Brennflächenperforation von Brennstäben

Abstract

 Es sind Brennflächen von Brennstäben mit längs der Brennstabachse (1) in parallelen Kolonnen (2) angeordneten Schlitzreihen aus schmalen, sich quer zur Brennstabachse (1) erstreckenden Schlitzen (3) bekannt. Dabei kann infolge der auf und ab schwingenden Flammen über den schmalen, langen Schlitzen (3) ein relativ hoher Geräuschpegel entstehen. Um diesen Geräuschpegel zu verringern, wurde sowohl die Schlitzlänge (b) als auch die Breite der Zwischenstege (5, 6) zwischen den Kolonnen (2) auf ein Mindestmaß reduziert. Dadurch ist es möglich, vier Kolonnen (2) auf der Brennfläche anzuordnen, welches einen großen Austrittsquerschnitt bewirkt und sich günstig auf das Brennverhalten und die Geräuschbildung auswirkt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennflächenperforation nach dem Oberbegriff Patentanspruch 1.

[0002] In Brennstäben von atmosphärischen Gasbrennern wird ein Brenngas-Luft-Gemisch erzeugt, das durch eine Perforierung an der Oberfläche austritt und dort verbrennt. Über den Durchbrechungen entstehen einzelne Flammen, die sich mehr oder weniger von der Brennoberfläche abheben. Im Falle einer geschlitzten Oberfläche bilden sich W- oder V-förmige Flammen, deren äußere Flügel sich auf und ab bewegen. Das führt zu einer Geräuschbildung, wobei sich die Geräusche der gleichfrequentierten Flammen zu einem relativ hohen Geräuschpegel summieren können.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennflächenperforation zu schaffen, die ein hervorragendes Brennverhalten mit einer äußerst starken Geräuschminderung kombiniert.

[0004] Die erfindungsgemäße Brennflächenperforation besitzt die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale.

[0005] Brennstäbe mit parallelen Kolonnen von Schlitzen sind allgemein bekannt. Dabei werden dann 2 oder auch 3 Kolonnen längs der Brennstabachse nebeneinander angeordnet. Sie Schlitzreihen bestehen aus einer Vielzahl von langen, schmalen Schlitzen, deren Breite aus sicherheitstechnischen Gründen geringer als 1 mm sein muß. Üblich sind 0,6 - 0,8 mm.

[0006] Bei Versuchen wurde festgestellt, daß gerade diese langen, schmalen Schlitze zu der starken Flammenbewegung und damit zu dem hohen Geräuschpegel beitragen. Gemäß der Erfindung wurde hier bewußt eine Änderung vorgenommen, indem die Schlitzlänge und die Breite der Zwischenstege zwischen den Kolonnen auf ein Mindestmaß reduziert wurde.

[0007] Das führt einerseits dazu, daß auf der Brennfläche vier Kolonnen nebeneinander angeordnet werden können und damit ein möglichst großer Ausströmquerschnitt erzielt wird. Das führt aber andererseits auch dazu, daß die jetzt kürzeren Einzelflammen weniger auf und ab schlagen. Die Flammen sind infolge der größeren Zahl an längs verlaufenden Zwischenstegen zudem flacher. Die flacheren, weniger schwingenden Flammen erzeugen geringere Geräusche, so daß auch der gesamte Geräuschpegel deutlich verringert wird.

[0008] Als geeignete Schlitzlänge hat sich das höchstens 10-fache der Schlitzbreite herausgestellt. Setzt man die Schlitzbreite mit 0,7 bis 0,8 mm an, dann wäre das eine Länge von weniger als 8 mm. Speziell der mittlere Zwischensteg zwischen den Kolonnen sollte möglichst schmal sein. Ein günstiges Maß ist eine Breite von etwa der Stegbreite zwischen den Schlitzen, wobei diese etwa dem 7-fachen der Schlitzbreite entsprechen sollte. Bei einer Schlitzbreite von 0,7 bis 0,8 mm wären das dann etwa 0,5 bis 0,6mm.

