Brennerkopf für einen Gebläsegasbrenner

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Brennerkopf für einen Gebläsegasbrenner nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einem bekannten Gebläsegasbrenner dieser Art (FR-PS 1 507 416) wird die derartigen Gasbrennern zugrundeliegende Problematik ersichtlich. Da das Gas mit relativ niederem Druck der Brennkammer zugeführt wird, muß, um eine homogene Vermischung mit der Verbrennungsluft zu erreichen, die Gaszuführung aufgefächert und in geeigneter Weise mit der zugeführten Verbrennungsluft möglichst homogen vermischt werden. Außerdem besteht bei derartigen Gebläsegasbrennern die Gefahr, daß die Flamme abreißt, die dann automatisch wieder neu gezündet wird, was zu einem unangenehmen Pulsieren führen kann. Bei diesem bekannten Gebläsegasbrenner ist innerhalb des Brennrohres ein Stauring angeordnet, durch den die Flamme stabilisiert werden soll.

[0002] Die hohen Temperaturen, besonders bei der Verbrennung von Erdgas führt zu einem hohen NO_x-Anteil im Abgas, trotz der im übrigen hervorragenden, insbesonders rußfreien Verbrennung. Die Werte dieses Stickoxyd-Anteils liegen über dem zulässigen Grenzwert, so daß eine Reduzierung erforderlich ist. Eine solche Reduzierung kann durch einen erhöhten Luftanteil und damit einer Reduzierung der Flammentemperatur erzielt werden, was jedoch den Nachteil einer schlechteren Verbrennungsqualität mit sich brächte.

[0003] Bei Gebläseölbrennern ist es bekannt (WO 86/07434), durch die Rückführung von Abgas in Art einer Abgasrezirkulation eine Verbesserung der Giftanteile, insbesondere Stickoxyde, im endgültig abgeführten Abgas zu erzielen, wobei zwischen Brennrohr und dem im Durchmesser etwas größeren Flammrohr Rezirkulationsöffnungen vorgesehen sind, so daß um die Flamme herum ein kühlerer Mantel aus ruckgeführten Abgasen entsteht, die sich dann wenigstens zum Teil aufgrund der hohen Turbulenz mit dem zu verbrennenden Öl-Luft-Gemisch vermischen bzw. in die brennende Flamme eindringen. Im Unterschied zum Gebläsegasbrenner ist allerdings beim Ölbrenner ein durch die Ölbrennerdüse erzeugter Ölsprühkegel hoher Strömungsenergie vorhanden, in den mit ebenfalls hohem Luftdruck und unter Drall die Verbrennungsluft geblasen wird, um die ausreichende für eine gute Verbrennung erforderliche Vermischung von Ölnebel und Verbrennungsluft zu erzielen. Naturgemäß entsteht dadurch trotz Drall und Stauscheiben im Flammrohr eine hohe Brenngasgeschwindigkeit, die die Rezirkulation über die radialen Öffnungen zwischen Brennrohr und Flammrohr bewirkt. Trotzdem ist bei diesem bekannten Gebläseölbrenner das Flammrohr auf der dem Brennrohr zugewandten Seite, und zwar stromab der Rezirkulationsöffnungen, erweitert, um so dem Venturi-Effekt einen Trichtereffekt zu überlagern.

[0004] Ganz anders ist die Situation bei Gebläsegasbrennern aufgrund des dort gegebenen niederen Gasdruckes. Eine Rezirkulation der beschriebenen Art könnte nicht stattfinden, da die Luftgeschwindigkeiten im Flammrohr viel zu gering sind - derartige, an sich der Rezirkulation dienende radiale Öffnungen könnten einen radialen Flammaustritt zur Folge haben. Hinzu kämen unkontrollierbare, durch solche "Falschluftöffnungen" bewirkte Pulsationen, die nicht nur eine erhebliche Geräuschentwicklung zur Folge haben könnten, sondern auch den Sicherheitsvorschriften nicht genügen, welche auf dem Gebiet der Gebläsegasbrenner bekanntlich sehr streng sind.

Zugrundeliegende Aufgabe

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennerkopf für Gebläsegasbrenner zu entwickeln, mit dem die NO_x-Anteile im endgültig abgeführten Abgas auf einen Wert reduzierbar sind, der möglichst unter 50 ppm NO_x liegt. Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Brennerkopf mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.

