DE8106837U1 - GAS BURNER FOR GENERATING INFRARED RAYS - Google Patents
GAS BURNER FOR GENERATING INFRARED RAYSInfo
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Description
Infra-Kolb KG GmbH & Co.Infra-Kolb KG GmbH & Co.
Flößaustraße 186 ü - d5io Fürth / Bay.Flößaustraße 186 ü - d5io Fürth / Bay.
und SLA Societa Lavorazione Accai S.p.A. Via 2 Camini 25 I - 36010 Zaneand SLA Societa Lavorazione Accai S.p.A. Via 2 Camini 25 I - 36010 Zane
Gasbrenner zum Erzeugen von InfrarotstrahlenGas burners for generating infrared rays
Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner zum Erzeugen von Infrarotstrahlen, mit einem Venturirohr zum Zuführen des Gas- Luft-Gemisches und einer mit Abstand vor einem konkaven »chirm angeordneten Glühfläche aus einem metallischen Gitter oder Lochblech. The invention relates to a gas burner for generating infrared rays, with a Venturi tube for supplying the gas- air mixture and an incandescent surface made of a metallic grid or perforated plate, which is arranged at a distance in front of a concave screen.
Derartige Gasbrenner finden überall dort Verwendung, wo eine intensive und konzentrierte Wärmestrahlung auf einem eng begrenzten Raum gewünscht ist, wie zum Beispiel bei Hähnchengrillstationen, bei der Schnelltrocknung von Gebäudeteilen und Bauten, zum beschleunugten Abbinden von Betonbauteilen und im Straßenbau zur Replastif izierung von Asphaltdecken. Die Arbeitsweise der bekannten Gasbrenner kann insofern noch nicht in optimaler Weise befriedigen, als der Wirkungsgrad, d.h. die Energieausbeute des Gases, nicht hoch genug ist, daß bei Windstößen die Flammen nach innen in den Verteilungsraum Eurückschlagen können und daß die Temperatur der Glühfläche flicht hoch genug ist, sondern nur etwa bei 850 Such gas burners are used wherever intense and concentrated heat radiation is required in a tightly confined space, such as for chicken grilling stations, for quick drying of parts of buildings and structures, for accelerated setting of concrete components and in road construction for re-plasticizing asphalt pavements. The way the known gas burners work is not yet optimally satisfactory, as the efficiency, ie the energy yield of the gas, is not high enough for the flames to flash back inward into the distribution space and that the temperature of the glowing surface is high enough is, but only around 850
ο Cο C
liegt.lies.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Gasbrenner zu «chaffen, der unter Ausschaltung der beschriebenen Nachteile tine größere Ausbeute an dem gewünschten Infrarotstrahlen-The object of the invention is, therefore, chaffen a gas burner to "the tine with the elimination of the disadvantages described greater yield of the desired infrared ray
anteil ermöglicht, indem die Verbrennung des Gases verbessert, die Verbrennungstemperatur gesteigert und dadurch die Temperatur der Glühfläche erhöht wird· Dabei soll unter allen praktisch vorkommenden Anwendungssituationen des Brenners ein Zurückschlagen der Flamme und damit die Verbrennung des Gases an einer nicht gewünschten Stelle, insbesondere im t Btrahlergehäuse, mit Sicherheit vermieden werden. This is made possible by improving the combustion of the gas, increasing the combustion temperature and thereby increasing the temperature of the glow surface · Under all practical situations in which the burner is used, the flame should flash back and the gas burned at an undesired location, especially in the t Emitter housing, to be avoided with certainty.
Ι Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Gasbrenner f der eingangs beschriebenen Gattung mit den im Patentanspruch :? 1 gekennzeichneten Mitteln und Maßnahmen gelöst. Zweckmäßig : ge Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den anschließenden Unteransprüchen gekennfceichn et.Ι According to the invention, this object is achieved with a gas burner f of the type described at the beginning with those in the claim :? 1 identified means and measures solved. Appropriate : Ge further developments and advantageous embodiments of the invention are identified in the subsequent subclaims et.
