Analyse und versuchstechnische Optimierung von offenen Gaskochstellenbrennern im Bereich der Großküchentechnik

摘要

In practice, large gas cook burners are often used with a thermal heat input of 3.5, 5.6 and 7.0 kW respectively. The gas premix zone of burners with different heat input had different characteristics while after investigations they have been changed to a compatible premix zone for all burner sizes. Due to improvements at the premix zone, the mixing tube and at the gas tap to adjust the gas flow of the relevant burner, problems concerning the flame stability have been observed. Flashback occurred by using the appropriate test gas of the second or third gas family according to DIN EN 437.rnThe aim of the present work performed in cooperation with Ostfalia University of Applied Sciences and a manufacturer of large-scale kitchenware, was to guarantee the flame stability of all burner variations (C-, D- and E-burner) and to avoid the flashback problem. In the scope of this research, various constructive modifications at the burner lid and burner head have been undertaken to find solution proposals concerning optimum combustion quality, operation conditions and flame behaviours. After constructive modifications of each burner head, the flashback problem could be completely avoided.%Gasherde zeichnen sich hinsichtlich der Primärenergienutzung durch einen hohen Grad an Effizienz aus, der sich auch in den vergleichsweise niedrigen Betriebskosten widerspiegelt. In der Großküchentechnik werden offene Gaskochstellen in den Varianten mit 3,5 kW, 5,6 kW und 7,0 kW Nennwärmebelastung eingesetzt. Die Brenngasmischstrecke war bisher für jeden Brennertyp individuell ausgeführt und ist nun für jeden Brenner auf eine Variante reduziert worden. Mit der Optimierung der Brenngasmischstrecke, dem Mischrohr und dem Hahnschalter des jeweiligen Brenners ergaben sich allerdings Probleme bezüglich der Flammenstabilität bei Verwendung der entsprechenden Prüfgase der zweiten und dritten Gasfamilie für das Bückschlagen der Flammen nach DIN EN437. Ziel der diesem Artikel zugrundeliegenden Abschlussarbeit, die in Zusammenarbeit mit der Ost-falia Hochschule für angewandte Wissenschaften und einem Großküchenhersteller entstand, war es, die Stabilität der Flammen bei allen drei Brennertypen (C-, D- und E-Brenner), zu gewährleisten und somit das Flammenrückschlagen zu vermeiden. Basierend auf verschiedenen konstruktiven Änderungen am Brennerdeckel bzw. am Brennerkopf werden Vorschläge unterbreitet, die eine einwandfreie Funktion der verschiedenen Gaskochstellenbrenner bezüglich Verbrennungsgüte, Betriebsverhalten und Verbrennungsführung gewährleisten. Das Ergebnis der anschließend durchgeführten Versuche ist durchgehend positiv, sie erweisen sich als wirkungsvolle Lösung für das Ausgangsproblem. Nach Durchführung der baulichen Änderungen, am jeweiligen Brennerkopf, ist die eingangs festzustellende Rückschlagneigung behoben.