Vorteile der Erfindung

[0006] Dieser erfindungsgemäße Brennerkopf hat gegenüber den bekannten Gebläsegasbrennern den Vorteil, daß in sehr einfacher Art und ohne Erhöhung des Druckes des Brenngases oder der zugeführten Verbrennungsluft sowie unter Ausnutzung der an sich bekannten Wirkung einer Abgasrezirkulation eine wesentliche Senkung des NO_x-Anteiles möglich ist, nämlich bis unter 50 ppm. Vorteilhafterweise können die Durchmesser von Brennrohr und Flammrohr nahezu gleich gehalten werden, obwohl bei diesen niedrigen Geschwindigkeiten des Gas/Luft-Massenstroms bei wirksamer Abgasrezirkulation niedrige NO_x-Werte, verminderte CO-Werte und eine hohe Brennerleistung mit gleichzeitig hoher Flammstabilität erzielbar sind. Bei den bekannten Brennerköpfen ist der Durchmesser des Flammkopfes wegen der plötzlichen durch große Hitzeentwicklung gegebenen Volumenvergrößerung des Gases wesentlich größer als der des Brennrohres mit den dadurch vorhandenen Einbaunachteilen.

[0007] Die von der Flamme angeströmten Stege können in unterschiedlichster Art ausgebildet sein. Maßgebend ist, daß der Hitzestrom einen Stau erfährt mit einer Überdruckzone stromauf und einer Unterdruckzone stromab des Steges, wobei ersteres eine Flammstabilisierung bewirkt und letzteres die Rezirkulation des Abgases in Gang bringt.

[0008] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Einrichtung für die Brenngasaufteilung in Art eines Kreuzstrombrenners einen quer zur Brennerkopfachse angeordneten Brennerring mit Brennerplatte auf, mit radial angeordneten Brenngasdüsen und mit axial vorgesehenen Durchgangsöffnungen für die Verbrennungsluft. Hierdurch bilden sich stromab des Brennerrings sogenannte Toruswirbel sowie Flammzonen nahe der Brenngasdüsen mit unter Luftmangel ablaufender Verbrennung und Flammzonen nahe der Durchgangsöffnungen mit einer Verbrennung unter Luftüberschuß, obowohl eine intensive Durchmischung der aus den Brenngasdüsen austretenden Gassträhnen mit der rotierenden Verbrennungsluft vorhanden ist. Diese Flammzonen bilden die Wurzel der Brennerflamme, die sich für eine zweite Verbrennungsstufe stromab der Stege im Flammrohr fortsetzt.

[0009] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Randbereich des Brennerrings zum Brennrohr hin außer einem Ringspalt als Scharten ausgebildete Aussparungen als zusätzliche Durchgangsöffnungen für die Verbrennungsluft auf. Durch diese Scharten, die gemäß einer Ausgestaltung etwa ein Viertel bis ein Drittel des Abstandes haben, den die einzelnen Brenngasdüsen in der äußeren, den Scharten zugewandten Reihe des Brennerrings zueinander aufweisen, bewirken eine Veränderung, insbesondere Vergrößerung, der Luftgeschwindigkeit und damit Intensivierung der Toruswirbel, was eine Verbesserung der Vermischung von Brenngas und Brennluft zur Folge hat.

[0010] Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist stromauf der Einrichtung für die Brenngasaufteilung eine Wirbelscheibe für Verbrennungsluft im Brennrohr angeordnet. Durch diese Wirbelscheibe, die in bekannter Weise schräg gegeneinander gestellte Segmente aufweist, und die für sich auch als Drallscheibe bekannt ist, bewirkt, daß die Verbrennungsluft eine schraubenförmige Drallbewegung erhält. Hierdurch wird vor allem erreicht, daß die Verbrennungsluft bei ihrem Weg bis zur Flammenwurzel hin zu einer längeren Verweilzeit gezwungen ist, abgesehen davon, daß eine wesentlich bessere Vermischung zwischen Brenngas und Brennluft bewirkt wird. In Kombination mit der durch die Scharten bewirkten erhöhten Luftgeschwindigkeit setzt sich diese Drallwirkung der Verbrennungsluft durch die Scharten bis hin zu den Stegen fort, und fördert den im Flammrohr aufgrund der Stege sich bildenden stehenden Wirbel, durch welchen die Abgasrezirkulation bewirkt wird. Bei bekannten Drallscheiben sind diese stets stromab der Brenngasdüsen bzw. Luftdurchgangsöffnungen angeordnet mit einer entsprechend anderen Wirkung.

