Atmosphärischer Gasbrenner

Abstract

 Zur Reduzierung des Sauerstoffpartialdruckes und damit zur Verminderung der Stickoxidbildung soll einem atmos­phärischen Gasbrenner Abgas zugeführt werden (Abgasrück­führung). Dieses erfolgt in einem gemeinsames Luftkanal (5) für die Primärluft mit einer einstellbaren oder kalibrierten Zuluftöffnung (5a) und mit Abgasansaugstutzen (5b, 5c) der in den Saugbereich des Brennstoffes zwischen Brennerdüse (2) und Brennerrohr (3) mündet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen atmosphärischen Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Dem Brennerrohr wird ein Gemisch aus Brennstoff und Primär­luft zugeführt. Die Verbrennung erfolgt nach dem Austritt aus den Strömungsöffnungen an der Oberfläche des Brenner­rohres. In der Flamme entsteht eine recht hohe Temperatur, wobei sich mit steigender Temperatur eine steigende Stick­oxidbildung ergibt. Auf die Bildung von Stickoxiden haben der Sauerstoffpartialdruck, die Verweilzeit der Reaktions­teilnehmer und die Höhe der Flammentemperatur einen Ein­fluß.

[0003] Eine Senkung des Sauerstoffpartialdruckes ist durch die Zufuhr Von Abgasen zur Primärluft möglich. Diese sogenannte Abgasrückführung wird bei Gebläsefeuerungen zur Stickoxid­minderung bereits eingesetzt ( vgl. DE-GM 85 16 607).

[0004] Die vorliegende Erfindung nutzt den bekannten Effekt einer Senkung des Sauerstoffpartialdruckes in der Primärluft durch Zufuhr von Abgasen.

[0005] Bei atmosphärischen Gasbrennern liegen jedoch besondere Bedingungen vor, da hier kein Gebläse zum Ansaugen der Primärluft und somit auch der Abgase vorhanden ist. Ohne Zusatzmaßnahmen ist es nicht möglich, Abgase in den Luft­strom einzuleiten.
Es soll eine Möglichkeit geschaffen werden, der Primärluft ohne aufwendige bauliche Maßnahme die notwendige Abgasmenge zuzuführen.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch das im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 genannte Merkmal.

[0006] Dem Brennerrohr wird ein Primärluftgemisch aus Frischluft und Abgas zugeführt. Für das Ansaugen bedarf es keines separaten Gebläses. Dieses erfolgt vielmehr durch die Injek­tionswirkung des Gasstrahles. Auf diese Weise wird nicht nur Frischluft angesaugt, sondern gleichzeitig das benötigte Abgas. Dabei dient der aus der primär- und/oder sekundär­seitigen Luftströmung resultierende Unterdruck dem Ansaugen des Abgases.

[0007] Konstruktiv läßt sich die Erfindung so verwirklichen, daß der Zufuhrkanal für die Primärluft eine feste oder einstell­bare Zuluftöffnung und einen an den Abgasbereich ange­schlossenen Abgasansaugstutzen besitzt und in den Saugbe­reich des Gasstrahles mündet. Durch einen Kanal, in dem eine Mischung der Frischluft und der Abgase erfolgt, wird die Primärluft zugeführt. Dabei ist weder eine separate Saug­vorrichtung noch eine gesonderte Abgasführung erforderlich. Die feste oder einstellbare Zuluftöffnung erlaubt zudem eine Anpassung der Frischluftmenge an den Bedarf.

[0008] Es ist möglich, die Abgase an allen geeigneten Stellen der Feuerung zu entnehmen. Demgemäß kann der Abgasansaugstutzen an die Strömungssicherung, an die Nachschaltheizfläche und/­oder an den Feuerraum des Heizungskessels angeschlossen sein.

[0009] Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den angesaugten Abgas­strom zusätzlich zu regeln. Zu diesem Zweck ist eine über eine motor- oder bimetallgesteuerte Klappe vor oder in dem Abgasansaugstutzen einzusetzen. Das Ansaugen erfolgt durch den entstehenden Unterdruck. Die zusätzliche Regelung dient einer genaueren Einstellung der Strömung. In demselben Sinne wirkt auch ein dem Abgasansaugstutzen in der Strömungs­sicherung vorgeschaltetes Verteilblech.
Auch die einstellbare Veränderung der Zuluftöffnung kann über eine motor- oder bimetallgesteuerte Klappe regelbar sein, um die Frischluftzufuhr den vorhandenen Bedürfnissen exakt an­zupassen.
Die beigefügte Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.

[0010] Es zeigt:

Fig. 1: Einen senkrechten Schnitt durch einen Heizungskessel mit dem zugehörenden Brenner- und Primärluftbereich und

Fig. 2: Ein vergrößertes Detail aus Fig. 1.

[0011] Der Brennstoff verläßt das Verteilerrohr 1 mit dem Brenn­stoffzufuhrkanal 1a durch eine Düse 2, um in das Brenner­rohr 3 einzuströmen. Gegen Wärmeverluste ist der Kessel durch eine äußere Isolierung geschützt.

[0012] Der Zufuhrkanal 5 für die Primärluft, mündet im Einströmbe­reich des Brennstoffes. Ein Ansaugen der Primärluft als einem Gemisch aus Frischluft und Abgasen erfolgt dabei durch Injektionswirkung. Die Frischluft strömt durch eine Zuluft­öffnung 5a mit regel- oder steuerbarem Öffnungsquerschnitt. Der Regelung dient dabei eine motor- oder bimetallgesteuerte Klappe 8a.
Die Abgase werden durch Abgasansaugstutzen 5b der Strömungs­sicherung 6 bzw. der Nachschaltheizfläche des Kessels 7 (Fig. 1) oder durch einen Abgasansaugstutzen 5c dem Feuerraum (Fig. 2) entnommen. Auch hier ist eine motor- ­oder bimetallgesteuerte Klappe 8b,c zur Regelung einzu­setzen. Ein Verteilblech 9 in der Strömungssicherung 6 bewirkt eine zusätzliche Strömungsbeeinflussung. Das Ansaugen erfolgt durch die Injektionswirkung des Brenn­gases bzw. durch den entstehenden Unterdruck.

Ansprüche

1. Atmosphärischer Gasbrenner mit mindestens einem Brennerrohr (3), in das die benötigte Primärluft mit dem aus einer Düse 2) austretenden Gasstrahl einströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluft durch einen in den Saugbereich des Gasstrahles mündenden Zufuhrkanal (5) mit einstellbarer oder kalibrierter Zuluftöffnung (5a) und an die Feuerung angeschlossenem Abgasansaugstutzen ( 5b, 5c) angesaugt wird.

2. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der primär- und/oder sekundärseitigen Luftströmung resultierende Unterdruck dem Ansaugen des Abgases aus der Feuerung dient.

3. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgasansaugstutzen (5b,5c) wahlweise an die Strömungssicherung (6), an die Nachschalt­heizfläche und/oder an den Feuerraum eines Heizungskessels (7) angeschlossen ist.

4. Atmosphärischer Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der angesaugte Abgasstrom über eine motor- oder bimetallgesteuerte Klappe (8b) vor oder in dem Abgasansaugstutzen (5b,c) geregelt wird.

5. Atmosphärischer Gasbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abgasansaugstutzen (5b) in der Strömungssicherung (6) ein Verteilblech (9) vorgeschaltet ist.

6. Atmosphärischer Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der angesaugte Zuluftstrom über eine motor- oder bimetallgesteuerte Klappe (8a) vor oder in der Zuluftöffnung (5a) geregelt wird.

Zeichnung