专利名称：大气压式气体燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到权利要求1前序部分所述类型的大气压式气体燃烧器(atmosphaerischer Gasbrenner)。
技术水平这种也称做喷燃器的大气压式气体燃烧器是众所周知的，不仅可以广泛用于生活用水和工业用水加热，而且也用于采暖系统用水加热。继续开发这种没有水冷却也行的气体燃烧器的目的在于，进一步减少废气中有害物质含量，特别是NOx-含量。
由EP769656知道了一种具有多个相互平行配置的燃烧器元件的大气压式气体燃烧器，具有一个混合体和一个有混合气出口的燃烧器板。燃烧器板基本上呈半圆柱形拱起状构造，而且作为可插入单元与混合体连接。混合体具有两个混合管，它们分别具有使流体断面变窄的三角形(deltafoermige)收缩部，收缩部是在由板件构成的混合管中造型的。除此之外，在板件中还有开口，用于冷却燃烧器元件的冷却管通入这些开口。
本发明的任务是，创造一个不用水冷却的大气压式气体燃烧器，这种气体燃烧器在调制范围大于1∶2.5时具有高燃烧稳定性和排放很少的NOx。
本发明的优点本发明的具有权利要求1所述特征的大气压式气体燃烧器的优点是，达到了0.5至1.0的一次空气数。按照本发明的措施可以不用采取附加水冷却就能将NOx-废气值降低到20mg/kWh。
通过在从属权利要求中介绍的措施可以有利地进一步改进独立权利要求的技术方案。通过混合管的几何结构可以实现燃气和空气的均匀混合。通过燃烧器元件的最佳间距和这之间构成的缝隙，在气体燃烧器整个调制范围上保证了充分的二次空气输入和完全燃烧。除此之外，二次空气流动条件实现了燃烧器元件的冷却，特别是在燃烧器板或者燃烧区范围内。同时，通过此降低了燃烧器元件材料的热负荷。
附图在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面的说明中进行了详细的介绍。
图1示出了燃烧器元件宽侧的视图，图2示出了图1中燃烧器元件窄侧的视图，图3示出了沿着图1Ⅲ-Ⅲ线的燃烧器元件剖视图，图4示出了两个相邻燃烧器元件的部分剖视图，图5示出了按照第二个实施例的燃烧器元件宽侧的视图，图6示出了图5中燃烧器元件窄侧的视图，图7示出了沿着图5Ⅶ-Ⅶ线的燃烧器元件剖视图。
实施例图1示出了未详细示出的大气压式气体燃烧器的燃烧器元件10。大气压式气体燃烧器由多个平行并排配置的燃烧器元件10组成。通过配置相应数量的燃烧器元件10可以任意提高燃烧效率。
燃烧器元件10具有一个由两个半壳形板件11、12构成的壳体14以及在燃烧室侧有一个作为顶板构成的具有混合气出口18的燃烧器板16，其中，在按照图1、2、和3的实施例中，燃烧器板16拱起状构造。
每个燃烧器元件10具有分别配有一个空气进入口21、流动通道段23和扩散段25的两个混合管20(喷射器)。流动通道段23在一个部位35具有混合管20最窄的横截面。空气进入口21用来输入一次空气，在这里，为每个空气进入口21配置了一个气嘴27。燃气通过气嘴27喷入混合管20。
从部位35起，流动通道段23到扩散段25稍微呈锥形扩宽。扩散段25在燃气-空气-混合气流动方向与流动通道段23连接。扩散段25分别与通过混合管18中心线的平面28对称地在燃烧器元件10宽侧方向连续地以类似于抛物线的扩宽部分29的形式扩宽。一个混合管的扩宽部分29与相邻混合管的扩宽部分29在部位31合一，这样，两个类似于抛物线的扩宽部分29通入一个共同的分配室30。分配室30接在燃烧器板16和混合气出口18前，基本上在燃烧器板16扩展范围上延伸。
按照图3，扩散段25分别具有相对于燃烧器元件10窄侧为横截面变窄的收缩部32，收缩部基本上与通过中心线的平面33对称地构造。收缩段29的左和右面构成了两个扩散通道40，它们的流体断面大于在任意一个部位的收缩部29的流体断面。通过此，达到了分配室30中在整个混合气出口18延伸段上均匀分布混合气。
重要的是，混合气出口18的面积和在两个混合管20中的燃气-空气-混合气的流动状况(stroemungsverhaeltnisse)是这样相互协调的，使燃烧器板16混合气出口18处的热负荷为≤300W/cm2。为了在燃烧器板16的混合气出口18处达到很小的单位面积负荷或者热负荷，混合气出口18和混合管20被相应地确定尺寸，其中，混合气出口18的面积大约相当于混合管20在最窄部位35的整个横截面面积的3-5倍。通过这些几何条件可以对混合管20中的燃气-空气-混合气的流动速度施加影响，在这里，更高的燃气-空气-混合气流动速度意味着更高的单位面积负荷或者热负荷。除此之外，在图1示出的燃烧器元件10中，宽度B大约是高度H的1.5-2倍。此外，同完全预混合的气体燃烧器相比，这个设计也能大大降低整个高度H。
