Öl- und Gasbrenner zum Einbau in Heizungs- und Dampferzeugungs-Kessel

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einem ausschliesslich mit Öl betreibbaren Brenner der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art. Derartige Brenner, wie sie in der DE-A-27 00 671 und 27 51 524 und in der DE-U-79 19 481 beschrieben sind, zeichnen sich durch einfachen Aufbau, eine hohe Betriebssicherheit und eine gute Verbrennung aus.

[0002] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass er zur Vereinfachung der Fertigung und Lagerhaltung unter weitgehender Verwendung der vorhandenen Teile mit geringstmöglichem Aufwand als wahlweise mit Heizöl oder Heizgas betreibbarer, ohne Auswechslung von Bauteilen von der einen auf die andere Betriebsart umstellbarer Brenner oder auch als reiner Gasbrenner herstellbar ist.

[0003] Aus der DE-A-2 834 401 ist ein Brenner bekannt, der ein konzentrisch zu einer zentralen Ölzuführung in einer Luftzuführungskammer angeordnetes, als Doppelmantelrohr ausgebildetes Gaszuleitungsrohr aufweist. Bei diesem Brenner ist zwischen den Gasaustrittsöffnungen am stromabwärtigen Ende des Doppelmantelrohres und einer Stauscheibe, die eine zentrale Öffnung aufweist sowie einen Ringspalt zwischen ihrem Aussenumfang und einem kurzen Brennermundstück freilässt, ein Mischraum vorgesehen. Dabei dient die Stauscheibe in üblicher Weise als Flammenhalter. Dieser Brenner gehört also einer anderen - mit Öl nicht blaubrennenden - Gattung von Brennern an, bei denen keine thermische Aufbereitung des Öles vor der Verbrennung in einem Mischrohr erfolgt und die Falmme im wesentlichen frei im Kessel brennt. Durch die Verwendung eines Doppelmantelrohres zur Gaszufuhr ergibt sich hierfür ein grosser Platzbedarf. Diese Gaszuführung ist zum nachträglichen Einbau in einen Ölbrenner der erfindungsgemässen Gattung insbesondere wegen der vorhandenen Zünd- und Ionisationselektroden sowie der Verkleinerung des freien Querschnittes der Luftzuleitung nicht geeignet.

[0004] Die US-A-2 672 190 zeigt einen gattungsfremden kombinierten Öl- und Gasbrenner, dessen Ölbrennerteil räumlich und bauteilmässig von einer ringförmigen Kammer mit Austrittsöffnungen zur Gaszufuhr getrennt ist. Eine ähnliche Anordnung zeigt auch die US-A-2 051 397. Beide Schriften vermögen somit keine Hinweise auf eine Ausgestaltung zu geben, bei der vorhandene Bauteile eines Ölbrenners zur Gaszufuhr herangezogen werden.

[0005] Aus der US-A-3 367 384 ist weiterhin ein ebenfalls gattungsfremder Brenner bekannt, bei dem ein Druckluft-Öl-Gemisch durch zwei Kammern in einem Zylinder hindurchtritt, die jeweils stromab als Auslassöffnung eine Blende aufweisen, deren Durchmesser jeweils grösser als der Öffnungskegel des Druckluft-Öl-Gemisches in der Blendenebene ist. An die zweite Blende schliesst sich im Zylinder ein zum Kessel offener Raum an, über dessen Aussenwand Sekundärluft zugeführt wird. In jeder der beiden Kammern soll abgestuft Unterdruck erzeugt werden, durch den eine Rückströmung von Teilen des entzündeten Gemisches bewirkt werden soll. Dabei kann der stromaufwärtigen Kammer durch radial verlaufende Zuleitungen auch Gas oder pulverförmiger Brennstoff zugeführt werden. Hier handelt es sich um einen Ölbrenner, der eine für die Funktion als Ölbrenner notwendige Unterdruckkammer von Haus aus aufweist, an die zur Erweiterung auf einen Betrieb mit Brenngas oder pulverförmigem Brennstoff ohne weiteres Zuleitungen anschliessbar sind.

[0006] Letztlich offenbaren die GB-A-716 841 einen Ölbrenner und die GB-A-819 977 Massnahmen zur Erweiterung dieses Brenners auf zusätzlichen Gasbetrieb. Diese Erweiterung erfolgt in der Weise, dass wesentliche Teile, insbesondere das Luftzuführungsrohr und ein eine Luftverwirbelung bewirkender Einsatzkörper, durch abweichend ausgestaltete, komplizierte Bauteile ersetzt werden, die auch eine Gaszufuhr ermöglichen.

[0007] Die vorgenannte Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1, 13 und 14 herausgestellten Merkmale. Vorzugsweise und zweckmässige Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Mit den Bauteilen, die einen wahlweisen Betrieb mit Heizöl oder Heizgas als Brennstoff ermöglichen, lassen sich auch reine Gasbrenner herstellen. Damit wird die Fertigung und Lagerhaltung von reinen Ölbrennern, kombinierten Öl-Gas-Brennern und reinen Gasbrennern ausserordentlich vereinfacht.