tin beispielsweises Anwendungsgebiet der Gasbrenner ist der [: ttraßenbau, wo zur Instandsetzung der Straßen und zur Repair tatur beschädugter Straßendecken große Batterien von Gas-'· brennern verwendet werden, um den Asphaltbelag der BahnFor example, gas burners are used in road construction, where large batteries of gas burners are used to repair roads and to repair damaged road surfaces, in order to clean the asphalt pavement of the railway
flurch intensive Infrarotbestrahlung möglichst schnell und tief zu erweichen. Die auf einem Fahrgestell montierten Gas- : brenner sind nach unten gerichtet und werden langsam mit einerby intensive infrared radiation as quickly and as possible to soften deep. The gas burners, which are mounted on a chassis, point downwards and are slowly activated with a
Geschwindigkeit von etwa zwei bis drei Metern in der Minute fiahe über der Oberfläche der Straßendecke hinwegbewegt. Die bei diesen Arbeiten festgestellten Nachteile rühren insbesondere daher, daß einzelne Brenner entweder durch gegenseitige Beeinflussung oder infolge der hohen Brenntemperatur Schadhaft werden oder daß durch Windstöße die Flammen zurückschlagen und die Brenner dadurch ausfallen oder nur teilweise Leistung abgeben, so daß örtlich Temperaturunterschiede auf der Straßenoberfläche im Asphalt auftreten. Durch die Erfindung können diese Nachteile nicht mehr auftreten, weil die Verbrennungsgase nicht mehr einem breitflächigen Verbrennungsraum zugeführt und mit vergleichsweise geringer Gasgeschwindigkeit an dem als Glühfläche wirkenden Vorderen Metallgittern verbrannt werden, sondern durch den Einsatz eines vergleichsweise kleinen Glühkopfes, .der direkt an den Aus- Speed of about two to three meters per minute was moving over the surface of the road surface. The disadvantages identified in this work are due in particular to the fact that individual burners are damaged either by mutual influence or as a result of the high burning temperature or that the flames flash back due to gusts of wind and the burners fail or only partially give off power, so that local temperature differences on the road surface in the Asphalt occur. With the invention, these disadvantages can no longer occur because the combustion gases are no longer fed to a large combustion chamber and burned at a comparatively low gas velocity on the front metal grille acting as an annealing surface, but rather through the use of a comparatively small incandescent head, which is placed directly on the outlet.
gang des Venturirohres angeschlossen ist, tritt an der als feines Doppelnetz oder Doppelsieb ausgebildeten Oberfläche des Glühkopfes eine vergleichsweise sehr hohe Durchtritts*· geschwindigkeit des Gas-Luft-Gemisches auf, die eine sehr hohe Verbrennungstemperatur bei fast vollständiger Ausnutzung der brennbaren Gasanteile entstehen läßt, infolge der zylindrischen Ausbildung des Brennkopfes tritt das Verbrennungsgas weitgehend radial aus, so daß sich die glühenden Gase Wie eine Korona allseitig ausbreiten, in die Verteilerkammer gelangen und über das als Glühfläche wirkende vordere Metallgitter oder Lochblech gleichmäßig übet die gesamte Oberfläche verteilt austreten, wodurch das Metallgitter ins Glühen kommt und eine Temperatur von über 1000° C annimmt. Eventuell noch im Abgas vorhandenen brennbare Überreste werden an dem glühenden Metallgitter durch den Zutritt von Sauerstoff der Umgebungsluft restlos verbrannt. Bei Versuchen angestellte Vergleiche des erfindungsgemäßen Gasbrenners mit denen der herkömmlichen Art haben eine um etwa 25% höhere Ausbeute an Infrarotstrahlen unter sonst gleichen Bedingungen erbracht. transition of the venturi tube is connected, the Glühkopfes occurs at the designed as a fine double network or twin surface a comparatively very high passage * · speed of the gas-air mixture to which leaves a very high combustion temperature produced during almost complete utilization of the combustible gas components, as a result Due to the cylindrical design of the burner head, the combustion gas exits largely radially, so that the glowing gases spread out on all sides like a corona, reach the distribution chamber and evenly spread over the entire surface via the front metal grille or perforated plate acting as a glow surface, whereby the metal grille into the Glowing comes and takes on a temperature of over 1000 ° C. Any combustible residues still present in the exhaust gas are completely burned on the glowing metal grille due to the ingress of oxygen from the ambient air. Comparisons made in experiments of the gas burner according to the invention with those of the conventional type have resulted in an approximately 25% higher yield of infrared rays under otherwise identical conditions.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit Öer beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigtFurther details and advantages of the invention are given below on the basis of an exemplary embodiment in connection with Described in more detail in the accompanying drawing. It shows
Figur 1 eine Hälfte des erfindungsgemäßen Gasstrcihlers im Figure 1 shows a half of the gas diffuser according to the invention in
Querschnitt;
Figur 2 und 3 die den Brennerkopf bildenden zylindrischen und konzentrisch zueinander angeordneten Siebe oderCross-section;
FIGS. 2 and 3, the cylindrical screens or concentrically arranged concentrically to one another, forming the burner head
Netze in perspektivischer Ansicht; Figur 4 einen in den Brennerkopf eingesetzten Brennerflansch in perspektivischer Ansicht.Networks in perspective view; FIG. 4 shows a burner flange inserted into the burner head in perspective view.
