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Wärmestrahler Die Anwendung von Wärmestrahlungsgeräten hat in der
Farben- und Kunststoffindustrie und in weiterer Folge bei den verschiedensten MitteltemperaturwärmeprozessenBedeutung
erlangt. Das Prinzip besteht in der einseitigen Erwärmung von Metallplatten, die
von der anderen Seite die Wärme größtenteils durch Strahlung auf das zu behandelnde
Objekt übertragen. Es ist daher für die wirtschaftliche Benutzung derartiger Geräte
unerläßliche Bedingung, einen möglichst großen Teil der in Gasform aufgewendeten
Energie in Wärmestrahlung umzusetzen. Nun haben Untersuchungen neuester Wärmestrahlungsgeräte
ergeben, daß der in nutzbare Strahlung umgesetzte Prozentsatz der zugeführten Energie
etwa 200/0 beträgt. Dieser an sich niedrige Prozentsatz wird durch Verluste hervorgerufen,
welche aus dem Abgasverlust, der Wärmeabgabe durch Strahlung, Konvektion und Wärmeleitung
der dem Objekt nicht zugewandten Flächen der einzelnen Heizelemente bestehen. Man
versuchte, diese Verluste nach der Rückwand und den Seitenwänden durch Einbau verschiedener
wärmedämmender Einrichtungen in die Heizelemente, wie Strahlungsbleche und Isolierschichten,
herabzusetzen, doch zeigt der Prozentsatz 2o01o nutzbarer Strahlung eines mit derartigen
Vorrichtungen ausgestatteten Wärmestrahlungsgerätes, daß die dadurch erzielte Wirkung
ungenügend ist.
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Bei Raumheizöfen mit Gasfeuerung ist es nun bekannt, hinter dem Heizraum
einen dessen ganze Wandfläche einnehmendenLuftführungsschacht anzuordnen, durch
welchen die kalte Raumluft vom Boden weg an der ffeizraumrückwandentlang von .unten
nach oben streichen und dabei Wärme aufnehmen kann. Diese angewärmte Luft dient
jedoch
nur zur Raumheizung' und streicht in Richtung der Rauchgase
durch das Heizgerät.
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Demgegenüber liegt nun zur Verbesserung der Wirkung der Wärmestrahler
'der Erfindung der Gedanke zugrunde, die Verbrennungsluft im Gegenstrom zu den Rauchgasen
dem Brenner . so zuzuführen, daß sie einen Teil der Wärme der anziehenden Rauchgase
aufnimmt. Diese wärmetechnische Maßnahme vergrößert den Prozentsatz der in Strahlung
umzusetzenden Energie um das 11/Q bis 2fache und gewährleistet eine wesentlich bessere
Ausnutzung der Heizenergie. Gemäß der Erfindung wird dieser Gedanke dadurch verwirklicht,
daß zwischen der als Strahlungskörper dienenden Vorderwand und der Wärmedämmwand
eine zu diesen Wänden parallele und einseitig mit Rippen versehene Zwischenwand
eingebaut ist, welche den Gehäuseraum in den.eigentlichen Heizraum und einen unmittelbar
beim Gasbrenner mündenden Luftzuführungsraum unterteilt, wobei ein Luftzufuhrkanal
und der Ausströmkanal für die verbrannten Abgase unmittelbar aneinander angeordnet
den oberen Abschluß des kastenförmigen Gehäuses bilden.
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Die besondere Ausbildung der Zwischenwand begünstigt noch dazu die
Wärmeübertragung vom Rauchgas auf die Strahlungswand bei den in Frage kommenden
Temperaturen größtenteils durch Konvektion.
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In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäß ausgebildeter Wärmestrahler
in einer beispielsweisen Ausführungsform in Abb. i im vertikalen Querschnitt und
in Abb. 2 im Schaubild bei aufgeschnitten dargestellter Wandung veranschaulicht.
Die Abb. 3 und 4 zeigen verschiedene Wärmestrahlungsplatten in schaubildlicher Darstellung.
Die Abb. i und 2 zeigen den Bau eines Wärmestrahlers im Sinne der Erfindung. Die
gasbeheizte Strahlungswand i ist mit an der Innenseite angeordneten, zum Rauchgasstrom
parallelen Rippen 2 versehen. Das Rauchgas strömt die Rippen 2 entlang und verläßt
das Gerät durch einen längs dem oberen Rand der Strahlungswand waagerecht angeordneten
Abzugkanal 3, welcher gleichzeitig, die Decke des Feuerraumes bildet. Auf diesem
Abzugkänal 3 für die Rauchgase liegt dicht anliegend ein Luftführungskartal4, welcher
ebenso wie der Rauchkanal sich über die ganze Breite der Strahlungswand erstreckt
und entweder an einer Seitenwand oder seiner Decke Lufteinströmöffnungen 5 besitzt.