[0008] Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeit einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile eines Brenners gemäss der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 1.

Fig. 3 bis 5 zeigen jeweils in Teilschnitten weitere Ausführungsformen der Gaseinströmöffnung am inneren Umfang der ringförmigen Gaszuführkammer.

Fig. 6 zeigt im Querschnitt durch einen Brenner eine Ausbildung der Blende mit einer Mehrloch-blendenöffnung.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt durch einen Brenner zwei Ausbildungen der Blende mit Blendenöffnungen mit einem gezahnten bzw. gezackten Rand.

[0009] Der Ölbrenner, wie er in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, entspricht in seinem Grundaufbau bekannten Ölbrennern, wie sie in den DE-A-27 00 671 und 27 51 524 und im DE-U-79 19 481 dargestellt und beschrieben sind.

[0010] Der dargestellte Brenner weist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Gehäuse auf, das eine Luftzuführungskammer 4 umschliesst, in die von einem Gebläse, das in einer oberhalb angeordneten Gebläsekammer 6 angeordnet ist, Luft gefördert wird. Das Gehäuse 2 umfasst ein Stützrohr 8, in das ein Flammrohr 10 eingesetzt ist, das mit einem Aussenflansch 12 über eine Dichtung 14 gegen einen Innenflansch 16 des Stützrohres 8 anliegt. Am Ende des Flammrohres 10 ist mit dem Flansch 12 fest verbunden ein Ölrückhalteflansch 18 angeordnet, der etwa abtropfendes Öl im Flammrohr 10 zurückhält. Koaxial im Stützrohr 8 ist ein Ölzuführrohr 20 angeordnet, das an seinem hintern Ende ein Rohr 22 trägt, um das herum eine Druckfeder 24 angeordnet ist, die sich gegen das Ende des Ölzufuhrrohres 20 einerseits und eine Druckscheibe 26 in einer Gehäuseöffnung 28 abstützt. Vorn in das Ölzufuhrrohr 20 ist die Druckzerstäuberdüse 30 eingeschraubt. Das Rohr 22 kann die Ölzuleitung sein. Bei Anordnung einer Ölvorheizung kann durch dieses Rohr die Stromzufuhr für das Vorheizelement hindurchgeführt sein. Das Öl wird dann durch eine gesonderte, seitlich an das Ölzufuhrrohr 20 herangeführte Leitung 32 zugeführt, die in Fig. 1 ersichtlich ist und durch eine weitere Bohrung in der hinteren Gehäusewand 34 geführt ist.

[0011] Das Ölzufuhrrohr 20 wird von einem Ring 36 getragen, der über Stützbeine 38 an einer plattenförmigen Blende 40 befestigt ist, die im wesentlichen eben ausgebildet ist und an ihrem Rand gegen die Ebene des mittleren Bereiches abgesetzt ist. Dieser Absatz 42 am Umfang der kreisförmig ausgebildeten Scheibe dient zur Zentrierung einer Dichtung 44, durch die die Blende 40 auf ihrem Umfang so abgedichtet ist, dass hier keine Luft durchtreten kann.

[0012] Zentrisch in der Blende 40 ist eine Blendenöffnung 46 vorgesehen, die damit auch konzentrisch zur Achse der Druckzerstäuberdüse 30 liegt. Die Blendenöffnung 46 ist der einzige Durchlass für die Verbrennungsluft. Der Durchmesser der Blendenöffnung 46 ist abhängig vom jeweiligen Nenndurchsatz des Brenners. Durch sie wird der Anteil der Verbrennungsluft bestimmt. Zur Zündung ist ein Zündelektrodenpaar 52 vorgesehen, das durch die Blende 40 hindurchgeführt ist. Es ist weiter eine Ionisationselektrode 54 vorgesehen, die gleichfalls durch die Blende hindurchgeführt ist.

[0013] Die Zündelektroden 52 liegen mit ihren Spitzen vor einem Mischrohr 48. Diese Bauweise entspricht der nach dem DE-U-79 19 481. Die Zündelektroden können aber auch im Bereich der Blendenöffnung 46 angeordnet sein, wie in der DE-A-27 00 671 dargestellt und beschrieben.

[0014] Der beschriebene Brenner ist weiter in üblicher Weise mit einem Antriebsmotor für das Gebläserad versehen, der im allgemeinen gleichzeitig die Öldruckpumpe antreibt. Es ist ferner ein üblicher Feuerungsautomat vorgesehen sowie ein Zündtransformator. Zwischen der Ölpumpe und der Zerstäuberdüse ist vorzugsweise weiter ein Magnetventil vorgesehen.

[0015] Das Gebläse kann statt wie beschrieben mit zur Düsenachse paralleler Drehachse auch in bekannter Weise mit quer zur Düsenachse liegender Drehachse ausgebildet sein.

[0016] Das Mischrohr 48 kann wie dargestellt vollwandig ausgebildet sein. Es kann aber zur Verhinderung von Pulsationen, beispielsweise im vorderen Bereich, gelocht sein oder in sonstiger Weise mit Durchbrüchen versehen sein, die Pulsationen mindern oder unterdrücken, aber die Rezirkulation der Heissgase nicht behindern.