此外还确定，燃气和一次空气的均匀混合取决于混合管长度L和混合管横截面的比，在这里，混合管长度大约是混合管20最窄部位35直径的4-5倍。
图4示出了两个并排配置的燃烧器元件10的部分。在燃烧器元件10之间构造了一个用来输入二次空气的宽度为X的缝隙，在这里，宽度X大约是燃烧器板16深度Y的1/2至1/5。由于这样确定尺寸，在大气压式气体燃烧器的整个调制范围获得了足够的二次空气输入，通过此保证了完全燃烧。除此之外，通过输入二次空气还可以冷却燃烧器元件10，特别是燃烧器板16范围。
图5、6和7示出了燃烧器元件10的另一个实施例，其中，相同的元件用相同的参考标号标明。在这里，燃烧器板16是平面构成的。在按照图7的这个实施例中，从燃烧器元件10窄侧观察，在扩宽部分29区域中使横截面变窄的段作为一个变窄的通道36构成，它与通过混合管20中心线的平面33对称地构造。在燃烧器元件10的宽侧，变窄的通道36具有一个三角形的扩大部38，它相对于通过中心线的平面28是对称的。在这个实施例中，变窄的通道36的左和右面构造出两个扩散通道40，它们的流体断面大于变窄通道36在任意一个部位的流体断面。
权利要求
1．带有多个基本上相互平行配置的燃烧器元件的大气压式气体燃烧器，燃烧器元件具有至少两个混合管和一个有混合气出口的燃烧器板，其中，通过气嘴和空气进入口向混合管供入燃气-空气-混合气，其特征为，混合气出口(18)的面积和混合管(20)中燃气-空气-混合气的流动状况是这样相互协调的，即，燃烧器板(16)混合气出口(18)处的热负荷为≤300W/cm2。
2．按照权利要求1所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，混合气出口(18)的面积相当于两个混合管20在最窄部位(35)处横截面面积的3-5倍。
3．按照权利要求1所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，燃烧器元件(10)的宽度(B)相当于燃烧器元件(10)高度(H)的1.5-2倍。
4．按照权利要求1所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，混合管长度(L)相当于混合管(20)在最窄部位(35)处直径的4-5倍。
5．按照权利要求1所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，在燃烧器元件(10)之间构造了一个用来输入二次空气的缝隙(34)，缝隙(34)的宽度(X)为燃烧器元件(10)深度(Y)的1/2至1/5。
6．按照权利要求1所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，混合管(20)在燃烧器元件(10)宽侧分别具有一个扩宽的扩散段(25)，扩散段(25)在燃烧器元件(10)窄侧具有一个使横截面(20)变窄的段(32,36)。
7．按照权利要求6所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，在燃烧器元件(10)的宽侧，沿变窄段(32,36)侧面分别伸展着两个扩散通道(40)，其中，两个扩散通道(40)的横截面大于变窄段(32,36)在任意一个部位的横截面。
8．按照权利要求6或7所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，变窄段作为收缩部(32)构成。
9．按照权利要求6或7所述的大气压式气体燃烧器，其特征为，在燃烧器元件(10)壳体侧的变窄段作为扁平通道(36)构成，它在宽侧在燃气-空气-混合气流动方向被呈三角形地扩宽。
全文摘要
建议一种带有多个基本上相互平行配置的燃烧器元件(10)的大气压式气体燃烧器。燃烧器元件(10)具有至少两个混合管(20),通过气嘴(27)和空气进入口(21)向混合管供应燃气－空气－混合气。混合气出口(18)的面积和混合管(20)中的燃气－空气－混合气的流动情况是这样相互协调的,燃烧器板(16)在混合气出口(18)处的热负荷为≤300W/cm
文档编号F23D14/04GK1311413SQ0110438
公开日2001年9月5日 申请日期2001年2月28日 优先权日2000年3月4日
发明者马库斯·宾策尔, 马库斯·罗特尔特 申请人:罗伯特·博施有限公司