DE1529197B1

DE1529197B1 - Strahlungsbrenner

Info

Publication number: DE1529197B1
Application number: DE19661529197
Authority: DE
Inventors: Kurt Krieger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-06
Filing date: 1966-04-06
Publication date: 1970-04-30
Also published as: SE321452B; US3445175A; FR1511969A; GB1133292A; DE1529200A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlungs- peraturen und durch große Betriebssicherheit sowie brenner mit einer von einem Gas- oder Brennstoff- lange Lebensdauer auszeichnet.
dampf-Luft-Gemisch gespeisten Vorkammer, einer Zu diesem Zweck sieht die Erfindung bei einem

Brennkammer und einem Glühkörper, wobei die Strahlungsbrenner der eingangs genannten Art vor, Vorkammer und die Brennkammer durch eine 5 daß der Glühkörper eine Öffnungen aufweisende Sperrschicht aus einem hitzebeständigen Faservlies Metallplatte ist und daß die Faservlies-Sperrschicht getrennt sind und die Brennkammer durch den Durchbrechungen aufweist, deren gesamter Durch-Glühkörper nach außen abgedeckt ist. laßquerschnitt wesentlich kleiner als der gesamte

Bei einer Gruppe von bekannten Strahlungs- Durchlaßquerschnitt der Durchtrittsöffnungen im brennern bestehen die Brennköpfe aus keramischen io Glühkörper ist.

Glühkörpern, die eine Vielzahl von dünnen Kanälen Eine solche Brennerausbildung hat nicht nage-

aufweisen. Solche Brenner sind in ihrer Anwendung gelegen, auch wenn die einzelnen Merkmale für sich beschränkt und weisen in mehrfacher Hinsicht Nach- genommen nicht erfinderisch sein mögen,
teile auf. Schwierigkeiten ergeben sich unter anderem Der erfindungsgemäße Brenner ist einfach im Auf-

dadurch, daß sich die Kanäle leicht zusetzen, daß die 15 bau und gestattet eine kostengünstige Herstellung. Gefahr des Rückzündens verhältnismäßig groß ist Durch die besondere Gestaltung ergeben sich außerusw. Ferner bedingen solche Elemente einen nicht ordentlich günstige Betriebseigenschaften. So kann unerheblichen Kostenaufwand. Dies gilt ganz be- dieser Brenner im Dauerbetrieb bei über 1000° C sonders auch bei Reparaturen. Weiterhin sind die mit hinausgehenden Temperaturen arbeiten, wobei solchen Brennern erreichbaren Temperaturen be- ao völlige Sicherheit gegen ein Rückzünden oder Rückgrenzt, wandern einer Glühverbrennung gegeben ist, wie der

Bei einer anderen Gruppe von bekannten Strah- praktische Einsatz erwiesen hat. Der erfindungs- ^ lungsbrennern wird als Glühkörper eine Schicht aus gemäße Brenner kann deshalb auch in besonderem ™ Quarzwolle verwendet, die zwischen Drahtgeflechten Maße bzw. sogar ausschließlich die hohen Angehalten ist. Dabei soll nur der nach außen hin ge- 25 forderungen erfüllen, wie sie in zahlreichen Fällen in legene Teil einer solchen Schicht den eigentlichen der Praxis heute gestellt werden. Dies gilt nicht nur Glühkörper bilden, während im weiter zurückliegen- für die Erzielbarkeit hoher Temperaturen und großer den Bereich das Gemisch lediglich Wärme aufnehmen Sicherheit, sondern auch im Hinblick auf die Lebenssoll. Derartige Brenner arbeiten nach dem Kataly- dauer. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der ersatorprinzip. Die erreichbaren Temperaturen sind 30 findungsgemäße Brenner außerordentlich unempauch bei diesen Brennern nicht sehr hoch und liegen findlich gegen Wind und Luftströmungen ist, wie sich jedenfalls unter 1000° C. Weiterhin ist auch die ebenfalls gezeigt hat. Diese Eigenschaft macht den Gefahr der Rückzündung keineswegs ausgeräumt. Brenner sogar für sehr kritische Einsatzfälle geeignet, Selbst wenn zwei aneinanderliegende Schichten ver- in denen bisher Strahlungsbrenner nicht oder nur wendet werden, läßt es sich nicht vermeiden, daß die 35 unter Vorbehalt verwendet werden konnten.
Glühverbrennung auch auf die hinteren Bereiche der Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung er-

