenstrom in die Düse einragt.

Eine derartige, in einer älteren Patentanmeldung vorgeschlagene Ausbildung der Flammensperre ermöglicht gegenüber einer ebenfalls hierfür bereits vorgeschlagenen Kombination aus einem Eingangswärmetauscher, einem engmaschigen Metallgitter sowie zusätzlichen keramischen Lochplatten einen einfacheren Aufbau und gleichzeitig eine noch wirksamere Flammensperre .

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Mischvorrichtung für ein Brennwertgerät so auszugestalten, daß sie unter allen Umständen und unabhängig von der Durchsatzmenge einen Flammenrückschlag wirksam verhindert. 5

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in dem sich konisch erweiternden Ausströmabschnitt der Düse eine federbelastete Drossel angeordnet ist.

Im einfachsten Fall kann eine solche Drossel ein rotationssymmetrischer, sich nach beiden Enden hin verjüngender Körper sein, der auf einem zur Düse konzentrisch an Querarmen befestigten Bolzen gelagert gegen die Strömungsrichtung unter Wirkung einer den Bolzen umgebenden Druckfeder steht, wobei die Vorspannung der Feder bevorzugt ebenfalls nach den jeweiligen Bedingungen einstellbar sein sollte.

Durch die erfindungsgemäße federbelastete Drossel ergibt sich eine selbsttätige Regulierung des S«.römungsquerschnitts dahingehend, daß verhindert wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoff-Luft-Gemisches einen vorgegebenen Minimalwert, der unbedingt vorhanden sein muß, um einen Flammenrückschlag wirksam zu verhindern, unterschreitet. Damit kann - im Gegensatz zu einfachen Düsenanordnungen - ein Brennwertgerät mit einer derartigen Mischvorrichtung problemlos über den gesamten Leistungsbereich durchgeregelt werden, d.h. man kann von der katalytischen Verbrennung sehr kleiner Brennstoffmengen bis zur Maximalumsetzleistung des Gerätes eine stufenlose Regelung lediglich durch Änderung der Brennstoff- und der damit gekoppelten Luftzufuhr erreichen, ohne daß gleichzeitig Probleme mit dem Flammenrückschlag entstehen können.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2 durch

eine erfindungsgemäße Mischkammer für ein Brennwertgerät und

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Mischkammer. 10

Die dargestellte Mischkammer - die Darstellung des ganzen Brennwertgeräts erübrigt sich, da der Aufbau der übrigen Teile des Brennwertgeräts für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt erforderlich ist - die insgesamt mit dem Bezugszeichen 24 versehen ist, umfaßt das Gehäuse 4, in welches eine Luftzufuhrleitung 2 und eine Brennstoffzuführungsleitung 1 einmünden. Diese Leitungen könnten im übrigen, wie in der älteren Patentanmeldung näher beschrieben ist, auch gegeneinander vertauscht sein. Die nach Art einer Venturi-Düse aufgebaut Mischvorrichtung umfaßt einen Einführtrichter 27, in welchen die Luft von der Zuführleitung 2 am Umfang unter zusätzlicher Erzielung eines zirkulär strömenden Wirbels eingeblasen wird. Der allgemeinen Strömungsrichtung der Luft durch die Düse 25 entgegen ragt das abgewinkelte Ende der Brennstoffzuführleitung 1 ein, durch die flüssiger oder insbesondere gasförmiger Brennstoff (Erdgas) dem Luftstrom entgegen in den Düsenbereich eingestrahlt und damit verwirbelt wird. Im konisch sich erweiternden Ausströmabschnitt 32 der Düse ist eine Drossel auf einem zur Düse konzentrischen Bolzen 34 gelagert, die unter der Wirkung einer Wendeldruckfeder 35 steht, die die Drossel nach oben in den Bereich des abnehmenden Querschnitts des Ausströmabschnitts drückt.

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I Il III t t I I

Je nach der Menge des der Düse 25 zugeführten Brennstoff-Luft-Gemisches wird die Drossel 33 gegen die Wirkung der

* Feder 35 mehr oder weniger stark nach unten gedruckt, so daß

I sich automatisch ein Strömungsquerschnitt zwischen der Drossel

i- 5 und der Innenwand des Ausströmabschnitts einstellt, bei dem

i die darin auftretende Strömungsgeschwindigkeit einen vorge-

I gebenen Minimalwert auf jeden Fall übersteigt. Diese Selbst-

"i einregulierung auf einen Mindestwert der StrömunGsgeschwindig-

I keit des Brennstoff-Luft-Gemisches durch selbsttätige Ver-

I 10 stellung des Strömungsquerschnittes je nach anfallender Menge

i des Brennstoff-Luft-Gemisches verhindert unter allen Betriebs-

I bedingungen wirksam ein Zurückschlagen der Flammen im Brenn-

1 raum unterhalb des Ausströmabschnitts 27 der Mischkammer.

15 Die Befestigung des Lagerbolzens 34 erfolgt mit Hilfe eines Querträgers 36, an dem der Bolzen befestigt ist und seinerseits zwischen dem den Ausströmabschnitt der Düse bildenden Rohr 37 und dem die Trichterplatte 27 umfassenden oberen Teil verklemmt ist. Die Drossel 33 wird dabei durch einen rotations-

20 symmetrischen, sich nach beiden Enden hin verjüngenden Körper aus beispielsweise Stahl oder Keramik gebildet. Durch die gegen eine Widerlagerscheibe 38 für die Feder 35 verstellbare, auf dem Gewindeabschnitt des Lagerbolzens 34 sitzende Mutter 39 kann dabei die Vorspannung der Feder 35 verstellt werden.

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Claims (3)

■ 1 ■ · · ♦ · · · t · I » I - 1 Schutzansprüche

1. Brennwertgerät für Kohlenwasserstoffe mit einem mit einer katalytischen Oberflächenbeschichtung versehenen, von einem Kohlenwasserstoff-Luft-Gemisch durchsetzten porösen Keramikkörper, insbesonders in Form einer keramischen Lochplatte, sowie einem ausgangsseitig angeordneten Wärmetauscher, wobei dem katalytisch beschichteten Keramikkörper eine Flammensperre vorgeschaltet ist, die unter Verhinderung einer Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Luft-Gemisches vor der Oberfläche des Keramikkörpers eine weitestgehende flammenlose Umsetzung des Gemisches im Inneren des Keramikkörpers bewirkt, wobei die Flammensperre eine nach Art einer Venturidüse aufgebaute Mischvorrichtung (24) für Luft und Brennstoff umfaßt, die derart ausgebildet ist, daß eine der Zufuhrleitungen (1, 23) - insbesonders die Brennstoffleitung - im Gegenstrom in die Düse (25, 21) einragt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich konisch erweiternden Ausströmabschnitt (32) der Düse (25) eine federbelastete Drossel (33) zur Regelung des Strömungsquerschnittes angeordnet ist.

2. Brennwertgerät nach Ansoruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (33) ein rotationssymmetrischer, sich nach beiden Enden verjüngender Körper ist, der auf einem zur Düse (25) konzentrisch an Querarmen (36) befestigten Bolzen (34) gelagert gegen die Strömungsrichtung unter Wirkung einer den Bolzen (34) umgebenden Druckfeder (35) steht.

3. Brennwertgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne_t, Jaß die Vorspannung der Druckfeder (35) einstellbar ist.