J.rt Figur 1 ist die rechte Hälfte des im übrigen achssymmetrischen erfindungsgemäßen Gasbrenners zur Erzeugung von Infrarotstrahlen im Querschnit·: dargestellt. Zentrisch im Verlauf der Mittelachse des Gasbrenners ist ir. bekannter Weise ein Venturirohr 2 in einem Schutzrohr 5 ar.aeordr.et, dasJ.rt Figure 1 is the right half of the otherwise axially symmetrical Gas burner according to the invention for generating infrared rays in cross section ·: shown. Centric in The course of the central axis of the gas burner is in a known manner a Venturi tube 2 in a protective tube 5 ar.aeordr.et, the
mit seinem im Inneren des Gasbrenners liegenden Ende mit einem Stutzen 6 fest verbunden ist, der im Zentrum eines konkaven Schirmes 8 angeformt ist. Mit Hilfe einer Düse 1 wird dem Venturirohr 2 brennbares Gas, zum Beispiel Propan oder Butan, zugeführt, wodurch an ?einer Gaseinlaßseite 3 Verbrennungsluft angesaugt, mit dem Gas vermischt und dem Brennkopf 20 zugeführt wird, der an einem an der zentralen Öffnung des Schirmes 8 befestigten runden Winkelflansch 7 angeordnet ist. Der Brennkopf 20 besteht im wesentlichen aus den in den Figuren 2 und 3 dargestellten zylindrischen und konzentrisch zueinander liegenden feinmaschigen Drahtnetzen oder Gittern 13 und 14, von denjn das innen liegende Netz 13 die feinere Maschenteilung hat, um Rückschläge der Flammen in das Venturirohr zu verhindern. Die Stirnfläche des Brennkopfes 20 kann dicht abgeschlossen sein oder - wie im Beispiel dargestellt - ein Doppelnetz oder -gitter aufweisen, das den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Netzen 13 und 14 ähnlich ist. Ein quer zur Längsachse des Brennkopfes 2O eingesetzter Doppelflansch 15 bewirkt die Verteilung und Ablenkung des brennbaren Gas-Luft-Gemisches in radialer Richtung des Brennkopfes, so daß es an den zylindrischen Netzen 13, 14 mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit austritt. Der vordere Flansch 15 liegt an der Innenseite der die Stirnfläche 17 des Brennkopfes 20 bildenden Netze an und besitzt einige kleinere Durchbrechungen 15a, durch die ein kleinerer Teil des Gas-Luft-Gemisches an die stirnseitigen Netze gelangt und dort zwecks Verbrennung austritt. Der zweite Flansch 15 liegt etwa in der Mitte des Brennkopfes und besitzt einige größere Durchbrechungen 15b, deren Gesamtquerschnittsfläche größer ist als die der im anderen Flansch vorgesehenen Durchbrechungen. Mit genügend großem Abstand vor der Stirnfläche des Brennkopfes ist ein hitzebeständiges Metallgitter oder Lochblech angeordnet, das sich leicht konvex gebogen bis zum Kande des Schirmes 8 erstreckt und dort mit diesem mit Hilfe eines umlaufenden Rahmens 11 oder durch Umfalten der Rädnder des Schirmes ö fest, verbunden ist. Somit ensteht um den Brennkopf 20 zwischen dem Schirm 8 und dem Gitter 10 eine Verteilerkatmer 9, die eine gleichmäßigeis firmly connected with its end located in the interior of the gas burner to a connecting piece 6 which is integrally formed in the center of a concave screen 8. With the help of a nozzle 1, combustible gas, for example propane or butane, is fed to the venturi tube 2, whereby combustion air is sucked in at a gas inlet side 3, mixed with the gas and fed to the combustion head 20, which is fed to a central opening of the screen 8 attached round angle flange 7 is arranged. The burner head 20 consists essentially of the cylindrical and concentric concentric wire nets or grids 13 and 14 shown in FIGS. The end face of the burner head 20 can be sealed off or - as shown in the example - have a double mesh or lattice which is similar to the meshes 13 and 14 illustrated in FIGS. A double flange 15 inserted transversely to the longitudinal axis of the combustion head 20 distributes and deflects the combustible gas-air mixture in the radial direction of the combustion head, so that it emerges from the cylindrical networks 13, 14 at a comparatively high speed. The front flange 15 rests against the inside of the nets forming the end face 17 of the combustion head 20 and has some smaller openings 15a through which a smaller part of the gas-air mixture reaches the end nets and exits there for combustion. The second flange 15 lies approximately in the middle of the combustion head and has some larger openings 15b, the total cross-sectional area of which is larger than that of the openings provided in the other flange. With a sufficiently large distance in front of the end face of the burner head, a heat-resistant metal grille or perforated plate is arranged, which extends slightly convexly curved to the edge of the screen 8 and there with the help of a surrounding frame 11 or by folding the wheels of the screen ö firmly connected is. Thus, around the burner head 20 between the screen 8 and the grille 10, a distribution chamber 9 is created, which is uniform
