DE1955163A1

DE1955163A1 - Mit Gas oder fluessigem Brennstoff betriebener Infrarotstrahler

Info

Publication number: DE1955163A1
Application number: DE19691955163
Authority: DE
Inventors: Bauer Konrad E
Original assignee: Schwank GmbH
Current assignee: Schwank GmbH
Priority date: 1969-06-14
Filing date: 1969-11-03
Publication date: 1971-05-13

Description

Anlage zum Schreiben vom 31. Oktober 1969 mein Zeichen: 2760/z 1 Plit Gas oder flüssigem brennstoff betrietener Infrarotstrahler.
= = -=== Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Gas oder flüssigem Brennstoff betriebenen Infrarotstrahler, bei dem ein Gas-Luft-Gemisch an der Oberflächer einer meist ebenen, mit zahlreichen regelmässig angeordneten und geformten Austrittskanälen versehenen Brennerabschlusswand verbrennt, wodurch diese gühend wird und entsprechend ihrer Temperatur eine intensive Infrarotstrahlung abgibt und ist eine Zusatzanmeldung zum Patent ........... (Patentanmeldung P 19 3o 312.9).
Die Erfindung bezieht sich auch auf mit flüssigen Brennstoffen betriebene Infrarotstrahler, bei denen innerhalb des Brenners eine Vergasung dieses Brennstoffs stattfindet.
Gemäss der Hauptanmeldung besteht die Brennerabschlusswand des Infrarotstrahlers aus einem die wärmetechnischen Funktionen, nämlich die Verhinderung von Rückzündungen, die Erreichung einer hohen Temperatur und eines hohen Emissionsvermögens, übernehmenden Bauelement, zum Beispiel einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als o,1BDal/mh°c, und einem die mechanischen Funktionen übernehmenden Bauelement, nämlich Festigkeit und gleichmässige Verteilung des Gemisches über die Strahlungsfläche, zum Beispiel aus einem hitzebeständigen und korrosionsfesten Material.
Durch diese Ausführungsforni wird die Möglichkeit geschaffen, Brenner zu konstruieren, die eine weit über den bisher bekannten Brennern liegende Abstrahlungstemperatur haben, also beispielsweise l5oo0C, die aber andererseits auch für geringere nemperaturen ohne weiteres ausführbar sind, wobei der grosse Vorteil besteht, dass auch für geringere Temperaturen nur eine verhältnismässig kleine Abstrahlungsfläche notwendig ist.
Die Erfindung hat die Aufgabe, dem Infrarotstrahler gemäss der Hauptanmeldung eine Ausführungsforin zu geben, die sich noch leichter und billiger herstellen lässt.
Die Erfindung besteht darin, dass das die wärme technischen Funktionen nämlich die Verhinderung von Rückzündungen, die Erreichung einer hohen Temperatur und eines hohen Emissionsvermögens übernehmende Bauelement aus einer Platte aus einem hochtemperaturfesten Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, zum Beispiel Weramikfilz, besteht, die mit Perforierungen versehen ist, wobei der frei Durchtrittsquerschnitt der Perforierungen etwa lo bis 30 % der Gesamtfläche beträgt, während das die mechanischen Eigenschaften übernehmende Bauelement,-nämlich Festigkeit und gleichmässige Verteilung des Gemisches über die Strahlungsfläche, aus einer Metallplatte von korrosionsfestem und hitzebeständigem Material besteht, dessen freier Durchtrittsquerschnitt zwischen 20 bis 4o % der Gesamtfläche der Platte liegt und beide Bauelemente übereinander angeordnet sind, wobei das die wärmetechnischen punktionen übernehmende Bauelement auf der Abstrahlungsseite angeordnet ist.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Perforierungen des die mechanischen Punktionen übernehmenden Bauelementes so verteilt, dass-auf eine Perforierung des Strahlelementes mehrere Perforierungen des tragenden Elementes, die als Austrittsöffnungen für das Gas-Luft-Gemisch dienen, entfallen.
Nach einer weiteren Ausführngsform der Erfindung ist das die mechanischen Eigenschaften übernehmende hintere Ilochbiech mit dem Strahlelement, also der vorderen Platte, mittels eines geeigneten keramischen Bindemittels verklebt.
Die nach der Mischkammer zu liegende Platte (hintere Platte) der erfindungsgemässen Brennerabschlusswand hat, wenn sie aus Metall besteht,A.B. eine Stärke von o5 bis 1 mm und kann mit Perforierungen von ca.
0,7 bis 1,2 mm Durchmesser versehen in.