[0011] Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind die Stege an einem Stegring angeordnet, der in unterschiedlichster Weise ausgebildet sein kann. So können auch die Stege auf der Innenseite durch einen Ring miteinander verbunden sein, wodurch eine Art Lochscheibe entsteht.

[0012] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

[0013] Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in mehreren Varianten in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

den Brennerkopf im Längsschnitt,

Fig. 2

einen Teilschnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3

die Draufsicht auf die Stegscheibe des Ausführungsbeispiels,

Fig. 4

die Draufsicht auf eine Variante dieser Stegscheibe,

Fig. 5 u. 6

jeweils einen Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 3 in zwei Varianten,

Fig. 7

eine weitere Variante der Steggestaltung in der Draufsicht,

Fig. 8

einen Schnitt durch die Variante in Fig. 7 gemäß der Linie VIII-VIII in Fig. 7 und

Fig. 9 u. 10

zwei Varianten der Stegscheibe in teilweiser Darstellung in der Draufsicht als Lochscheiben.

[0014] Bei dem in Fig. 1 dargestellten Brennerkopf 1 eines Gebläsegasbrenners ist das eigentliche Verbrennungsluftgebläse mit Motor und Ventilatorrad nicht dargestellt, sondern lediglich der Teil 2 des Gasbrennergehäuses, der zum Brennerkopf gehört, also der unmittelbar an den Heizkessel mit Brennraum angeschlossen wird. Die Verbrennungsluft wird über das im übrigen nicht dargestellte Brennergehäuse in Richtung des Pfeiles I dem Brennerkopf 1 zugeführt. Das Brenngas wird über eine Gasleitung 3 hier radial dem Brennerkopf 1 zugeführt und innerhalb desselben über eine rohrförmige Verteilereinrichtung 4 weitergeleitet. Die rohrförmige Verteilereinrichtung ist in Richtung Brennraum durch einen Brennerring 5 sowie eine Brennerplatte 6 abgeschlossen. Zwischen der Brennerplatte 6 und dem Brennerring 5 sind radiale Brenngasdüsen 7 vorhanden für einen quer zur Brennerkopfachse vorgesehenen Austritt des Brenngases. An dem Brennerring 5 sind auf der von der Verbrennungsluft angeströmten Seite Kanten 8 an Luftdurchgangsöffnungen 9 vorhanden, wobei diese Kanten 8 sogenannte Toruswirbel erzeugen, in die die aus den Brenngasdüsen 7 austretenden Brenngassträhnen angesaugt werden und intensiv mit der rotierenden Verbrennungsluft vermischt werden. In diesem Bereich der in Fig. 1 angedeuteten Wirbel stromab des Brennerrings beginnen die Flammenwurzeln einer kurzen Brennerflamme, ohne daß dafür zusätzliche Staubleche erforderlich sind. Eine der Luftdurchgangsöffnungen 9 ist als Ringspalt ausgebildet zwischen dem Brennerring 5 und einem über den Brennerring 5 und die rohrförmige Verteilereinrichtung 4 gesteckten Brennrohr 10, das in das Gehäuse 2 des Gasbrenners radial dichtend gesteckt und an diesem befestigt ist.

[0015] Auf dem dem Brennraum zugewandten Ende des Brennrohrs 10 ist an diesem ein Stegring 11 befestigt, der radial nach innen in die Flamme ragende Stege 12 aufweist. Mit Abstand ist an dem Brennrohr 10 ein Flammrohr 13, hier beispielhaft gleichen Durchmessers befestigt, welches den ersten Teil der Brennerflamme 14 umhüllt und wobei, ausgenommen an den Stellen, an denen Befestigungslaschen 15 angeordnet sind, ein Ringspalt 16 zwischen dem Brennrohr 10 und dem Flammrohr 13 entsteht, durch den aus der Brennkammer des Kessels Abgase wieder in das Flammrohr rezirkulieren können. Das Flammrohr 13 könnte auch einen größeren Durchmesser haben als das Brennrohr 10.

