DE2015908C3 - Strahlungsbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strahlungsbrenner mit einem Brennergehäuse, einer Zuführung des Brenngases und der Luft bzw. des Brenngas-Luft-Gemischs zu dem Gehäuse, einer Brennerplatte sowie einem Gehäuseschirm, in dem Austrittsöffnungen für ins Freie strömende Abgase vorgesehen sind.

Bei Strahlungsbrennern nimmt die Außenseite der Brennerplatte eine erhebliche Temperatur an, wodurch die Wärmestrahlung, insbesondere die Infrarot-Strahlung, zur Geltung kommen kann. Durch die heiß werdende Brennerplatte erwärmt sich auch das Brennergehäuse. Durch die abstreichenden Abgase und auch durch die Rückstrahlung der heißen Brennerplatte zurück in das Gehäuse und durch Wärmeleitung von der Brennerplatte zu dem Gehäuse ergeben sich bei dem Strahlungsbrenner Energieverluste, die zum Teil einen nicht unbeträchtlichen Wert annehmen können. Die Abgase und die rückwärts gerichtete Strahlung von dem Brennergehäuse tragen nicht zu der von der Brennerplatte abzugebenden Wärmeenergie bei.

In der Zeitschrift »öl + Gas« 12/63, Seite 32, ist ein Gas-Infrarot-Strahler beschrieben, bei dem in dem Reflektor bzw. dem Gehäuseschirm unmittelbar neben der Brennerplatte Abgasaustrittsöffnungen vorgesehen sind, durch die die Abgase ins Freie austreten sollen. Die Gebrauchsmusterschrift 18 25 509 beschreibt einen Strahlungsheizkörper mit Oberflächenverbrennung, in dessen Mitte ein Flächenstück ausgespart ist, in welchem eine Oberflächenverbrennung nicht stattfindet, vielmehr eine Abzugseinrichtung in der Aussparung für die Verbrennungsgase vorgesehen ist, um die Verbrennungsgase frei abströmen zu lassen.

In der DT-AS 1146611 ist ein Strahlungsbrenner beschrieben, bei dem ein Heizrohr senkrecht zu einem schalenartigen Brennerkorpus führt, wobei das Heizrohr am freien Ende mit einer Verteilerhaube besetzt ist. Der schalenartige Brennerkorpus ist nach außen durch siebartige Metallgilter oder Drahtnetze abgeschlossen, welche die äußere Begrenzung des Brenners bilden. Hierbei verbrennt das Gemisch in den Maschenöffnungen des äußeren Geflechtes. Oberhalb des Brennerkor-Dus befindet sich eine diesen überragende schaienartige Platte die in dem Mischrohr, welches einen seitlichen Schlitz zum Ansaugen der Primärluft aufweist, eine ringförmige öffnung frei läßt. Bei dieser Anordnung kann ein Teil der Abgase durch die schalenartige Platte zum Mischrohr in einer zur Achse desselben parallelen Strömung gelangen. Eine spürbare Konvektionserwärmungdes Mischrohres ist hierbei nicht zu erwarten.

Es besteht dabei die Gefahr, daß an dem Mischrohr entlangstreichende Abgase durch den Ansaugschlitz für ίο die Primärluft in das Mischrohr gelangen, was zur Folge hat, daß das Mischrohr die eigenen Abgase wieder aufsaugt. Eine solche Bauart des Strahlungsbrenners ist nicht dafür geeignet, die Abgase zur Verringerung der Energieverluste nutzen zu können.

Aus der DT-AS 12 30 163 ist ein Strahlheizrohr, insbesondere zur Beheizung von Ofenräumen mit zentral angeordneter Brennstoffzufuhreinrichtung und konzentrisch um diese angeordneten, von kreiszylindrischen Trennwänden gebildeten Ringräumen bekannt,

*> wobei der der Rauchabführung dienende äußere Ringraum an seinem stromab liegenden Ende durch eine Abschlußplatte verschlossen ist und eine schraubenförmige Leitfläche aufweist. Ein solches Strahlheizrohr befindet sich in einem Ofenraum und dient unmittelbar

als Rekuperator, bei dem die Abgase durch einen Abgasstutzen direkt abgeführt werden. Ein solcher Rekuperator hat eine Zwangsführung für die Gase. Dies gilt auch für den Brenner der US-PS 32 99 938, bei dem das Brennergehäuse mit einer Zwangsführung für die

Verbrennungsluft und die Abgase versehen ist. Durch die über dem Brenner liegende Abdeckplatte wird zusätzlich angestrebt, daß die Abgase durch die Zentralöffnung und das Zentralrohr abgeleitet werden und nicht ins Freie ausströmen können. In diesen beiden Fällen handelt es sich um einen geschlossenen Wärmeaustauscher.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Strahlungsbrenner der anfangs genannten Art, bei dem die Abgase frei ausströmen können, den Wirkungsgrad durch Vermeidung von Verlustquellen bzw. Nutzbarmachung der sonst an dem Strahlungsbrenner verloren gehenden Wärmeenergie für diesen zu verbessern. Der Strahlungsbrenner zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß unmittelbar oberhalb der Austrittsöffnungen am Gehäuseschirm und längsverlaufend zu diesen die Zuführungsleitung für die Verbrennungsluft bzw. das Brenngas-Luft-Gemisch angeordnet ist.