[0009] Auch die Breite der beiden äußeren Zwischenstege zwischen den Kolonnen hat einen Einfluß auf das Brennverhalten und den Geräuschpegel, aber zusätzlich auch auf die Stabilität des Brennstabes. Es empfiehlt sich, daß die Breite dieser beiden äußeren Zwischenstege etwa das 2- bis 4-fache, vorzugsweise das 2,5- bis 3-fache, der Breite des mittleren Zwischensteges beträgt.

[0010] Für einen Spannungsabbau sind an den Enden der Kolonnen und in den Zwischenabständen durchlaufende, die Zwischenstege übergreifende Schlitze angebracht, welche das seitliche Begrenzungsmaß der Kolonnen übersteigen.

[0011] Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:

Fig. 1: Die Draufsicht auf die Brennfläche eines Brennstabes und

Fig. 2: Die vergrößerte Einzelsicht A aus Fig. 1.

[0012] Auf der Brennfläche sind längs der Brennstabachse 1 vier parallele Kolonnen 2 von Schlitzreihen aus schmalen, sich quer zur Brennstabachse 1 erstreckenden Schlitzen 3 angeordnet. Dabei verlaufen Stege 4 zwischen den Schlitzen 3 und ein mittlerer Zwischensteg 5 sowie äußere Zwischenstege 6 zwischen den Kolonnen 2. An den Enden der Kolonnen 2 und in Zwischenständen sind durchlaufende, die Zwischenstege 5, 6 übergreifende Schlitze 7 vorgesehen, welche das seitliche Begrenzungsmaß der Kolonnen 2 überschreiten.

[0013] Die Schlitzbreite a ist aus sicherheitstechnischen Gründen vorgegeben. Sie muß geringer als 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,6 und 0,8 mm, liegen. Die Schlitzlänge b ist mit höchstens dem 10-fachen der Schlitzbreite a angesetzt. Die Stegbreite c zwischen den Schlitzen 3 und auch die Breite der mittlere Zwischensteg 5 zwischen den Kolonnen 2 beträgt das etwa 0,7-fache der Schlitzbreite a. Die Breite der äußeren Zwischenstege 6 zwischen den Kolonnen 2 liegt vorzugsweise bei dem 2,5- bis 3-fachen der Breite des mittleren Zwischensteges 5. Die durchlaufenden Schlitze 7 besitzen die Schlitzbreite a und eine das seitliche Begrenzungsmaß der Kolonnen 2 beiderseits um mehr als 1 mm überschreitende Länge.

Ansprüche

1. Brennflächenperforation von Brennstäben für atmosphärische Gasbrenner, bestehend aus längs der Brennstabachse (1) in parallelen Kolonnen (2) angeordneten Schlitzreihen aus schmalen, sich quer zur Brennstabachse (1) erstreckenden Schlitzen (3), dadurch gekennzeichnet, daß auf der Brennfläche vier Kolonnen (2) von Schlitzreihen nebeneinander angeordnet sind, wobei sowohl die Schlitzlänge (b) als auch die Breite der Zwischenstege (5, 6) zwischen den Kolonnen (2) auf ein Mindestmaß reduziert sind.

2. Brennflächenperforation nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer aus sicherheitstechnischen Gründen vorgegebenen Schlitzbreite (a) um 0,6 bis 0,8 mm die Schlitzlänge (b) höchstens dem 10-fachen der Schlitzbreite (a) und die Breite des mittleren Zwischenstegs (5) zwischen den Kolonnen (2) etwa dem 0,7-fachen der Schlitzbreite (a), das ist etwa die Stegbreite (c) zwischen den Schlitzen (3),entspricht.

3. Brennflächenperforation nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der beiden äußeren Zwischenstege (6) zwischen den Kolonnen (2) dem 2- bis 4-fachen, vorzugsweise dem 2,5- bis 3-fachen der Breite des mittleren Zwischenstegs (5) entspricht.

4. Brennflächenperforation nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Kolonnen (2) und in Zwischenabständen durchlaufende, die Zwischenstege (5, 6) übergreifende und das seitliche Begrenzungsmaß der Kolonnen (2) überschreitende Schlitze (7) angeordnet sind.

Zeichnung