Das Strahlelement (vordere Platte) kann, wenn es aus Keramikfilz besteht, eine Stärke von etwa 2 bis mm besitzen und mit Perforierungen von ca. 2 bis r? mm Durchmesser versehen sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Metallplatte vor Aufbringung des Strahlelementes (vordere Lochplatte) durch Vorwölben nach Aussen (nach der Strahlungsseite zu) leicht vorgepspannt, wodurch verhindert wird, dass durch die im Betriebszustand auftretende Erwärmung unkontrollierbare Verwerfungen oder Verbiegungen auftreten.
Die aus den beiden Platten bestehenden Brennerabschlusswand gemäss der Erfindung wird in ein Infrarot-Brennergehäuse an sich bekannter Bauart eingesetzt. Dabei kann das aus der die mechanischen Eigenschaften übernehmenden Platte und dgefdie wärmetechnischen Eigenschaften übernehmenden Platte zusammengesetzte Brennerabschluss-Element in einer passenden Grösse hergestellt werden und als Standard-Element für die Zusammensetzung von Brenner-Abschlusswänden å jeder Grösse dienen.
Wenn Keramikfilze für die Herstellung der Strahlelemente verwendet werden, so ist es zweckmässig, da diese im infraroten Bereich des elektromagnetischen Wellenspektrums nur ein verhältnismässig geringes Emissionsvermögen haben, diese durch Aufbringen einer Substanz mit hohem Emissionsvermögen an der die Abstrahlungsseite bildenden Fläche zu versehen.
Hierfür kommt zum Beispiel Chromoxyd (Cr203) in Frage.
Im Betriebssustand durchströmt das Gas-Luft Gemisch zunächst die Perforierungen der Metallplatte und dann die Perforierungen des Strahlelementes Die Verbrennung erfolgt an der Oberfläche des Strahl;elementes, wodurch diese Temperaturen von beispielsweise l3oo bis 1400°C erreicht. Die perforierte Metallplatte bleibt dabei relativ kühl (unter 3oo0C) so dass Rückzündungen nicht auftreten können.
Ein besonderer Vorzug der erfindungsgemässen Brennerabschlussplatte ist ihre verhältnismässig einfache und billige Herstellung. Ausserdem kann man mit dieser Konstruktion nicht nur ebene, sondern auch gekrümmte (konvex oder konkav) sowie zylindrische Strahlfächen bzw. Infrarotstrahlungsbrenner herzustellen. Diese Ausführungsform kommt zum Beispiel zur Herstellung von Rundstrahlern in Frage.
Der besch#riebene erfindungsgemässe Brenner ist 4~ekZzum Betrieb mit den verschiedenen Brenngasen, die unter deu normalerweise vorhandenen niedrigen Leitungsdrücken stehen, geeignet.
Die Verbrennungsluft muss dann unter einem Druck von ca. 30 bis 60 mm WS zugeführt werden.
Zur Erhöhung der Strahlungsleistung kann vor der Brennerabschlusswand an der Abstrahlungsseite ein Rückstrahlgitter in an sich bekannter Weise angebracht werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Brennerabschlussplatte gemäss der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Brennerabschlussplatte von der Abstrahlungsseite her gesehen.
1 ist die Metallplatte, also das die mechanxchen Eigenschaften X nehmende Element der Brennerabschlusswand.
Sie kann eine Stärke von o,-5 bis 1 mm haben und besteht aus einem korrosionsfesten und hitzebeständigem Material.
lese Platte ist mit Perforierungen 5 versehen, die etwa einen Durchmesser von ca. 0,7 bis 1,2 mm haben können. Dabei liegt der freie Durchtrittsquersehnitt der Perforierungen zwischen 20 bis 40 % der Gesamtfläche.
Das Strahlelement 3, dass sich - in Strahlungsrichtung gesehen - vor der Metallplatte 1 befindet, besteht hier aus Keramikfilz mit einer Stärke von ca. 2 bis 5 mm und ist mit Perforierungen 7 von ca. 2 bis 5 mm Durchmesser versehen, wobei sich spur mehrere Perforierungen der dahinterliegenden Metallplatte 1 jeweils auf eine Perforierung der Abstrahlungsplatte verteilen.
Der freie Durchtrittsquerschnitt der Perforierungen des Strahlelementes beträgt etwa lo bis 30 % der Gesamtfläche, Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Brenner abschlussplatte insgesamt leicht vorgewölbt. Dieses wird dadurch erreicht, dass die Metallplatte vor dem Zusammenkleben mit dem Strahlungselement, das mittels eines geeigneten keramischen Bindemittels geschieht, leicht vogewölbt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

