面型燃烧器和用于监测面型燃烧器中的火焰形成的方法技术

技术编号:9665096 阅读:158 留言:0更新日期:2014-02-14 00:17
本发明专利技术涉及面型燃烧器1,其具有分配板5和带至少一个第一纤维编织物3的燃烧器表面,并且面型燃烧器具有混合室11,燃空混合物从该混合室经分配板5引向燃烧器表面。本发明专利技术还涉及用于监测这种面型燃烧器中确定的火焰形成的方法。本发明专利技术的任务是在监测区域中实现确定的火焰形成,以能够准确监测并尤其实现空气系数调节。本发明专利技术的面型燃烧器的特征为,分配板5具有监测区域4和主区域6,其中,燃空混合物在主区域6中流过第一纤维编织物3而在监测区域4中不受第一纤维编织物3影响。根据本发明专利技术的方法的特征为,在监测区域4中尤其通过监测电极14监测火焰形成,其中,监测区域4中的燃空混合物在盖住主区域6的第一纤维编织物3旁边经过。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的面型燃烧器和根据权利要求18的、用于监测面型燃烧器中的火焰形成的方法。
技术介绍
面型燃烧器通常以气体、例如天然气或者生物气运行。但是,作为可能的燃料也考虑液态的燃料,例如燃油、乙醇或甲醇。在此,通常在混合室中产生气态的燃空混合物并且通过穿孔的、金属的分配板将燃空混合物输送到燃烧器表面,该燃烧器表面可以具有例如由金属纤维或者陶瓷丝制成的纤维编织物。在此,分配板用于均匀地分配燃空混合物,该燃空混合物在纤维编织物的背离分配板的侧上燃烧。即,在纤维编织物或燃烧器表面上存在一火焰区域。在这里,纤维编织物的概念是指任何已知种类的面式纤维系统或线织系统(Fadensystem)并且包括通过针织、编织、钩织、织造、毡化、缩绒和/或压制制造的纤维材料或线织材料。它们的几何机构由于纤维、丝线、织孔和/或孔隙的统计分布而不会和在其他加工工艺(例如车削加工)中那样以相同的精密性可再现地制造。这种面型燃烧器尤其在加热器具和热水器中使用。借助于监测电极、例如电离电极对燃烧质量和尤其燃烧混合物中的氧含量的浓度进行监测。由于火焰的高温,燃烧混合物电离并且具有可测量的电导率,借助于监测电极测量该电导率并且该电导率可供调节单元使用。由此,对燃空混合物的成分进行调节。在此,应避免过量供应燃烧空气,即空气在燃空混合物中的份额过大,因为这导致差的能量收益进而导致降低的效率。相应的调节也以空气系数调节(Luftzahlregelung)或者Lambda调节的名称已知并且例如在SCOT技术(系统控制技术,Systemcontrol-Technologie)中得以使用。由此,在理论上总是与燃料特性无关地实现优化的燃烧值,其中,不需要使面型燃烧器与分别可供使用的燃料质量相匹配。但是,在具有纤维编织物的面型燃烧器中几乎不能够产生清晰确定的并可局部再现的火焰(例如在监测电极的区域中)。纤维编织物不能完全形状相同地制造。由于不可再现的编织物几何形状,则在火焰几何形状方面(火焰形态、火焰长度、火焰形状等)或者燃烧参数方面(火焰温度、燃尽速度、火焰从燃烧器表面的升起或火焰落在燃烧器表面上等)不存在清晰确定的火焰。因此,这些数值在燃烧器表面上相对强地发散。此外,纤维编织物在使用寿命期间改变并且由此附加地影响火焰形成。因为火焰电离由于上述依赖性而波动,几乎不可能在大的调整范围上基于流经火焰的离子流准确地调节空气系数或剩余氧气含量。在DElO 2005 056 499A1中提出,相对于主区域降低监测区域中的燃空混合物的流动速度,以保证即使在不同的气体特性和运行方式情况下也充分地监测火焰,其中,监测电极配属给监测区域。相对地,在EPO 339 499A2中提出,在监测区域中产生具有比主区域中大的长度的火焰,这例如由此实现,即,在分配板中设置有较小的出气口或者降低燃空混合物中的空气份额。由此应保证,总是有可用于电离测量的火焰供监测电极使用。但是,火焰形成的散射不能通过这些措施完全消除。在此,这尤其在较长的时间区间上会导致改变火焰形成。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,消除现有技术的缺点并且在监测区域中实现确定的火焰形成,从而尤其可进行准确的空气系数调节。根据本专利技术,该任务通过专利权利要求1的特征及通过专利权利要求18的特征得以解决。有利的改进构型由从属权利要求获知。根据本专利技术的面型燃烧器则具有带一监测区域和一主区域的分配板,其中,燃空混合物在主区域中流过第一纤维编织物而在监测区域中不受第一纤维编织物的影响。即,第一纤维编织物的状态和形状对于监测区域中的火焰形成完全没有任何作用。更确切地说,监测区域中的火焰形成与第一纤维编织物无关地进行。在主区域中,分配板还由第一纤维编织物保护尤其防止过高的温度,从而能够达到面型燃烧器的所期望的使用寿命。因为在监测区域中火焰形成不受第一纤维编织物影响或干扰,可产生在几何形状上准确确定的火焰。由此,在不同的面型燃烧器之间无差异并在使用寿命上不改变地产生确定的火焰关系。在此,该确定的关系能够通过在大的调整范围上进行准确的调节来实现。尤其地,在监测区域中在监测电极处实现在不同燃烧器中可再现的混合物流出几何形状进而实现可再现的火焰参数,所述混合物流出几何形状和火焰参数构成在不同燃烧器中可再现的并与老化无关的电离测量。