[0016] Der Stegring 11 mit den Stegen 12 bewirkt eine leichte Einschnürung des vorbeiströmenden Flammenmassenstroms, was eine leichte Beschleunigung der Strömungsgeschwindigkeit zur Folge hat, bei gleichzeitiger leichter Ablenkung radial nach innen, so daß sich an den Stegen 12 "stehende" Wirbel bilden, die zur Ansaugung der Abgase aus dem Ringspalt 16 und somit zur Abgasrezirkulation führen, und die zudem durch die Injektorwirkung des Flammenmassenstroms im Flammrohr 13 unterstützt werden. Durch den Stegring 11 wird außerdem die an der Wand des Brennrohres 10 über die Luftdurchgangsöffnungen 9 zuströmende kühle Verbrennungsluft teilweise in das Flammzentrum geleitet, wodurch mit den ebenfalls zwischenzeitlich leicht abgekühlten sauerstoffärmeren rezirkulierenden Abgasen eine Absenkung der Flammentemperaturen erzielt wird, mit der entsprechenden Reduzierung des NO_x-Anteils bis zu unter 40 ppm.

[0017] Stromauf der Verteilereinrichtung 4 ist im Brennerkopf 1 eine Wirbelscheibe 17 angeordnet, die nahezu den Durchmesser des Brennrohres 10 aufweist, und durch deren schräg zueinander verstellte Segmente 18 eine schraubenförmige Drallbewegung der Verbrennungsluft erzielt wird.

[0018] Wie Fig. 2 entnehmbar ist, sind im Randbereich des Brennerrings 5 die Luftdurchgangsöffnungen 9 abschnittsweise vergrößernde Scharten 19 vorgesehen, die einen entsprechenden Einfluß auf die Geschwindigkeit des Verbrennungsluftstroms haben und in Verbindung mit der durch die Wirbelscheibe 17 bewirkten Drall des Luftstroms eine Verbesserung der Toruswirbel und der Brenngas/Verbrennungsluftgemischaufbereitung bewirken.

[0019] Bei dem in Fig. 3 in der Draufsicht dargestellten Stegring 11 mit Stegen 12 verbleibt zwischen den freien Enden 22 der Stege 12 ein freier Innendurchmesser d, welcher in einem bestimmten Verhältnis zum Außendurchmesser D und zur Ringbreite b des äußeren, nicht durchbrochenen Abschnitts 21 des Stegrings steht. Die Stege 12 sind als Blechfahnen der Breite B ausgebildet, die mit ihrem Stegfuß 20 gleichmäßig und in einer ebenen Fläche am äußeren Ringabschnitt 21 des Stegringes 11 verteilt sind und abgerundet in den Abschnitt 21 übergehen. Die Länge der Stege zwischen den freien Enden 22 bis hin zum Stegfuß ist mit L begzeichnet. Durch diese Gestaltung weisen die Durchgangsöffnungen 23 des Stegrings 11 zwischen den Stegen 12 einen tropfenförmigen, sich radial nach außen erweiternden und zum Innendurchmesser des Stegrings 11 offenen Querschnitt auf.

[0020] In den Fig. 5 und 6 ist je ein Schnitt durch den Stegring 11 gemäß der Linie V-V gezeigt, wobei entnehmbar ist, daß die Stege 12 in ihrem Längsverlauf einen Knick aufweisen, so daß sie einen rechtwinklig zur Brennerkopfachse verlaufenden Endabschnitt 24 und einen schräg zur Brennerkopfachse verlaufenden Fußabschnitt 25 aufweisen. Der Fußabschnitt 25 geht in den kegelförmigen äußeren Ringabschnitt 21 über, an den sich ein zylindrischer Rohrabschnitt 26 anschließt, mit welchem der Stegring 11 an das Brennrohr 10 gesteckt ist. Bei der in Fig. 5 dargestellten Variante ist dieser Rohrabschnitt 26 im Durchmesser größer als das Brennrohr 10 und ist somit auf dieses gesteckt, hingegen bei der Variante nach Fig. 6 ist dieser Rohrabschnitt 26 kleiner im Durchmesser und damit in das Brennrohr 10 gesteckt und an diesem befestigt. Für die gewünschte Abgasrezirkulation bei gleichzeitiger Erhaltung der günstigen Verbrennung spielt die Zuordnung der einzelnen Abmessungen D, d, L, B, b, die Neigung des Fußabschnitts 25 und die des äußeren Ringabschnittes 21 eine maßgebliche Rolle.