Quarzwolleschicht übergreift, in dieser zurück- weitern sich die Durchbrechungen in der Sperrschicht wandert und nach und nach bis zur Gemischkammer in Richtung auf die Glühkörperplatte hin. Dies erfortschreitet, gibt besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich der

Es ist weiterhin noch ein Brenner bekannt, der die 4° Strömung des Brennstoffgemisches und der thereingangs genannten Merkmale aufweist. Bei diesem mischen Bedingungen an und in der Sperrschicht. Die Brenner ist im Gegensatz zu den vorstehend er- Erweiterung der Öffnungen kann z. B. trichterförmig wähnten Ausführungen nicht nur eine einzige, aus sein oder aber auch in einer stufenweisen Vergrößeeiner oder mehreren Lagen bestehende Quarzwolle- rung des Querschnitts bestehen. \

schicht vorhanden, in der die Verbrennung statt- 45 Bei einer weiteren Ausführung ist, in Strömungsfindet, sondern es sind zwei getrennte Schichten richtung des Gas- oder Brennstoffdampf-Luft-Gevorgesehen, die eine Brennkammer zwischen sich misches gesehen, vor der Faservlies-Sperrschicht eine einschließen und von denen die eine als Glühkörper Durchbrechungen aufweisende Metallplatte ange- und die andere als Sperrschicht dienen soll. Beide ordnet. Hierdurch ergibt sich eine besonders hoch-Schichten bestehen aus durchgehenden Quarzwolle- 50 belastbare, stabile und sichere Ausführung. Die Anpolstern. Infolgedessen ist auch bei diesem Brenner zahl und Anordnung der Öffnungen in dieser rückdie erreichbare Temperatur und damit die Leistung wärtigen Brennerkopfplatte stimmt zweckmäßig mit im wesentlichen auf denselben Wert beschränkt, der derjenigen in der Sperrschicht überein,
auch bei anderen mit Quarzwollepolstern versehenen Für die Sperrschicht wird vorteilhaft ein Material

Brennern die Grenze bildet. Die den hinteren Ab- 55 aus oder auf der Basis von Aluminiumoxyd oder schluß der Brennkammer bildende durchgehende einem ähnlichen Stoff vorgesehen. Es ist jedoch nicht Quarzwolleschicht kann ein Zurückwandern einer grundsätzlich ausgeschlossen, auch andere Werkstoffe Verbrennungsfront oder Glühzone bis zur Vor- keramischer oder sonstiger Art zu verwenden,
kammer nicht grundsätzlich unterbinden, namentlich Als Werkstoffe für die Glühkörperplatte bzw. auch

dann nicht, wenn ein solcher Brenner über längere 60 für eine weitere, auf der Vorkammerseite vorge-Zeit hinweg mit voller Leistung betrieben wird. sehene Platte kommen außer hochhitzebeständigen Weiterhin läßt sich ein derartiger Brenner sehr Stählen Chrom-Nickel-Legierungen oder höchstschwer zünden, so daß er mit einer besonderen schmelzende Schwermetalle bzw. Schwermetallegie-Zündeinrichtung ausgestattet werden muß. rungen, so namentlich Wolfram, in Frage.

Ziel der Erfindung ist es, einen Strahlungsbrenner 65 Der erfindungsgemäße Brenner läßt sich für hausder eingangs genannten Gattung zu schaffen, der sich wirtschaftliche sowie industrielle Heizungs- und bei einfacher Ausbildung unter anderem besonders Trocknungszwecke, im Ofenbau, z. B. bei Glühöfen, durch hohe Leistung bei Erzielung hoher Tem- usw. verwenden und kann in seiner Form dem je-

weiligen Verwendungszweck optimal angepaßt werden. Er läßt sich eckig oder rund ausführen und kann auch eine gekrümmte Form erhalten, z. B. Kugel- oder Halbkugelform oder Rohrform. Dabei eignet er sich auch als Brenner für eine Kesselheizung od. dgl.

Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Brenners. Es zeigt

F i g. 1 einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Brenner in perspektivischer Schnittdarstellung,

F i g. 2 einen senkrechten Teilschnitt durch eine Brennerkopfausführung in vergrößertem Maßstab und

F i g. 3 eine weitere Brennerausführung.