[0017] Das Flammrohr 10 hat eine solche Länge, dass gewährleistet ist, dass sich die Brenngasströmung stromab vom Mischrohr 48 gegen die innere Wandung des Flammrohres anlegt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich im Bereich des Mischrohres eine stabile Rezirkulation einstellen kann.

[0018] Um einen mit Heizöl betriebenen Brenner der vorstehend beschriebenen bekannten Art wahlweise auch mit Heizgas betreiben zu können, ist erfindungsgemäss stromab der Blende 40 im Abstand von dieser eine zweite Blende 56 vorgesehen, die in ihrer Mitte koaxial zur Achse der Düse 30 mit einer Blendenöffnung 58 versehen ist. Der Durchmesser D₂ der Blendenöffnung 58 ist gleich dem oder grösser als der Durchmesser 0, der Blendenöffnung 46. Auch bei gleichem Durchmesser tritt jedoch noch eine Ejektorwirkung auf, da sich der Luftstrahl hinter der Blendenöffnung 46 einschnüren kann. Vorzugsweise hat die Blendenöffnung 58 einen Durchmesser D₂, der grösser ist als der Durchmesser D_i, der Blendenöffnung 46. Stromab der Blende 56 ist koaxial mit der Blendenöffnung 58 das Mischrohr 48 vorgesehen, das an seinem der Blende zugewandten Ende einen Einlassquerschnitt 50 aufweist, durch den von der Rückseite der sich in dem Flammrohr 10 bildenden Flammenfront heisse Verbrennungsgase rezirkulieren können.

[0019] Anstatt einer Einloch-Blendenöffnung, wie in der Zeichnung dargestellt, kann auch eine Mehrloch-Blendenöffnung vorgesehen sein. Bei der Mehrloch-Blendenöffnung ist jeweils eine Blendenöffnung koaxial mit der Düsenachse angeordnet, während die übrigen Blendenöffnungen symmetrisch um die zentrische Blendenöffnung herum angeordnet sind. Derartige Mehrloch-Blendenöffnungen können sich vorteilhaft hinsichtlich der Durchmischung von Luft und Gas und der Flammenstabilität auswirken. Sie können auch zu einer Geräuschminderung, insbesondere beim Heizölbetrieb führen. Derartige Mehrlochblenden sind in der DE-A-29 18 416 näher beschrieben.

[0020] Eine Ausführungsform einer solchen Mehrlochblende ist in Fig. 6 dargestellt. Der Blendendurchlass weist hier eine zentrale Öffnung 146 auf, durch die die Düse das Öl hindurchfördert. Um die zentrale Öffnung 146 herum ist eine Mehrzahl weiterer Luftdurchlassöffnungen 148 angeordnet, und zwar so, dass sie innerhalb einer durch die Projektion des lichten Querschnittes des Mischrohres 48 umschriebenen Fläche liegen mit dem umschreibenden Kreis 150. In Fig. 6 ist weiter das Flammrohr 10 und das Stützrohr 8 angedeutet. Die äusseren Luftdurchlassöffnungen 148 weisen einen in radialer Richtung gestreckten Querschnitt auf. Dieser Querschnitt kann beispielsweise die Form eines gedrungenen Tropfens haben, wie in der Zeichnung dargestellt. Es ist aber auch möglich, eine annähernde Trapezform vorzusehen.

[0021] Eine weitere Möglichkeit, die Durchmischung von Luft und Gas zu verbessern und die Flammenstabilität beim Betrieb mit einem brennbaren Gas zu verbessern, ist in Fig. 7 dargestellt.

[0022] Die Blendenöffnung 46 ist hier an ihrem Rand jeweils mit radialen Vorsprüngen versehen. Diese Vorsprünge können, wie in Fig. 7 oben dargestellt, als radial vorspringenden Zähne 152 ausgebildet sein. In Fig. 7 unten ist eine Ausbildung in Form von Zacken 154 wiedergegeben. Die Zähne bzw. Zacken sind hier symmetrisch um den Umfang der Blendenöffnung 46 herum vorgesehen, d.h. mit gleicher radialer Erstreckung und mit gleichem Winkelabstand. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Rand der Blendenöffnung in anderer Weise zu zacken oder zu zahnen.

[0023] Die Blende 56 kann wiederum auf einer kreisförmigen Platte bestehen und im wesentlichen identisch sein mit der Blende 40. Die Ränder 60 und 62 der beiden Blenden 40 und 56 sind bei der dargestellten Ausführungsform gleichgerichtet und über Dichtungen 44 gegeneinander abgedichtet. Der Rand 62 der Blende 56 liegt über eine Dichtung 64 gegen den Flansch12 des Flammrohres 10 an. Die Dichtung bzw. die Dichtungen 44 zwischen den Rändern 60 und 62 der Blenden 40 und 56 bestimmen den Abstand a zwischen den beiden Blenden 40 und 56 und damit die Höhe des ringförmigen Auslasses 66 der zwischen den beiden Blenden gebildeten ringförmigen Kammer 72.

[0024] Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Blende 40 in einer Ebene, die im wesentlichen horizontal durch die Blende geführt ist, mit zwei Bohrungen 68 versehen, in die die Enden von Gaszuleitungsrohren 70 eingesteckt sind. Die Rohrenden können dabei durch Aufwalzen befestigt werden. Die Rohre 70 erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Achse der Druckzerstäuberdüse 30 durch das Gehäuse. Sie können entweder im Gehäuse zusammengeführt und dann mit einem einzigen Auslass durch die Gehäuserückwand 34 geführt sein oder aber, wie in der Zeichnung dargestellt, beide unabhängig durch die Gehäusewand 34 geführt werden und auf deren Aussenseite mit Winkeln oder Bögen 92 versehen und über ein T-Stück verbunden werden, das mit einem Schlauchanschluss versehen ist. Dieser wird in üblicher Weise mit einer Gasanschlussstrecke verbunden, und zwar vorzugsweise über ein Magnetventil.

[0025] Bei abgeschalteter Ölzufuhr und eingeschalteter Gaszufuhr wird hinter der Blendenöffnung 46 durch den durch diese hindurchtretenden Luftstrom ein Unterdruck erzeugt, durch den aus der ringförmigen Kammer 72 Gas angesaugt wird. Das dadurch gebildete Gemisch wird mittels der Elektroden 52 gezündet und brennt dann innerhalb des Flammrohres 10. Der Betrieb wird wie beim Ölbetrieb über die lonisationselektrode 54 überwacht.

[0026] Um von einer Betriebsart auf die andere überzugehen, ist es lediglich notwendig, eine Umschaltung vorzunehmen, beispielsweise zwei für die jeweilige Betriebsart vorgesehene Stecker zu wechseln, so dass dann über den Feuerungsautomaten ein Magnetventil für die Gaszufuhr anstelle eines Magnetventils in der Ölzuleitung betätigt wird und umgekehrt. Es brauchen also keine Bauteile ausgetauscht werden, um von einer Betriebsart auf die andere überzugehen. Durch die besondere Bauart des Brenners mit hinter der Blendenöffnung 46 liegender Druckzerstäuberdüse 30 wird sichergestellt, dass diese durch den Luftstrom auch bei Gasbetrieb kühl gehalten wird, so dass auch bei längerem Gasbetrieb ein Verkrakken von Öl innerhalb der Düse nicht auftritt. Es kann also unmittelbar vom Gasbetrieb auf den Ölbetrieb wieder übergegangen werden. Wie beim reinen Vergasungsölbrenner wird der Druck in den Dichtungen 44 und 64 durch die Feder 24 bestimmt. Da diese Dichtungen keinem nennenswerten Innendruck ausgesetzt sind, genügt ein relativ geringer Anpressdruck, so dass auch bei nicht allzu harten Dichtungen zwischen den Plattenrändern 60 und 62 ein definierter Abstand eingehalten werden kann. Soweit erforderlich, können aber auch starre Abstandshaltevorrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise aus einer der Platten herausgedrückte Abstandsnoppen, gegen die sich die andere Platte anlegt.

[0027] Eine andere Möglichkeit, den Abstand zwischen den beiden Blenden 40 und 56 exakt festzuhalten, besteht darin, auf den Halterungen der Zündelektroden 52 und der lonisationselektrode 54 Flanschen 74 anzuordnen oder auszubilden, die den Abstand a bestimmen und mit denen gleichzeitig die Elektroden durch Klemmung zwischen den beiden Blenden gehaltert werden können.

[0028] Das Mischrohr 48 ist bei der dargestellten Ausführungsform über seine Halterungen 76 an der Blende 56 befestigt.

[0029] Der Abstand a der beiden die ringförmige Gaszufuhrkammer 72 begrenzenden Blenden 40 und 56 braucht nur wenige Millimeter zu betragen und kann beispielsweise zwischen 2 und 4 mm liegen. Zusammen mit der Dicke der Blende 56, die etwa 1,5 mm betragen kann, ändern sich damit die geometrischen Verhältnisse für den Vergasungsölbrenner nur unwesentlich. Im Versuch hat sich herausgestellt, dass auch bei Anordnung einer ringförmigen Gaszufuhrkammer die Betriebswerte für den Heizölbetrieb ohne Schwierigkeiten eingehalten werden können.

[0030] Für den beschriebenen Brenner lassen sich für beide Betriebsarten gleiche Leistungen erzielen.

[0031] Der beschriebene Brenner kann im Gasbetrieb mit Gasen unterschiedlicher Art betrieben werden, beispielsweise Erdgas oder Stadtgas, aber auch mit Flüssiggas, wie Butan oder Propan.

[0032] Unterschiedlichen Heizwerten kann durch Ausgestaltung der Gaseinströmöffnung und damit Steuerung der Gasmenge Rechnung getragen werden. Es braucht dabei jeweils lediglich eine entsprechend angepasste Blende 56 vorgesehen zu werden bzw. eine entsprechend ausgebildete Mischeinheit mit den beiden Blenden, dem Mischrohr 48 und der Halterung 36, mit der die Mischeinheit auf dem Düsenstock befestigt wird.

[0033] Spezielle Ausgestaltungen der Gaseinlassöffnungen sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, die Ausführungsformen zeigen, die bis auf die Gestaltung der Gasaustrittsöffnungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 entsprechen.

[0034] Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Rand der Blendenöffnung 58 in der Blende 56 stromauf umgebördelt, wobei die freie Stirnseite 80 des Bördelrandes 82 die Höhe b des ringförmigen Einlassquerschnittes bestimmt. Bei dieser Ausführungsform lassen sich für den Querstrombetrieb relativ genaue Einlassquerschnitte erzielen, wie sie beispielsweise für den Betrieb mit unter Druck stehendem Gas erforderlich sind. Der Rand 80 des Bördelringes 82 kann dabei auch unmittelbar gegen die Blende 40 anliegen, wobei dann im Rand jeweils Ausschnitte vorgesehen sein können, die zusammen mit der angrenzenden Fläche der Blende 40 die Auslassquerschnitte begrenzen.

[0035] Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist zwischen den beiden Blenden ein Ring 84 eingeklemmt, dessen Innendurchmesser ? dem Durchmesser der Blendenöffnung 46 in der Blende 40 ist. In diesem Ring 84 sind radiale Gasaustrittsbohrungen 86 vorgesehen, wie sie in Fig. 4 oberhalb der Mittellinie veranschaulicht sind. Diese Ausführung eignet sich wiederum für den Querstrombetrieb mit unter Druck stehendem 6as. Die Bohrungen können auch, wie in Fig. 4 in der unteren Hälfte wiedergegeben, unter einem Winkel a zur Achse der Düse verlaufen, so dass dann ein gemischter Querstrom-Gleichstrom-Betrieb erzielt wird. Die Austritte dieser Bohrungen können dabei auf dem inneren Umfang des Ringes 84 liegen. Sie können aber auf einem grösseren Radius an der stromabwärtigen Stirnseite des Ringes angeordnet sein.

[0036] Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der Rand der Blendenöffnung 46 der Blende 40 stromab umgebördelt, und zwar so weit, dass der Bördelrand 88 wenigstens teilweise in die Blendenöffnung 58 der Blende 56 eingreift. Dadurch wird ein koaxialer Ringspalt 90 gebildet, aus dem das Gas im Gleichstrom mit der Verbrennungsluft ausströmt.

[0037] Die im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen haben den Vorteil, dass die beiden Blenden 40 und 56 aus identischen Pressrohlingen hergestellt werden können.

[0038] Ein ausschliesslich für den Betrieb mit Heizgasen bestimmter Brenner, also ein reiner Gasbrenner, kann mit den gleichen Bauelementen ausgeführt werden wie die vorstehend beschriebenen Ölbrenner und kombinierten Öl-Gasbrenner. Beim reinen Gasbrenner sind die Bauelemente für den Ölbetrieb, also insbesondere die Druckzerstäuberdüse 30 und die Ölzufuhr überflüssig. Da beim Ölbrenner und kombinierten Öl-Gasbrenner die Druckzerstäuberdüse die Luftströmung in und stromabwärts der Blendenöffnung günstig beeinflusst, ist es bei einem reinen Gasbrenner zweckmässig, einen entsprechend angeordneten und ausgebildeten Luftleitkörper vorzusehen. Dieser kann wie die handelsüblichen Druckzerstäuberdüsen mit einem kuppel- oder halbkuppelförmigen Ende angrenzend an die Blendenöffnung ausgebildet sein. Das Ende kann auch kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wobei die Kegelspitze auch abgerundet sein kann. Auch bei dieser Ausgestaltung besteht der Vorteil, dass die . Verbrennung des Gases in dem zum Brenner gehörenden Flammrohr stattfindet. Der Feuerungsraum des Kessels ist damit ohne Einfluss auf die Verbrennung. Im Feuerungsraum findet nur noch ein Wärmeaustausch zwischen den auf dem Falmmrohr austretenden heissen Verbrennungsgasen und den Feuerraumwandungen statt.

[0039] Da für den reinen Ölbrenner, den Brenner mit wahlweisem Öl- und Gasbetrieb und den reinen Gasbrenner im wesentlichen die gleichen Bauteile verwendet werden, lässt sich mit einer Ausgestaltung eines reinen Gasbrenners nach der vorliegenden Erfindung, bei einer Fertigung von ÖI- und Gasbrennern eine wesentliche Vereinfachung der Fertigung und der Lagerhaltung erzielen.

Ansprüche

1. Brenner zum Einbau in Heizungs- und Dampferzeugungskessel mit einer Ölzerstäubungsvorrichtung (20, 30), einer davor angeordneten plattenförmigen Blende (40), die eine zur Ölzerstäubungsvorrichtung (20, 30) koaxiale Einloch- oder Mehrloch-Blendenöffnung (46, 146_- 148) als Durchlass für das zerstäubte Öl aufweist, wobei die Blendenöffnung (46, 146,148) gleichzeitig einziger Durchlass für die Verbrennungsluft ist, mit einem koaxial stromab zur Bildung eines Einlassquerschnittes für das rezirkulierende Brenngas im Abstand von der Blende (40) angeordneten Mischrohr (48) mit einem Durchmesser grösser als der Durchmesser der Blendenöffnung (46) bzw. des diese einschliessenden Kreises (150), und mit einem das Mischrohr (48) koaxial umgebenden Flammrohr (10) mit einer solchen Länge, dass sich die Brenngasströmung stromab vom Mischrohr (48) gegen die innere Wandung des Flammrohres (10) anlegt, dadurch gekennzeichnet, dass stromab der plattenförmigen ersten Blende (40) im Abstand eine zweite plattenförmige Blende (56) mit einer koaxial zur Blendenöffnung (46, 146, 148) der ersten Blende angeordneten Blendenöffnung (58) vorgesehen ist, die beiden Blenden eine ringförmige Kammer (72) für die Zuführung eines Heizgases bilden, die im Bereich der Blendenöffnungen mit wenigstens einer Gasaustrittsöffnung (66, 80, 86, 90) versehen ist, über die das Gas über den Umfang der Blendenöffnung austritt und das Mischrohr (48) zur Bildung des Einlassquerschnittes stromab in Abstand von der zweiten Blende (56) angeordnet ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasaustrittsöffnungen (66, 80, 86, 90) auf einem Durchmesser liegen, der grösser ist als der Durchmesser der Blendenöffnung (46) bzw. des Kreises (150), der die Blendenöffnung einschliesst.

3. Brenner nach Anspruch 1 und 2,. dadurch gekennzeichnet, dass die beiden plattenförmigen Blenden (40, 56,) auf ihrem Umfang mit gegen einen im wesentlichen ebenen mittleren Bereich abgesetzten Rändern (60, 62) versehen sind und mit diesen Rändern gegeneinander abgedichtet sind.

4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rändern (60, 62) abstandsbestimmende Dichtungen (44) angeordnet sind.

5. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischrohr (48) an der stromab liegenden zweiten plattenförmigen Blende (56) befestigt ist.

6. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuleitung wenigsten ein durch die Luftführungskammer geführtes Zuleitungsrohr (70) aufweist, das mit seinem Ende in/ an einer Bohrung (68) in der stromauf liegenden plattenförmigen Blende (56) befestigt ist.

7. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenöffnung (58) in der stromabwärtigen plattenförmigen Blende (56) grösser ist als die Blendenöffnung (46) in der stromaufwärtigen plattenförmigen Blende (40).

8. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Blendenöffnung einer der beiden plattenförmigen Blenden (40, 56) umgebördelt ist und der Bördelrand (82, 88) mit der anderen plattenförmigen Blende einen ringförmigen Gasaustrittsquerschnitt (80, 90) bildet.

9. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den plattenförmigen Blenden (40, 56) ein mit Gasaustrittsöffnungen (48, 86) versehener Ring (84) angeordnet ist.

10. Brenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (84) mit seinem inneren Durchmesser mit der Blendenöffnung (46) der ersten plattenförmigen Blende (40) fluchtet.

11. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenöffnung eine zentrale Mittelöffnung (46) und um diese herum innerhalb einer durch die Projektion des lichten Querschnittes des Mischrohres (48) umschriebenen Fläche eine Mehrzahl weiterer Luftdurchlassöffnungen (148) aufweist.

12. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Blendenöffnung (46) gezackt oder gezahnt ausgebildet ist.

13. Brenner nach Anspruch 1 zum ausschliesslichen Betrieb mit Heizgas, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölzerstäubungsvorrichtung durch einen zur Brennstoffzufuhr funktionslosen Luftleitkörper etwa gleicher Aussenform ersetzt ist.

14. Brenner zum Einbau in Heizungs- und Dampferzeugungskessel mit einer Luftzuführungskammer (4) und einer Gaszufuhr (70) mit Gasaustrittsöffnungen, durch die das Heizgas in den Verbrennungsluftstrom austritt, sowie einer die Luftzuführungskammer (4) stromab abschliessenden plattenförmigen Blende (40) mit einer koaxialen Einloch- oder Mehrloch-Blendenöffnung (46) als Durchlass für die Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass stromab der plattenförmigen ersten Blende (40) im Abstand eine zweite dazu parallel liegende plattenförmige Blende (56) mit einer koaxial zur Blendenöffnung (46) der ersten Blende angeordneten Blendenöffnung (58) vorgesehen ist, die beiden Blenden eine ringförmige Kammer (72) für die Zuführung eines Heizgases bilden, die im Bereich der Blendenöffnungen mit wenigsten einer Gasaustrittsöffnung (66, 80, 86, 90) versehen ist, über die das Gas über den Umfang der Blendenöffnung austritt, und mit einem stromab an die zweite plattenförmige Blende (56) anschliesssenden Flammrohr (10) mit einer solchen Länge, dass sich die Brenngasströmung gegen die innere Wandung des Flammrohres anlegt.

Revendications

1. Brûleur destiné à être monté dans une chaudière de chauffage et de production de vapeur, comprenant un dispositif de pulvérisation de fuel (20, 30), un diaphragme (40) en forme de plaque placé devant ce dispositif, qui présente, comme passage pour le fuel pulvérisé, une ouverture de diaphragme à trou unique ou à trous multiples (46, 146, 148) coaxiale au dispositif de pulvérisation de fuel (20, 30), l'ouverture de diaphragme (46, 146, 148) constituant en même temps un passage unique pour l'air comburant; un tube de mélange (48) disposé coaxialement à une certaine cistance en aval du diaphragme (40), pour former une section d'entrée pour le gaz combustible en recirculation, et qui possède un diamètre supérieur au diamètre de l'ouverture de diaphragme (46) ou du cercle (150) circonscrit à cette ouverture; et un tube de flamme (10) entourant coaxialement le tube de mélange (48), et qui présente une longueur telle que le flux de gaz combustible lèche la paroi intérieure du tube le flamme (10) en aval du tube de mélange (48), caractérisé en ce qu'à une certaine distance en aval du premier diaphragme (40) en forme de plaque, est prévu un deuxième diaphragme (56) en forme de plaque, muni d'une ouverture de diaphragme (58) disposée coaxialement à l'ouverture de diaphragme (46, 146, 148) du premier diaphragme; les deux diaphragmes forment une chambre annulaire (72) d'arrivée d'un gaz de chauffage qui est munie dans la région des ouvertures de diaphragme d'au moins une ouverture de sortie de gaz (66, 80, 86, 90) par laquelle le gaz sort en passant sur la périphérie de l'ouverture de diaphragme, et le tube de mélange (48) est disposé à une certaine distance en aval du deuxième diaphragme (56) pour former la section d'entrée.

2. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures de sortie du gaz (66, 80, 86, 90) se trouvent sur un diamètre qui est plus grand que le diamètre de l'ouverture de diaphragme (46) ou du cercle (150) qui est circonscrit à l'ouverture de diaphragme.

3. Brûleur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux diaphragmes (40, 56) en forme de plaque sont munis sur leur périphérie de bords (60, 62) déportés par rapport à une région centrale sensiblement plane et sont isolés l'un de l'autre à joint étanche au moyen de ces bords.

4. Brûleur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'entre les bords (60, 62) sont disposées des garnitures d'étanchéité (44) qui déterminent l'espacement.

5. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube de mélange (48) est fixé au deuxième diaphragme (56) en forme de plaque situé en aval.

6. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conduite d'arrivée du gaz présente au moins un tube d'arrivée (70) qui passe à travers la chambre d'arrivée d'air et qui fixé par son extrémité dans ou à un perçage (68) ménagé dans le diaphragme (56) en forme de plaque situé en amont.

7. Brûleur selon la revendications 1, caractérisé en ce que l'ouverture de diaphragme (58) ménagée dans le diaphragme (56) placé en aval est plus grande que l'ouverture de diaphragme (46) ménagée dans le diaphragme en forme de plaque (40) placé en amont.

8. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord de l'ouverture de diaphragme de l'un des deux diaphragmes en forme de plaque (40, 56) est rabattu et que le bord rabattu (82, 88) forme avec l'autre diaphragme en forme de plaque une section de sortie de gaz annulaire (80,90).

9. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une baque (84) munie d'ouvertures de sortie de gaz (48, 86) est disposée entre les diaphragmes (40, 56) en forme de plaque.

10. Brûleur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague (84) est en coïncidence par son diamètre intérieur avec l'ouverture de diaphragme (46) du premier diaphragme (40) en forme de plaque.

11. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture de diaphragme présente une ouverture médiane centrale (46) et, tout autour de cette ouverture, à l'intérieur d'une surface circonscrite par la projection de la section libre du tube de mélange (48), un certain nombre d'autres ouvertures de passage d'air (148).

12. Brûleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord de l'ouverture de diaphragme (46) est dentelé ou denté.

13. Brûleur selon la revendication 1, prévu pour le fonctionnement exclusivement au gaz de chauffage, caractérisé en ce que le dispositif de pulvérisation de fuel est remplacé par un corps déflecteur d'air, sans aucune fonction pour l'acheminement du combustible et qui est à peu près de même forme extérieure.