[0021] Bei der in Fig. 4 dargestellten Variante des Stegrings 11 mit Stegen 12 sind die seitlichen Begrenzungen der blechfahnenförmigen Stege 12 bis zum Stegfuß 20 hin parallel ausgebildet, und es sind auch die Grundkanten 27 der Durchgangsöffnungen 23, durch die die Stegfüße 20 miteinander verbunden sind, geradlinig ausgeführt, so daß der Querschnitt der Durchgangsöffnungen 23 bei dieser Variante die Form eines oben offenen Trapezes hat.

[0022] Eine weitere Variante des Stegringes 11 ist in den Figuren 7 und 8 gezeigt, bei dem an dem ebenfalls einteiligen, aus Rohrabschnitt 26 und äußerem, nicht durchbrochenen Ringabschnitt 21 gebildeten Stegring Blechlappen 28 sternförmig nach innen ragend befestigt, z.B. punktgeschweißt oder angenietet, sind. Der verbleibende Durchgangsquerschnitt der so gebildeten Durchgangsöffnungen 23 entspricht jenen der in Fig. 4 dargestellten Variante.

[0023] Eine andere Gestaltung des Stegrings 11 ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt, bei denen der Stegring jeweils als Lochblech ausgebildet ist, mit in Fig. 9 ovalen Durchgangsöffnungen 23 und in Fig. 10 rechteckigen Durchgangsöffnungen 23.

[0024] Der erfindungsgemäße Brennerkopf arbeitet wie folgt: dem über die radial nach innen und außen verlaufenden Brenngasdüsen 7 des Brennerrings 5 austretenden Brenngas wird Verbrennungsluft über die Luftdurchgangsöffnungen 9 und die Scharten 19 zugemischt, so daß in der Flammwurzel, also stromauf des Stegringes, für die Verbrennung Gemische zur Verfügung stehen unterschiedlicher Gaskonzentration. Während nahe der Luftdurchgangsöffnungen 9 und 19 mit sehr hohem Luftüberschuß verbrannt wird, erfolgt die Verbrennung in der Nähe der Brenngasdüsen 7 unter Luftmangel. In beiden Fällen bleibt deshalb die Verbrennungstemperatur niedrig, so daß eine sehr geringe NO_x-Emission bei jedem dieser Teilflammen besteht. Erst im anschließenden Flammrohr 13 erfolgt die endgültige, vollständige Verbrennung mit der gewünschten Verminderung des CO-Anteils im Abgas. Da die Verbrennungsluft über die Wirbelscheibe 17 zusätzlich verdrallt wird, besteht eine Intensivierung bei der Vermischung des einerseits zu mageren, andererseits zu fetten Gasluftgemisches, so daß eine für das gewünschte Ziel noch ausreichende Verbrennung stromauf des Stegringes 11 erreicht wird. Durch das über die Scharten 19 erreichte luftimpulsartige Auftreffen der über die Wirbelscheibe 17 gedrallten Flamme auf den Stegring 11 mit den Stegen 12 wird stromauf des Stegringes an dessen der Strömung entgegenstehenden Flächen eine Überdruckzone bewirkt, der auf der Stromabseite eine Unterdruckzone folgt. Diese Unterdruckzone, die entsprechend der Gestaltung der Stegringe 11 zum Ringspalt 16 hin offen ist, bewirkt ein Hereinziehen der das Brennrohr 10 und das Flammrohr 13 umgebenden Abgase, so daß eine gewünschte Abgasrezirkulation entsteht. Das Abgas wird somit durch die durch die Stege 12 gebildeten Zwischenräume in die Flamme hineingeleitet und wirkt flammtemperatursenkend und dadurch NO_x-mindernd. Außerdem wird auch der CO-Anteil im Abgas vermindert, ganz abgesehen davon, daß der Stegring 11 eine bei Gasgebläsebrennern erwünschte Verankerung der Flamme bewirkt, also ein Abreißen der Flamme verhindert. Endgültig ergibt sich aus dieser Zweistufenverbrennung mit Abgasrezirkulation der Vorteil, daß ein Gebläsegasbrenner mit dem erfindungsgemäßen Brennerkopf weitgehend unabhängig von der Gestaltung des Feuerraums eingesetzt werden kann.