Der Feuerraum 6 hinter der Strahlungswand i wird hinten durch eine Wand 7 geschlossen,
welche oben an den Rauchabzugkanal 3 anschließt und unten vor dem horizontalen Brennerrohr
8 endet. Zwischen .dieser nunmehr als Trennwand bezeichneten Wand 7 und einer im
Abstand hinter ihr parallel angeordneten Isolierwand 9 verbleibt ein Raum io, welcher
als Strömungsraum für die vom Luftführungskana14 nach unten zum Brenner 8 strömende
Frischluft dient. Der Luftführungskanal4 besitzt zu diesem Zweck durch einen Schieber
i i in ihrem Querschnitt einstellbare und veränderbare Durchströmöffnungen 12, welche
die Frischluft aus dem Kanal 4 in den Luftführungsraum io einstreichen lassen. Die
im Feuerraum aufsteigenden Rauchgase werden durch den Abzugkanal 3 in waagerechter
Richtung links und rechts, also seitlich, abgeführt. Hierbei geben sie ihre Wärme
an die Wandung des Luftführungskanals 4 ab, in welchem sich die einströmende Frischluft
vorwärmt. Die vorgewärmte Frischluft gelangt infolge des Saugzuges durch die Durchströmöffnungen
12 in den Luftführungsraum io. Die im Luftführungsraum io streichende Luft nimmt
von der Trennwand 7 Wärme auf und stellt dadurch einen Wärmedämmschirm dar, dessen
Wärme zur Verbesserung der Verbrennung der zugeführten Brenngase ausgenutzt wird.
Der Luftführungsraurri ist rückwärts durch eine Isolierwand 9 geschlossen. Diese
Isolierwand ist kastenförmig ausgebildet und mit Glaswolle vollkommen ausgelegt.
In dem unteren Rückwandteil 13 sind durch eine verschiebbareAbdeckung 14 verschließbare
waagerechte Luftschlitze 15 vorgesehen, durch welche Kaltluft direkt zum Brenner
8 strömen kann. Soll das Gerät in Betrieb genommen werden, wird der Schieber 14
geöffnet, die Zündung beim Brenner 8 durch die Schlitze 15 vorgenommen und danach
der Schieber wieder geschlossen. Diese verschließbaren Schlitze 14 dienen auch der
zeitweisen Brennerkontrolle.
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Durch die regelbaren Durchtrittsöffnungen 12 des Luftführungskanals
4 kann die Luftströmung verändert werden, was die Einhaltung einer bestimmten Luftzufuhr
in den Brennerraum erlaubt. Die Luftansaugung kommt durch den mittleren Temperaturunterschied
des Rauchgases und der Luft zustande. Um die Wärmeaufnahme der Luft, welche größtenteils
durch Berührung erfolgt, zu verstärken, ist es zweckmäßig, die Rückseite der Trennwand
7 mit zum Luftstrom parallelen Rippen 16 zu versehen. Während der Wärmeübergang
von der Trennwand auf die vorzuwärmende Luft durch Konvektion nicht als Verlust
anzusehen ist, muß die Strahlung in Richtung der isolierten Rückwand auf ein Minimum
herabgesetzt werden. Deshalb wird die in dieser Richtung liegende Trennwandseite
mit einer Schutzschicht überzogen, welche vorzugsweise aus einer durch Metallspritzverfahren
aufzutragenden Zinkaluminiumschicht besteht. Man kann auch einen Aluminiumanstrich
bzw. irgendeine andere Schicht anbringen, die ein niedriges Emissionsvermögen auf-.
weist.
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Unter Hinweis auf die Abb. 3 und 4 der Zeichnung wird beispielsweise
angeführt, in welcher Weise die Rippen 2 und 16 ausgebildet sein können. In dem
einen Fall stellen sie einheitlich durchlaufende, in der Strömungsrichtung der Gase
verlaufende Rippen dar, im anderen Falle sind sie als Stacheln ausgebildet.
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Um die Wärmeverluste der Seiten- und Rückwand des Wärmestrahlers herabzusetzen,
wird letzterer im Luftführungsraum io geteilt. Zu diesem Zweck wird zwischen einem
schmalen, rundum
laufenden Rand 17 des Heizelementes, welcher
die Rückwandbefestigungsschrauben 18 trägt, und der Isolierwand 9 ein schmaler,
rundum laufender Dichtungsrahmen i9 aus gepreßten Aluminiumfolien von 3 bis 5 mm
Stärke gelegt. Dadurch wird die Wärmeleitung auf einen Teil der Seitenwände und
die Rückwand infolge der bekannten isolierenden Eigenschaften der Aluminiumfolien
wesentlich herabgesetzt.