Der in F i g. 1 dargestellte Brenner 1 enthält ein Brennergehäuse 2 mit Zuleitungsrohr 3 für ein Gas-Luft-Gemisch und einen insgesamt mit der Ziffer 4 bezeichneten Brennerkopf in Form einer Rechteckfläche. In gewissem Abstand über bzw. vor diesem kann ein Drahtgitter 5, ein Reflektor od. dgl. angeordnet sein. Das durch das Zuleitungsrohr 3 eintretende Gemisch gelangt zunächst in eine Vorkammer, in der ein Leitblech 6 od. dgl. vorgesehen sein kann, wie in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet ist.

Der Brennerkopf 4 weist einen außenliegenden Glühkörper auf, der durch eine mit Durchtrittsöffnungen 8 versehene Platte 7 aus hitzebeständigem Metall, z. B. einer Cr-Ni-Legierung oder Wolfram, gebildet wird. Unter Belassung eines eine Brennkammer 9 bildenden Zwischenraums ist hinter der Platte 7 eine Sperrschicht 10 angeordnet, die durch ein Vlies aus keramischen Fasern, insbesondere auf der Basis von Aluminiumoxyd oder einem ähnlichen Stoff gebildet wird. Diese Sperrschicht 10 ist mit Durchbrechungen 12 versehen, welche sich in Richtung auf die Glühkörperplatte 7 hin trichterförmig erweitern. Die Zahl dieser Durchbrechungen 12 je Flächeneinheit ist wesentlich geringer als bei der Metallplatte 7. Die Ausbildung ist hier so gewählt, daß der sich durch die Öffnungen 8 der Platte 7 ergebende Gesamtdurchlaßquerschnitt etwa fünf- bis sechsmal größer ist als der sich durch die Durchbrechungen 12 der Sperrschicht 10 jeweils an deren engsten Stellen ergebende Gesamtdurchlaßquerschnitt.

Hinter der Sperrschicht 10 liegt eine weitere Platte 13 aus hitzebeständigem Metall. Dieselbe weist bei der dargestellten Ausführung Durchbrechungen 14 auf, die in Zahl, Anordnung und Größe den Durchbrechungen 12 in der Sperrschicht 10 entsprechen.

Die vorstehend genannten, den Brennerkopf bildenden Schichten sind zwischen am Gehäuse 2 befestigten oder lösbar bzw. einstellbar angebrachten Halterungen 11 in Form von Winkel- oder Flachprofilen od. dgl. festgelegt. Der Brennerkopf kann auch als Einheit mit einem die einzelnen Schichten zusammenhaltenden Rahmen ausgebildet sein.

Ein solcher Brenner läßt hohe Betriebstemperaturen zu und zeichnet sich außer seinem einfachen Aufbau und langer Lebensdauer besonders auch dadurch aus, daß ein Rückwandern der Glühverbrennung vollständig unterbunden ist.

F i g. 3 läßt einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Brenner 21 in zylindrischer Gestaltung erkennen, wie er z. B. für eine Kesselheizung verwendbar ist. Das Zu/ührungsrohr 23 für das Brennstoffgemisch mündet hier in einen Gehäuseteil 22, an den sich der Brennerkopf 24 anschließt. Letzterer ist wie bei dem Brenner nach F i g. 1 aus mehreren Schichten aufgebaut. Die Durchtrittsöffnungen des Glühkörpers sind mit der Ziffer 28 bezeichnet.

Claims

Patentansprüche:

1. Strahlungsbrenner mit einer von einem Gasoder Brennstoffdampf-Luft-Gemisch gespeisten Vorkammer, einer Brennkammer und einem Glühkörper, wobei die Vorkammer und die Brennkammer durch eine Sperrschicht aus einem hitzebeständigen Faservlies getrennt sind und die Brennkammer durch den Glühkörper nach außen abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkörper eine Öffnungen (8) aufweisende Metallplatte (7) ist und daß die Faservlies-Sperrschicht (10) Durchbrechungen (12) aufweist, deren gesamter Durchlaßquerschnitt wesentlich kleiner ist als der gesamte Durchlaßquerschnitt der Durchtrittsöffnungen im Glühkörper (7).

2. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchbrechungen (12) in der Faservlies-Sperrschicht (10) in Richtung auf den Glühkörper (7) erweitern.

3. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Gas- oder Brennstoffdampf-Luft-Gemisches gesehen, vor der Faservlies-Sperrschicht (10) eine Durchbrechungen (14) aufweisende Metallplatte (13) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen