Brenner mit mehreren überlappenden Brennersegmenten

Abstract

 Mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch gespeister Brenner (1) mit mindestens 3 Brennersegmenten (21, 31), wobei die Brennersegmente in mindestens 2 Gruppen (2, 3) aufgeteilt sind, mindestens eine Gruppe (2, 3) über eine Absperrvorrichtung (4, 5) verfügt, mittels derer die Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemischs zu dieser Gruppe (2, 3) unterbrochen werden kann während die Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemischs zu mindestens einer anderen Gruppe (2, 3) aufrechterhalten bleibt, wobei die Brennersegmente (21, 31) der Gruppen (2, 3) derart angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der Brennersegmente (21, 31) einer Gruppe (2, 3) zwischen zumindest einem Teil der Brennersegmente (21, 31) einer anderen Gruppe (2, 3) angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Bei Heizgeräten ist man bemüht, einen möglichst großen Modulationsbereich, also den Bereich zwischen Minimallast und Maximallast, zu erzielen. Der Modulationsbereich eines einzelnen Flächenelementes ist begrenzt, da einerseits bei sehr kleinen Belastungen die Flamme sehr kühl werden kann, was erhöhte Schadstoffemissionen zur Folge hat, andererseits ist es möglich, dass hierdurch das Brennermaterial einer besonderen thermischen Belastung unterliegt. Bezüglich des oberen Modulationsbereichs wird die maximale Last durch das Abheben der Flamme begrenzt.

[0002] Gemäß dem Stand der Technik ist daher bekannt, dass einzelne Brennersegmente zu- bzw. abgeschaltet werden können. Gemäß dem Stand der Technik werden Brenner im zusammenhängende Bereiche untergliedert, die dann abgeschaltet werden können. So ist es beispielsweise üblich, den Brenner in einen linken und rechten oder vorderen und hinteren Brenner zu unterteilen. Dies hat zur Folge, dass der darüber angeordnete Wärmetauscher ungleichmäßig beaufschlagt wird. Es kommt zu thermischen Spannungen innerhalb des Wärmetauschers, möglicherweise auch innerhalb des Heizschachtes. Diese können zu einem vorzeitigen Verschleiß führen. Ferner ist nicht auszuschließen, dass es oberhalb der abgeschalteten Brennersegmente zur Kondensatbildung und Korrosion kommt.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brenner zu schaffen, der über einen großen Modulationsbereich verfügt und hierbei eine gleichmäßige thermische Belastung des Gerätes ermöglicht.

[0004] Diese Aufgabe wird mittels eines Brenners mit den Merkmalen gemäß des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Brenner in mehrere Gruppen mit jeweils mehreren Segmenten aufgeteilt wird, wobei die Segmente der einzelnen Gruppen sich übergreifen.

[0005] Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 2 sind die Brennersegmente der einzelnen Gruppen alternierend angeordnet, wodurch sich eine besonders gleichmäßige Verteilung ergibt.

[0006] Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 3 handelt es sich bei den Brennersegmenten um Injektorbrenner.

[0007] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung erläutert. Hierbei zeigt die Figur einen erfindungsgemäßen Brenner.

[0008] Der Brenner 1 verfügt über zwei Gruppen 2, 3. Jede Gruppe 2, 3 verfügt über mehrere Brennersegmente 21, 31. Diese Brennersegmente 21, 31 sind alternierend angeordnet, so dass jedes Brennersegment, mit Ausnahme der äußeren Brennersegmente, jeweils von einem Brennersegment der anderen Gruppe links und rechts umschlossen ist.

[0009] Eine Brenngasleitung 7 gelangt zu einer Gasarmatur 6, in der zwei Magnetventile 4, 5 angeordnet sind. Über das Gasventil 4 ist die Gruppe 2 mit der Gasleitung 7 verbunden. Im Gasverteiler 22 befinden sich Brenngasdüsen 8, die vor den Brennersegmenten 21 angeordnet sind. Äquivalent ist die Gruppe 3 mit dem Gasverteiler 32 und den darin befindlichen Düsen 8 sowie den Brennersegmenten 31 und dem Magnetventil 5 in der Gasarmatur 6 aufgebaut.

[0010] Der Brenner wird beispielsweise mit Vollast gezündet. In diesem Fall geben die Magnetventile 4, 5 die Brenngaszufuhr zu den beiden Gruppen 2, 3 frei. Aus dem Gasverteiler 22 strömt durch die Düsen 8 Brenngas in die Brennersegmente 21. Oberhalb des Austritts der Brennersegmente 21 wird das Brenngas-Luftgemisch gezündet. Analog hierzu durchströmt Brenngas vom Gasverteiler 32 durch die Brenngasdüsen 8 in die Brennersegmente 31. Nach dem Zünden brennt Gas oberhalb aller Brennersegmente 21, 31. Es kann nun die maximale Leistung des Brenners 1 genutzt werden.

[0011] Zur Leistungsmodulation kann nun der Brenngasdurchtritt durch die Brennergruppen reduziert werden. Soll die Modulation nennenswert zurückgenommen werden, so besteht die Möglichkeit, einzelne Gruppen abzuschalten. Wird beispielsweise das Magnetventil 5 geschlossen, so wird die Gruppe 3 nicht mehr von Brenngas-Luftgemisch durchströmt, was zur Folge hat, dass diese Gruppe abgeschaltet ist und nur noch die Gruppe 2 für eine Verbrennung sorgt.

[0012] Soll die Leistung wieder erhöht werden, so besteht die Möglichkeit, die Gruppe 3 wieder mit Brenngas-Luftgemisch zu fluten und hierdurch die Leistung des Brenners 1 signifikant zu erhöhen.

[0013] Ferner besteht die Möglichkeit die Brennergruppen unterschiedlich zu dimensionieren, um einen größeren Modulationsbereich zu ermöglichen. So könnte beispielsweise die Gruppe 2 über doppelt soviele Brennersegmente 21 verfügen wie die Gruppe 3 mit ihren Brennersegmenten 31. In diesem Fall würden sich 2 Brennersegmente 21 mit einem Brennersegment 31 abwechseln. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, drei oder noch mehr Brennergruppen zu verwenden.

Ansprüche

1. Mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch gespeister Brenner (1) mit mindestens 3 Brennersegmenten (21, 31), wobei die Brennersegmente in mindestens 2 Gruppen (2, 3) aufgeteilt sind, mindestens eine Gruppe (2, 3) über eine Absperrvorrichtung (4, 5) verfügt, mittels derer die Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemischs zu dieser Gruppe (2, 3) unterbrochen werden kann während die Zuführung des Brennstoff-Luft-Gemischs zu mindestens einer anderen Gruppe (2, 3) aufrechterhalten bleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennersegmente (21, 31) der Gruppen (2, 3) derart angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der Brennersegmente (21, 31) einer Gruppe (2, 3) zwischen zumindest einem Teil der Brennersegmente (21, 31) einer anderen Gruppe (2, 3) angeordnet ist.

2. Brenner (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennersegmente (21, 31) der Gruppen (2, 3) alternierend angeordnet sind.

3. Brenner (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennersegmente (21, 31) Injektorbrenner sind.

Zeichnung