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Verteilung der heißen Verbrennungsgase, die radial aus dem Brennkopf in Richtung der Pfeile 18 austreten, bewirken, so daß sie das als Glühfläche wirkende Gitter 10 mit geringerer Gasgeschwindigkeit duchsetzen und dieses in rot-orange bis gelb-orange Farbe zum Glühen bringen. Ein weiteres Metallgitter 9 mit etwas feinerer^Maschenteilung streckt sich etwa in der Mitte der Verteilerkammer 19 zwischen dem Schirm 8 und dem Gitter 10 bis zum Rahmen 11, von dem es ebenfalls gehalten wird. In dem Gitter 9 ist im Zentrum eine reichliph große Öffnung I6 vorgesehen, durch die sich der Brennkopf 20 erstreckt und die genügend Raum für die ungehinderte Ausbreitung der eine Korona bildenden blauen Flammen gewährt. Anstelle des mittleren Metallgitters 9 können auch zwei oder drei parallel liegende Gitter vorgesehen sein,, Zweckmäßiger Weise werden alle Netze und Gitter aus sogenanntem Streckmetall hergestellt und die quer liegenden und grobmaschigen Glühgitter oder Lochbleche können zur Versteifung noch zusätzlich mit gewölbten Ausprägungen oder Sickon versehen sein, 'i'rotz der enorm hohen Ver br ennungs temperatur der aus dem Brennkopf radial austretenden Verbrennungsgase tritt weder am Brennkopf 20 selbst noch im Bereich des Venturirohres 2 eine unzulässig hohe Temperatur auf, weil durch das ständig nachströmende Gas-Luft-Gemisch eine ausreichende Kühlung dieser Bauteile erfolgt. Wenn vermieden werden soll, daß an der Rückseite des Schirmes 8 eine zu große Wärmeabstrahlung erfolgt, kann an der Rückseite des Schirmes 8 konzentrisch zum Schutzrohr 5 eine hitzebeständige Isolierschicht 12 angeordnet werden, die mit Hilfe einer Blechhaube 4 abgedeckt ist, wobei der Rand der Blechhaube ebenfalls mit Hilfe des Rahmans 11 oder durch Umbördeln seines Randes mit dem Schirm 8 und den Metallgittern 9, 10 fest verbunden sein kann. In diesem Falle kann es zweckmäßig sein, den Schirm 8 als Lochblech auszubilden. Bei der Zusammenfassung mehrerer erfindungsgemäßen Gasbrenner zu größeren Batterien kann es zwecks Raumersparnis von Vorteil sein, wenn der hinten liegende Stutzen des Schutzrohres 5 bzw. des Venturirohres 2 winklig abgebogen ist.Distribution of the hot combustion gases, which emerge radially from the combustion head in the direction of the arrows 18, cause so that they put the grid 10 acting as an annealing surface with a lower gas velocity and this in red-orange to make yellow-orange color glow. Another metal grid 9 with a somewhat finer mesh spacing extends approximately in the middle of the distribution chamber 19 between the screen 8 and the grille 10 to the frame 11, from which it is also is held. In the grid 9 is a rich lip in the center large opening I6 provided through which the burner head 20 extends and provides enough space for the unhindered spread of the corona-forming blue flames. Instead of the central metal grid 9, two or three parallel grids can be provided, more expedient All nets and grids are made of so-called expanded metal and the cross-meshed and coarse-meshed ones Incandescent grids or perforated sheets can also be provided with curved shapes or Sickon for stiffening, Despite the extremely high combustion temperature of the burner head Combustion gases emerging radially do not occur either on the combustion head 20 itself or in the area of the Venturi tube 2 Inadmissibly high temperature, because the gas-air mixture constantly flowing in provides sufficient cooling these components takes place. If it is to be avoided that too great a heat radiation on the back of the screen 8 takes place, a heat-resistant insulating layer 12 can be arranged on the back of the screen 8 concentrically to the protective tube 5 which is covered with the help of a sheet metal hood 4, the edge of the sheet metal hood also using the Rahmans 11 or by flanging its edge with the screen 8 and the metal grids 9, 10 can be firmly connected. In this case it can be useful to design the screen 8 as a perforated plate. In the summary several gas burners according to the invention for larger batteries, it can be advantageous to save space when the rear connection of the protective tube 5 or of the Venturi tube 2 is bent at an angle.