Bezugszahlenliste

[0025] 

1

Brennerkopf

2

Gehäuseteil

3

Gasleitung

4

rohrförmige Verteilereinrichtung

5

Brennerring

6

Brennerplatte

7

Brenngasdüsen

8

Kanten

9

Luftdurchgangsöffnungen

10

Brennrohr

11

Stegring

12

Stege

13

Flammrohr

14

Brennerflamme

15

Befestigungslaschen

16

Ringspalt

17

Wirbelscheibe

18

Segmente

19

Scharten

20

Stegfuß

21

äußerer, nicht durchbrochener (Ring)Abschnitt,

22

freie Enden von 12

23

Durchgangsöffnung

24

Endabschnitt

25

Fußabschnitt

26

Rohrabschnitt

27

Grundkante

28

Blechlappen

Ansprüche

1. Brennerkopf für einen Gebläsegasbrenner mit einem eine Einrichtung für die Brenngasaufteilung und die Verbrennungsluftaufteilung, sowie Brenngasdüsen und Luftdurchgangsöffnungen aufnehmenden Brennrohr und mit einem sich an das Brennrohr anschließenden Flammrohr, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Brennrohr (10) und Flammrohr (13) mindestens eine radiale, der Abgasrezirkulation dienende Öffnung (16) vorhanden ist, und daß im Wurzelbereich der Flamme zwischen Brennrohr (10) und Flammrohr (13) stromauf der radialen Öffnung (16), aber stromab der Brenngasdüsen (7) und Luftdurchgangsöffnungen (9, 19) quer zur Brennerkopflängsachse radial nach innen ragende Stege (12) vorgesehen sind.

2. Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Brenngasaufteilung in Art eines Kreuzstrombrenners einen quer zur Brennerkopfachse angeordneten Brennerring (5) mit Brennerplatte (6) aufweist, mit radial angeordneten Brenngasdüsen (7) und mit axial vorgesehenen Luftdurchgangsöffnungen (9).

3. Brennerkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich des Brennerrings (5) zum Brennrohr (10) hin neben einem Ringspalt als Scharten (19) ausgebildete Aussparungen als zusätzliche Luftdurchgangsöffnungen für die Verbrennungsluft aufweist.

4. Brennerkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharten (19) eine lichte Weite von ein Viertel bis ein Drittel des Abstandes haben, den die Brenngasdüsen (7) in der äußeren, den Scharten (19) zugewandten Reihe des Brennerrings (5) zueinander aufweisen.

5. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß stromauf der Einrichtung für die Brenngasaufteilung (4) eine Wirbelscheibe (17) für die Verbrennungsluft im Brennrohr (10) angeordnet ist.

6. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (12) in Richtung der die Durchgangsöffnungen (9, 19) durchströmenden Verbrennungsluft als Stauflächen angeordnet sind.

7. Brennerkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (12) Teil eines Stegringes (11) sind, mit einem äußeren, nicht durchbrochenen Ringabschnitt (21) und mit zwischen den Stegen (12) und dem Ringabschnitt (21) vorhandenem Durchgangsöffnungen (23) bestimmten Querschnitts.

8. Brennerkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegring (11) eine zentrale Öffnung aufweist.

9. Brennerkopf nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegring (11) radial nach außen durch einen zylindrischen Rohrabschnitt (26) begrenzt ist, der dem Durchmesser des Brennrohres (10) entspricht und an diesem befestigt ist.

10. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Begrenzungskanten der Stege (12) parallel zueinander verlaufen, wobei die Steglänge (L) mindestens doppelt so groß ist wie die Stegbreite (B).

11. Brennerkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (12) zum Stegfuß (20) hin abgerundet erweitert sind und daß die Stege radial nach innen freie Enden (22) aufweisen, so daß der Querschnitt der Durchgangsöffnungen (23) tropfenförmig ist (Fig. 3).

12. Brennerkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (23) im Stegring (11) einen trapezförmigen, rechteckigen oder langlochförmigen Querschnitt aufweisen (Fig. 4-10).

13. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (23) des Stegrings (11) zur Innenöffnung des Stegrings hin offen sind.

14. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege als Blechlappen (28) ausgebildet sind, die an dem äußeren, nicht durchbrochenen Abschnitt (21) befestigt sind.

15. Brennerkopf nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere, nicht durchbrochene Ringabschnitt (21) des Stegrings (11) einen konischen, in Steuerungsrichtung geneigten Verlauf hat.

16. Brennerkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Fußabschnitt (25) der Stege (12) die gleiche Neigung aufweist wie der äußere Ringabschnitt.

Claims

1. Burner head for a ventilated gas burner with combustion pipe designed to hold a device for distributing the combustion gas and the combustion air, with combustion gas nozzles and air inlet/outlet openings, and with a flame-pipe connected to the combustion pipe characterised by at least one radial opening (16), serving for the recirculation of the exhaust gas, being present between the combustion pipe (10) and the flame-pipe (13), and by cross-members (12) which project inwards being present in the flame root area between the combustion tube (10) and the flame-pipe (13) upstream of the radial opening (16) but downstream of the combustion gas nozzles (7) and the air inlet/outlet openings (9, 19) and cross-wise to the longitudinal axis of the burner head.

2. Burner head along the lines of Claim 1, characterised by the device for distributing the combustion gas having, in the manner of a cross-flow burner, a burner ring (5) mounted crosswise to the axis of the burner head and fitted with a burner plate (6), with combustion gas nozzles (7) arranged radially and air inlet/outlet openings arranged axially (9).

3. Burner head along the lines of Claim 2 characterised by the periphery of the burner ring (5) having apertures (19) towards the combustion tube (10) as well as a ring slot in the form of notches as additional air inlet/outlet openings for the combustion air.

4. Burner head along the lines of Claim 3 characterised by the notches (19) having an internal width of a quarter to one-third of the distance between the combustion gas nozzles (7) in the external row of the burner ring (5) on the side facing the notches (19).

5. Burner head along the lines of one of the foregoing Claims characterised by a vortex plate (17) for the combustion air in the combustion tube (10) being fitted upstream of the device of the distribution of the combustion gas (4).

6. Burner head along the lines of one of the foregoing Claims characterised by the cross-members (12) being arranged as baffles in the direction of the combustion air flowing in the inlet/outlet openings (9, 19).

7. Burner head along the lines of one of the foregoing Claims characterised by the cross-members (12) being part of a ring of cross-members (11) with an external, non-perforated ring section (21) and with a cross-section which is determined by the existing inlet/outlet openings (23) between the cross-members (12) and the ring section (21).

8. Burner head along the lines of Claim 7 characterised by the cross-member ring (11) having a central opening.

9. Burner head along the lines of one Claims 7 or 8 characterised by the cross-member ring (11) being limited outwards by a cylindrical section of tube (26) corresponding with the diameter of the combustion tube (10) and being fastened to it.

10. Burner head along the lines of one of the Claims 7 to 9 characterised by the radial limit edges of the cross-members (12) running parallel to one another with the length of the cross-member (L) being at least twice as great as its breadth (B).

11. Burner head along the lines of Claim 10 characterised by the cross-members (12) being rounded and widened at the foot end (20) and the cross-members having free ends (22) radially inwards, so that the cross-section of the inlet/outlet openings (23) takes on the shape of a tear-drop (Fig. 3).

12. Burner head along the lines of Claim 10 characterised by the inlet/outlet openings (23) in the cross-member ring (11) having a trapezium-shaped, rectangular, or long-slot cross-section (Figs. 4 to 10).

13. Burner head along the lines of one of the Claims 8 to 12 characterised by the inlet/outlet openings (23) in the cross-member ring (11) being open towards the inner opening of the cross-member ring.

14. Burner head along the lines of one of the Claims 7 to 13 characterised by the cross-members being formed as metal flaps (28) which are fastened to the outer, non-perforated section (21).

15. Burner head along the lines of one of the Claims 7 to 14 characterised by the outer, non-perforated ring section (21) of the cross-member ring (11) having a conical shape which tapers away in the control direction.

16. Burner head along the lines of Claim 15 characterised by at least one foot section (25) of the cross-members (12) have the same angle of inclination as the external ring section.

Revendications

1. Tête de brûleur à gaz à ventilateur doté d'un tuyau d'allumage accueillant un dispositif servant à assurer la distribution du gaz combustible et de l'air de combustion ainsi que les buses de gaz combustible et les orifices de passage de l'air, et d'un tube de flammes se rattachant au tuyau, caractérisée par le fait qu'entre le tuyau d'allumage (10) et le tube de flammes (13), il existe au moins un orifice (16) radial servant à la recirculation des gaz brûlés et que dans la zone où la flamme prend naissance entre le tuyau d'allumage (10) et le tube de flammes (13) et ce, en amont de l'orifice radial (16), mais en aval des buses de gaz combustible (7) et des orifices de passage de l'air (9, 19), on a prévu transversalement à l'axe longitudinal de la tête du brûleur des ponts (12) faisant saillie radialement vers l'intérieur.

2. Tête de brûleur conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif servant à la distribution du gaz combustible du genre d'un brûleur à jets croisés présente un anneau de brûleur (5) disposé transversalement à l'axe de la tête du brûleur avec plaque (6), avec des buses à gaz combustible (7) agencées radialement et avec des orifices de passage de l'air (9) placées, eux, axialement.

3. Tête de brûleur conforme à la revendication 2, caractérisée par le fait que la zone en bordure de l'anneau (5) du brûleur menant au tuyau d'allumage (10) à côté d'un passage annulaire accuse des évidements en forme de brèches (19) faisant fonction d'orifices additionnels de passage de l'air de combustion.

4. Tête du brûleur conforme à la revendication 3, caractérisée par le fait que les brèches (19) ont un diamètre intérieur d'un quart à un tiers de l'écart présenté par les buses de gaz combustible (7) les unes par rapport aux autres dans la rangée extérieure, orientée vers les brèches (19) de l'anneau du brûleur (5).

5. Tête de brûleur conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'en amont du dispositif assurant la distribution du gaz combustible (4), un disque de tourbillon (17) pour l'air de combustion est placé dans le tuyau d'allumage (10).

6. Tête de brûleur conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les ponts (12) en direction de l'air de combustion qui afflue dans les orifices de passage (9, 19) sont disposés comme des surfaces de retenue.

7. Tête de brûleur conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les ponts (12) font partie intégrante d'un anneau à ponts (11) avec une section annulaire (21) extérieure non ajourée et avec des orifices de passage (23) d'une section transversale déterminée, entre les ponts (12) et la section annulaire (21).

8. Tête de brûleur conforme à la revendication 7, caractérisée par le fait que l'anneau à ponts (11) possède un orifice central.

9. Tête de brûleur conforme à la revendication 7 ou 8, caractérisée par le fait que l'anneau à ponts (11) est limité dans le sens radial vers l'extérieur par une section tubulaire cylindique (26) qui correspond au diamètre du tuyau d'allumage (10) et qui est fixé sur celui-ci.

10. Tête de brûleur conforme à l'une des revendications 7 à 9, caractérisée par le fait que les arêtes de limitation radiales des ponts (12) sont disposées parallèlement les unes aux autres, la longueur du pont (L) faisant au moins le double de sa largeur (B).

11. Tête de brûleur conforme à la revendication 10, caractérisée par le fait que les ponts (12) vers leur base (20) sont élargies d'une manière arrondie et qu'ils accusent des extrémités (22) dégagées vers l'intérieur dans le sens radial de sorte que la section transversale des orifices de passage (23) a une forme de goutte (fig. 3).

12. Tête de brûleur conforme à la revendication 10, caractérisée par le fait que les orifices de passage (23) dans l'anneau à ponts (11) présentent une section transversale trapézoïdale, rectangulaire ou en forme de trou longitudinal (fig. 4 à 10).

13. Tête de brûleur conforme à l'une des revendications 8 à 12, caractérisée par le fait que les orifices de passage (23) de l'anneau à ponts (11) sont ouverts en direction de l'ouverture intérieure de l'anneau à ponts.

14. Tête de brûleur conforme à l'une des revendications 7 à 13, caractérisée par le fait que les ponts ont une configuration de languettes en tôle (28) qui sont fixées sur la section extérieure non ajourée (21).

15. Tête de brûleur conforme à l'une des revendications 7 à 14, caractérisée par le fait que la section annulaire (21) extérieure, non ajourée de l'anneau à ponts (11) a un profil conique, incliné en direction de la commande.

16. Tête de brûleur conforme à la revendication 15, caractérisée par le fait qu'au moins une section (25) à la base des ponts (12) présente la même inclinaison que la section annulaire extérieure.

Zeichnung