9 Mit Gas oder flüssigem Brennstoff betriebener Infrarotstrahler, bei dem ein Gas-Luft-Gemisch an der Oberfläche einer meist ebenen, mit zahlreichen~ regelmässig angeordneten und geformten Austritts -kanälen versehenen Brennerabschlusswand verbrennt, wodurch diese glühend wird und entsprechend ihrer Temperatur eine intensive Infrarotstrahlung abgibt, gemäss Patent ........... (Patentanmeldung P 19 3o 312.9 dadurch gekennzeichnet, dass das die wärmetechnischen Funktionen, nämlich die Verhinderung von Ruckzündungen, die Erreichung einer hohen Temperatur und eines hohen Emissionsvermögens, übernehmende Bauelement aus einer Platte aus einem hochtemperaturfesten Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, zum Beispiel Keramikfilz, besteht, die mit Perforierungen versehen ist, wobei der freie Durchtrittsquerschnitt der Perforierungen etwa lo bis 3o % der Gesamtfläche beträgt, während das die mechanischen Eigenschaften übernehmende Bauelement, nämlich Festigkeit--und gleichmässige Verteilung des Gemisches über die StrahlungsSläche, aus einer Metallplatte von korrosionsfestem und hitzebeständigem Material besteht, dessen freier Durchtrittsquerschnitt zwischen 20 bis 40 % der Gesamtfläche der Platte liegt und beide Bauelemente übereinander angeordnet sind, wobei das die wärmetechnischen Funktionen übernehmende Bauelement auf der Abstrahlungsseite angeordnet ist.
2. Infrarotstrahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforierungen des die mechanischen Funktionen übernehmenden Bauelementes so verteilt sind, dass auf eine Perforierung des Strahlelements mehrere Perforierungen des tragenden Elements, die als Austrittsöffnungen für das Gasliuft-Gemisch dienen, entfallen.
3. Infrarotstrahler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die mechanischen Eigenschaften übernehmende hintere Lochblech mit dem Strahlelement, also der vorderen Platte, mittels eines geeigneten keramischen Bindemittels verklebt ist.
4. Infrarotstrahler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (hintere Lochplatte) vor Aufbringung des Strahlelementes (vordere Lochplatte) durch Vorwölben nach Aussen (nach der Strahlungsseite zu) leicht vorgespannt ist.
5. Infrarotstrahler nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der vorderen und der hinteren Platte bestehende Brennerabschlusswand aus Einzelelementen von bestimmten Ausmassen besteht, die als Standardelement für die Zusammensetzung von Brennerabschlusswgnden weder Grösse dienen.
6. Infrarotstrahler nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Platte (Strahlelement), wenn sie aus Keramikfilz besteht, an der Abstrahlungsseite mit einer Substanz von hohem Emissionsvermögen überzogen wird, zum Beispiel Chromoxyd (Cr2O3).

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