Zur Erzielung eines gut. brennbaren Gases ist eine gute Vermischung der Gas- und Luftanteile förderlich, weshalb vorteilhafterweise zwischen der Gasdüse 1 und dem Venturirohr 2 ein Verwirbelungselement angeordnet wird. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist hierfür eine an der Düse 1 befestigte Drahtschraubenfeder 21 angeordnet, welche die Zwangsverwirbelung des Gas-Luft-Gemisches bewirkt.To achieve a good. flammable gas is a good mixture the gas and air components beneficial, which is why advantageously between the gas nozzle 1 and the Venturi tube 2 Swirl element is arranged. In the exemplary embodiment According to Figure 1, a wire coil spring attached to the nozzle 1 is for this purpose 21 arranged, which causes the forced turbulence of the gas-air mixture.
Der in Figur 4 perspektivisch dargestellte Doppelflansch 15, von denen jeder Flansch eine Reihe von Durchbrechungen 15a und 15b aufweist, ist durch einen Kreuzsteg 15c, der die beiden Flansche 15 fest miteinander verbindet, zu einem kompaktenThe double flange 15 shown in perspective in FIG. of which each flange has a series of openings 15a and 15b, is through a cross web 15c, which the two Flanges 15 firmly connects to one another, into a compact one
Bauteil vereinigt.Component united.
Zusarnmenfa s sungSummary
Ein Gasbrenner zum Erzeugen von Infrarotstrahlen, der ein in der Mittelachse eines konvexen Schirmes (8) liegendes Venturirohr (2) zum Zuführen des brennbaren Gas-Luft-Gemisches besitzt und am vorderen Ausgangsende des Venturirohres (2) einen zylindrischen Brennkopf (20) aufweist. Der Brennkopf (20) besitzt als wesentliche Bestandteile zwei zylindrische und konzentrisch zueinander liegende Drahtnetze (13, 14), von denen das innere eine feinere Maschenteilung besitzt als das äußere, um einen Rückschlag der Flammen zu verhindern. Irn Brennkopf (20) eingesetzte Flansche (15) sorgen dafür, daß das Gas im wesentlichen radial in eine Brenn- und Verteilerkammer (19) und vergleichsweise hoher Durchtrittsgeschwindigkeit aus dem Brennkopf (20) heraustritt und in Form einer Korona mit sehr hoher Temperatur und Gasausbeute verbrennt. Mit genügend Abstand vor dem Brennkopf (20) erstreckt sich ein grobmaschiges> hitzebeständiges, die Glühfläche bildendes Metallgitter oder Lochblech (10) in leicht konvexer Wölbung bis zum Rand des Schirmes (8), wo beide Teile mit Hilfe eines Rahmens (11) zusammengehalten werden.A gas burner for generating infrared rays, which has a Venturi tube (2) lying in the central axis of a convex screen (8) for supplying the combustible gas-air mixture and has a cylindrical combustion head (20) at the front outlet end of the Venturi tube (2). The main components of the burner head (20) are two cylindrical and concentric wire nets (13, 14), the inner mesh of which is finer than the outer, in order to prevent the flames from flashing back. Flanges (15) inserted in the combustion head (20) ensure that the gas emerges essentially radially into a combustion and distribution chamber (19) and a comparatively high passage speed from the combustion head (20) and in the form of a corona with a very high temperature and gas yield burns. With sufficient distance in front of the burner head (20), a coarse-meshed > heat-resistant metal grille or perforated plate (10) forming the glow surface extends in a slightly convex curvature to the edge of the screen (8), where both parts are held together with the help of a frame (11) .
/»Figur 1)/ »Figure 1)
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