[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen keramischen Brennerkopf mit zum Brennermund
parallel zueinander geführten, schlitzförmigen Strömungskanälen für Brennstoff und
Oxidationsmittel, die benachbart angeordnet sind und zwischen sich im Bereich des
Brennermundes Trennwände aus für den Brennstoff durchlässigem, porösem Werkstoff aufweisen.
[0002] Keramische Brennerköpfe dieser Art sind sowohl für den Einsatz in Industrieöfen als
auch für Wärmeerzeuger kleinerer Einheit bestimmt. Sie sind für gasförmige aber auch
flüssige Brennstoffe geeignet. Bei Verwendung flüssiger Brennstoffe wird der Brennstoff
vor Austritt am Brennermund durch Vorwärmen des Oxidationsmittels und entsprechendem
Wärmeaustausch zwischen Oxidationsmittel und flüssigem Brennstoff in den Strömungskanälen
im keramischen Brennerkopf verdunstet. Der flüssige Brennstoff durchdringt die porösen
Trennwände zwischen den Strömungskanälen im Bereich des Brennermundes und wird von
der vorgewärmten Verbrennungsluft aufgenommen. Infolge der Verdunstung des flüssigen
Brennstoffs auf der Oberfläche der porösen Wände wird eine unerwünschte überhitzung
des Brennstoffs, die zum Cracken führt, verhindert. Im Strömungskanal für die Verbrennungsluft
werden Brennstoff und Verbrennungsluft miteinander vermischt und als zündfähiges Gemisch
zum Brennermund geführt.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es,die Ausbildung des Brennerkopfes mit porösen Trennwänden
zwischen den Strömungskanälen für Oxidationsmittel und Brennstoff im Bereich des Brennermundes
zu vereinfachen.
[0004] Diese Aufgabe wird bei einem keramischen Brennerkopf der eingangs erwähnten Art durch
die im Patentanspruch 1 angegebene Ausbildung gelöst. Danach ist am Brennermund ein
Mundstück, das aus für den Brennstoff durchlässigem, porösem Werkstoff besteht, in
das Mundstück gasdicht umschließenden Außenwänden eingebettet. Das Mundstück ist in
vorteilhafter Weise unabhängig von der Ausgestaltung der Oxidationsmittel und Brennstoff
führenden Strömungskanäle ausbildbar und kann der gewünschten, für den jeweiligen
Verwendungszweck des Brennerkopfes zweckmäßigen Form der Mündungen der Strömungskanäle
angepaßt werden.
[0005] Um Schwierigkeiten beim Anschluß des porösen Mundstücks an den die Verbrennungsluft
führenden Strömungskanälen zu vermeiden, ist das Mundstück im Brennerkopf mit Abstand
zu den Strömungskanälen für das Oxidationsmittel angeordnet, Patentanspruch 2.
[0006] Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen im einzelnen
Figur 1 Querschnitt durch einen keramischen Brennerkopf mit einem im Brennermund eingebetteten
Mundstück, gemäß Schnittlinie I/I nach Figur 2
Figur 2 Längsschnitt durch einen keramischen Brennerkopf nach Figur 1 gemäß Schnittlinie
II/II.
[0007] Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, weist der Brennerkopf parallel zueinander
geführte, schlitzförmige Strömungskanäle 1, 2 für Brennstoff und Oxidationsmittel
auf. Im Ausführungsbeispiel wird im Strömungskanal 1 vorgewärmte Verbrennungsluft,
im Strömungskanal 2 Brennstoff geführt. Es können gasförmige oder flüssige Brennstoffe
verwendet werden. Die Strömungskanäle 2 für den Brennstoff sind am Brennermund 3 mit
Endstücken 4 verschlossen. Am Brennermund ist ein Mundstück 5 eingesetzt, das aus
für den Brennstoff durchlässigem, porösem Werkstoff besteht. Das Mundstück ist in
gasdichten Abdeckungen 6, 7 , 8, 9 eingebettet, die - bis auf die Abdeckung 9 - im
Ausführungsbeispiel den keramischen Brennerkopf als Außenwände abschließen. In der
Abdeckung 9 ist eine Ausnehmung 1o vorgesehen, durch die der Brennstoff, der in einem
Kanal 11 im Deckenteil 12 des keramischen Brennerkopfes geführt wird, in die Strömungskanäle
2 des Mundstücks 5 einströmen kann.
[0008] Durch Strömungskanäle 1' wird dem keramischen Brennerkopf Verbrennungsluft zugeführt.
Die Strömungsrichtung der Luft ist in Figur 2 durch einen mit gestrichelten Linien
gezeichneten Pfeil angegeben. Die Strömungskanäle 1' bilden im Ausführungsbeispiel
den Teil eines Gegenstromwärmetauschers, in dem die Verbrennungsluft vorerhitzt wird.
Zur Vorerhitzung dient zweckmäßig Abgas, das in dem Gegenstromwärmetauscher in parallel
zu den Strömungskanälen 1' verlaufenden Abgaskanälen geführt ist, die in der Zeichnung
nicht gesondert dargestellt sind. Das Abgas wird im Gegenstromwärmetauscher am Zugang
13 eingeführt.
[0009] Das Mundstück 5 ist mit Abstand 14 vom Ende der Strömungskanäle 1' im keramischen
Brennerkopf angeordnet. Der Abstand beträgt ein mehrfaches der Schlitzbreite der Strömungskanäle
1', um in dem auf diese Weise entstehenden Zwischenraum 15 zwischen dem Ende der Strömungskanäle
1' und dem sich anschließenden Mundstück 5 die Strömungsführung der Verbrennungsluft
zum Brennermund zu vergleichmäßigen.
[0010] Die den Brennstoff führenden Strömungskanäle 2 im Mundstück 5 sind zum Zwischenraum
15 hin durch Endstücke 16 verschlossen. Der in die Strömungskanäle 2 einströmende
Brennstoff gelangt durch die porösen Wände des Mundstücks 5 hindurch in die Strömungskanäle
1 und vermischt sich mit der dort strömenden vorgewärmten Verbrennungsluft zu einem
zündfähigen Gemisch, das zum Brennermund 3 geführt und im Brennraum gezündet wird.
[0011] Das Mundstück 5 ist in den Abdeckungen 6, 7, 8, 9 mit Schlickermasse eingesetzt.
Zur gasdichten Verbindung des Mundstücks mit den Abdeckungen wird der keramische Brennerkopf
nachgebrannt.
1. Keramischer Brennerkopf mit zum Brennermund parallel zueinander geführten, schlitzförmigen
Strömungskanälen für Brennstoff und Oxidationsmittel, die benachbart angeordnet sind
und zwischen sich im Bereich des Brennermundes Trennwände aus für den Brennstoff durchlässigem,
porösem Werkstoff aufweisen, dadurch gekennzeichnet , daß am Brennermund (3) ein aus
für den Brennstoff durchlässigem porösem Werkstoff bestehendes Mundstück (5) in das
Mundstück (5) gasdicht umschließenden Außenwänden (6, 7, 8, 9) eingebettet ist.
2. Keramischer Brennerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück
(5) mit Abstand (14) zu zum Brennerkopf geführten Strömungskanälen (1') für vorgewärmte
Oxidationsmittel angeordnet ist.