Durch eine solche Ausbildung des Strahlungsbrenners werden die an der Brennerplatte entstehenden Abgase in einfacher und wirksamer Weise zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades des Strahlungsbrenners benutzt. Die in dem Brenner entstehenden Abgase gelangen durch die Austrittsöffnungen beim Austritt in das Freie unmittelbar zu der Zuführungsleitung für die Verbrennungsluft bzw. das Brenngasgemisch, so daß Gehäuseschirm und Zuführungsleitung Teile eines Wärmeaustauschers bilden. Die heißen Abgase, die sich unterhalb der Brennerplatte ergeben, strömen auf kurzem Weg die Zuführungsleitung für das Brenngasgemisch u. dgl, an. Der die Brennerplatte ringsum begrenzende Schirm übt hierbei nicht nur die Wirkung aus, die Brennzone zu begrenzen und von störenden Einflüssen freizuhalten, sondern sie dient zugleich zur Sammlung und Führung der Abgase zu der Stelle, an der sie zum Erwärmen der

⁶* Zuführungsleitung gebraucht werden. Bei dem Strahlungsbrenner der Erfindung ist die Gewähr gegeben, daß ein Höchstmaß der Abgase auf äußerst einfache Weise nutzbar gemacht wird. Die Ausbildung des

Strahlungsbrenners führt zu einer erheblichen Energieeinsparung und einer Wirkungsgradsteigerung bis zu etwa 20% und darüber.

Die Zuführungsleitung kann rm; der Wärmeübertragung dienenden Rippen versehen sein. Ferner kann die Zuführungsleitung aus mehreren Leitungssträngen bestehen, zwischen denen die frei austretenden Abgase hindurchströmen können.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Strahlungsbrenner gemäß der Erfindung im Schema.

Fig.2 zeigt den Strahlungsbrenner der Fig. 1 in Draufsicht schematisch.

Fig.3 und 4 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel im Querschnitt und in der Draufsicht schematisch.

Der Strahlungsbrenner 1 weist ein geschlossenes Brennergehäuse 2 und eine an der offenen Seite des Gehäuses 2 befindliche Brennerplatte 3 auf. An der freien Seite der Brennerplatte 3 ist ein ringsum laufender, mehr oder weniger schräg ausladender Schirm 4 vorgesehen, um die Brennzone gegen störende Einflüsse von außen zu schützen. Die Luft bzw. das Brenngasgemisch wird mittels der Leitung 5 in den 1 nnenraum 6 des Brennergehäuses zugeführt.

Der Gehäuseschirm 4 ist in einem Schirmteil, vorteilhaft einem an dem Gehäuse längslaufenden Schirmteil, mit Durchtrittsöffnungen 7 versehen, die zum Austritt der Abgase des an der Außenseite der Brennerplatte verbrannten Gas-Luft-Gemisches dienen. Längs und oberhalb der Reihen der Durchtrittsöffnungen 7 ist die Leitung 5 angeordnet, so daß die Abgase gezwungen sind, die Leitung 5 auf ihrer ganzen Länge der Breitseite des Strahlungsbrenners zu umstreichen. ehe sie ins Freie entweichen können. Hierdurch wird dip Leitung 5 bzw. das in der Leitung befindliche Gas, die Luft oder das Gemisch vorgewärmt, wodurch sich die Energieersparnis ergibt. Bei dem Beispiel der F i g. 1 wird ein Brennstoff-Luttgemisch durch die Leitung 5 zu dem Brennergehäuse 2 zugeführt.

Bei dem Strahlungsbrenner der Fig.3 und 4 ist der vor der Brennerplatte. 3 ringsumiaufende Schirm 4a kastenförmig nach außen erweitert ausgebildet. An den senkrecht oder etwas schräg verlaufenden Wänden sind Durchtrittsöffnungen 9 vorgesehen. Die Zuführungsleitung 10 besteht aus mindestens zwei Leitungssträngen 11 und 12, die vorteilhaft Hochkantquerschnitt aufweisen. Die Leitungsstränge Π und 12 sind zweckmäßig verhältnismäßig dicht aneinandergesetzt, so daß die aus den Austrittsöffnungen 9 austretenden Abgase zwischen den Strängen 11 und 12 hindurchtreten können. Die Stränge münden in einen Sammelkasten 13 der querverlaufend angeordnet ist. Von dem Sammelkasten führt eine Düse 14 in das Innere des Brennergehäuses 2.

Die Zuführung des Brennstoffes erfolgt über das Rohr

Die Zuführungsleitung 5 sowie 11 und 12 können zur Erhöhung der Wärmeübertragung außen mit entsprechenden Rippen versehen sein. Es ist ferner möglich, zu beiden Längsseiten des Brennergehäuses 2 die Durchtrittsöffnungen für die Abgase und die entsprechenden Zuführungsleitungen anzuordnen.

Zur weiteren Verringerung der Wärmeverluste kann das Brennergehäuse 2 innen und/oder außen mit hochblanken Oberflächen versehen sein, um die Wärmeaufnahme so gering wie möglich zu halten. Ferner kann das Brennergehäuse eine isolierte Außenwandung aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Strahlungsbrenner mit einem Brennergehäuse, einer Zuführung des Brenngases und der Luft bzw. des Brenngasluftgemisches zu dem Gehäuse, einer Brennerplatte sowie einem Gehäuseschirm, in dem Austrittsöffnungen für ins Freie strömende Abgase vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar oberhalb der Austrittsöffnungen (7, 9) am Gehäuseschirm (4,4a) und längsverlaufend zu diesen die Zuführungsleitung (5, 10) für die Verbrennungsluft bzw. das Brenngas-Luftgemisch angeordnet ist.

2. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (5, 10) mit der Wärmeübertragung dienenden Rippen versehen ist.

3. Strahlungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (10) aus mindestens zwei Leitungssträngen (11, 12) besteht.