14. Brûleur destiné à être monté dans une chaudière de chauffage et de production de vapeur, comprenant une chambre d'arrivée d'air (4) et une arrivée de gaz (70) munie d'ouvertures de sortie du gaz à travers lesquelles le gaz de chauffage fait issue dans le flux d'air comburant, ainsi qu'un diaphragme en forme de plaque (40) qui ferme la chambre d'arrivée d'air (4) en aval, et qui présente, comme passage pour l'air comburant, une ouverture de diaphragme coaxiale (46) à trou unique ou à trous multiples, caractérisé en ce qu'à une certaine distance en aval du premier diaphragme en forme de plaque (40), est prévu un deuxième diaphragme en forme de plaque (56), disposé parallèlement au premier et présentant une ouverture de diaphragme (58) disposée coaxialement à l'ouverture de diaphragme (46) du premier diaphragme; les deux diaphragmes forment une chambre annulaire (72) pour l'arrivée d'un gaz de chauffage, qui est munie, dans la région des ouvertures de diaphragme, d'au moins une ouverture de sortie du gaz (66, 80, 86, 90) par laquelle le gaz sort en passant sur la périphérie de l'ouverture de diaphragme et un tube de flammes (10) qui se raccorde en aval au deuxième diaphragme en forme de plaque (56) et qui possède une longueur telle que le flux de gaz combustible lèche la paroi intérieure du tube de flamme.

Claims

1. Burner for installation into heating and steam generating boilers, having an oil atomising device (20,30), having a plate-like screen (40) arranged in front of this, which has a single- or multi-aperture screen opening (46, 146, 148) coaxial with the oil atomising device (20, 30) as a through-way for the atomised oil, the screen opening (46, 146, 148) being at the same time the only through-way for the combustion air, having a mixing pipe (48) in spaced arrangement from the screen (40) and arranged coaxially downstream for forming an inlet crossection for the re-circulating combustion gas, which pipe (48) has a diameter greater than the diameter of the screen opening (46), or respec- . tively of the circle (150) surrounding it, and having a flame tube (10) coaxially surrounding the mixing pipe (48) of a length such that the flow of combustion gas meets the inner wall of the flame tube (10) downstream from the mixing pipe (48), characterised in that there is provided downstream from the first plate-like screen (40) and in spaced arrangement therefrom a second plate-like screen (56), with a screen opening (58) arranged coaxially with the screen opening (46, 146, 148) of the first screen, in that the two screens form an annular chamber (72) for the supply of a heating gas, which chamber (72) is provided in the area of the screen openings with at least one gas outlet aperture (66, 80, 86, 90), via which the gas escapes over the periphery of the screen opening, and the mixing pipe (48) is arranged downstream of and in spaced arrangement to the second screen (56) to form the inlet cross-section.

2. Burner according to claim 1, characterised in that the gas outlet apertures (66, 80, 86, 90) are located on a diameter which is greater than the diameter of the screen opening (46), respectively of the circle (150) describing the screen opening.

3. Burner according to claim 1 or 2, characterised in that the two plate-like screens (40, 56) are provided on their periphery with edges (60, 62) which are offset relative to a substantially plane central area, and are sealed off from one another with these edges.

4. Burner according to claim 3, characterised in that seals (44) defining a spacing are arranged between the edges (60, 62).

_. 5. Burner according to claim 1, characterised in that the mixing pipe (48) is secured to the second plate-like screen (56) lying downstream.

6. Burner according to claim 1, characterised in that the gas supply has at least one supply pipe (70) guided through the air supply chamber, the end of which pipe is secured in or to a bore (68) in the plate-like screen (56) lying upstream.

7. Burner according to claim 1, characterised in that the screen opening (58) in the downstream plate-like screen (56) is greater than the screen opening (46) in the upstream plate-like screen (40).

8. Burner according to claim 1, characterised in that the edge of the screen opening of one of the two plate-like screens (40, 56) is flanged, and the flange edge (82, 88) forms an annular gas outlet cross-section (80, 90) with the other plate-like screen.

9. Burner according to claim 1, characterised in that an annulus (84) provided with gas outlet apertures (48, 86) is arranged between the plate-like screens (40, 56).

10. Burner according to claim 9, characterised in that the inner diameter of the annulus (84) is flush with the screen opening (46) of the first plate-like screen (40).

11. Burner according to claim 1, characterised in that the screen aperture has a central middle aperture (46), and a plurality of further air through- passage apertures (148) around this inside a surface described by the projection of the clear opening of the mixing pipe (48).

12. Burner according to claim 1, characterised in that the edge of the screen opening (46) is serrated or toothed.

13. Burner according to claim 1 for exclusive operation with heating gas, characterised in that the oil atomisation device is replaced by an air- conducting body of roughly the same external shape which has no function regarding fuel supply.

14. Burner for installation in heating and steam generating boilers having an air supply chamber (4) and a gas supply line (70) with gas outlet apertures, through which the heating gas flows out into the combustion air flow, and a plate-like screen (40) closing off the air supply chamber (4) in an downstream direction, which screen (40) has a coaxial single- or multi-aperture screen opening (46) as a through-way for the combustion air, characterised in that there is provided downstream from the first plate-like screen (40) and in spaced arrangement therefrom, a second plate-like screen (56) lying parallel thereto, having a screen opening (58) arranged coaxially with the screen opening (46) of the first screen, in that the two screens form an annular chamber (72) for the supply of heating gas, which is provided in the area of the screen openings with at least one gas outlet aperture (66, 80, 86, 90), via which the gas flows out over the periphery of the screen opening, and having a flame tube (10) meeting the downstream side of the second plate-like screen (56), and of such a length that the flow of combustion gas meets the inner wall of the flame tube.

Zeichnung