在此,特别优选的是,所述监测区域构造得比所述主区域小得多,其中,监测区域具有大约5平方厘米至15平方厘米的大小,尤其具有大约10平方厘米的大小。监测区域例如为50毫米乘20毫米大并且相应地相对于主区域非常小。因此,在分配板中可以毫无问题地将热从监测区域传导到主区域中,该主区域由第一纤维编织物保护并且相应地具有较低的温度,从而无需担心分配板在监测区域中过强的过热。在此,在监测区域中经常要求燃空混合物的较大的流过速度,以产生强的火焰,这也导致火焰不是直接地施加在分配板的表面上,而是在没有第一纤维编织物的情况下也与分配板隔开间距。由此确保,即使在小负载的情况下在监测区域中也还产生足够强的火焰,以得到可使用的电离信号。由此,即使在低功率情况下现在也无需担心分配板过热。为了使从分配板的监测区域到主区域中的热传导路径不中断,可以在分配板中至少在监测区域中设置有缝隙形的出气口,所述出气口垂直于监测区域的对应最近的边缘延伸。由此确保热从监测区域可靠地排导到主区域中。在此,分配板可以构造得在监测区域中比在主区域中对于燃空混合物更通透。这例如可以由此实现,即,监测区域中单位面积的敞开的横截面的总和比主区域中高。由此,尤其在要求低功率的情况下确保监测区域中相对强的火焰,该火焰可以用于产生足够的电离信号。附加地或替代地,分配板在监测区域中可以具有比在主区域中大的厚度。例如,分配板由具有大约0.6毫米的厚度的金属板或不锈钢板制造。在监测区域中则将分配板的厚度提高到例如I毫米或者1.5毫米。为此,例如可以由不锈钢或耐高温的合金如镍基合金构成一在监测区域中焊接到分配板上的、附加的板。由此进一步改进监测区域中的排热。由此获得第一纤维编织物在分配板上的可靠定位,其中,确保第一纤维编织物不伸到监测区域中进而影响监测区域中的火焰形成。在金属纤维编织物的情况下,焊接是将第一纤维编织物固定在分配板上的特别简单的可能性。该焊接例如通过各个焊点实现。在一种优选的构型中,监测区域没有第一纤维编织物。在监测区域中所产生的火焰形态则基本上通过分配板中的开口确定。在此,在监测区域中可以完全没有燃烧器表面,即分配板处于开放,从而火焰在监测区域中无燃烧介质加入的情况下产生。在一种优选的实施方式中,分配板在监测区域中在上游被第二纤维编织物覆盖,该第二纤维编织物具有比第一纤维编织物小的流动阻力并构成燃烧器表面的一部分。第二纤维编织物则在监测区域中对分配板产生保护,但是对燃空混合物的流动的影响显著低于第一纤维编织物。第一纤维编织物可以由被证实的、相对厚的金属纤维织物制造,该金属纤维织物例如以Bekaert Combustion Technology公司的NIT 100 SE名称销售。第二纤维编织物相比而言非常薄,其中,被覆盖的区域与孔的比例非常小,从而燃空混合物能够几乎不受干扰地穿过第二纤维编织物流动。火焰形态的影响则基本上由分配板本文档来自技高网
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【技术保护点】
面型燃烧器,具有一分配板和一燃烧器表面,该燃烧器表面具有至少一个第一纤维编织物,该面型燃烧器并且具有一混合室,燃空混合物从该混合室经过分配板引向所述燃烧器表面,其特征在于,所述分配板具有一监测区域和一主区域,其中,所述燃空混合物在所述主区域中流过第一纤维编织物而在所述监测区域中不被所述第一纤维编织物影响。

【技术特征摘要】
2012.07.17 DE 102012014009.61.面型燃烧器,具有一分配板和一燃烧器表面,该燃烧器表面具有至少一个第一纤维编织物,该面型燃烧器并且具有一混合室,燃空混合物从该混合室经过分配板引向所述燃烧器表面,其特征在于,所述分配板具有一监测区域和一主区域,其中,所述燃空混合物在所述主区域中流过第一纤维编织物而在所述监测区域中不被所述第一纤维编织物影响。2.根据权利要求1的面型燃烧器,其特征在于,所述监测区域构造得比所述主区域小得多,其中,所述监测区域具有尤其5平方厘米至15平方厘米的大小,尤其具有大约10平方厘米的大小。3.根据权利要求1或2的面型燃烧器,其特征在于,所述分配板至少在所述监测区域中具有缝隙形的出气口,所述出气口垂直于所述监测区域的对应最近的边缘延伸。4.根据权利要求1至3之一的面型燃烧器,其特征在于,所述分配板在所述监测区域中比在所述主区域中对于所述燃空混合物更通透。5.根据权利要求1至4之一的面型燃烧器,其特征在于,所述分配板在所述监测区域中比在所述主区域中具有更大的厚度。6.根据权利要求1至5之一的面型燃烧器,其特征在于,所述第一纤维编织物在所述主区域和所述监测区域之间的过渡部上固定在所述分配板上,尤其焊接在所述分配板上。7.根据权利要求1至6之一的面型燃烧器,其特征在于,所述监测区域没有第一纤维编织物。8.根据权利要求1至7之一的面型燃烧器,其特征在于,所述分配板在所述监测区域中被一第二纤维编织...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·厄斯特勒F·施穆克尔M·瓦克尔A·舍费尔G·克尔曼S·帕克F·瓦格纳
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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