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EP0256063A1 - Verfahren zum betreiben eines gas-infrarotstrahlers und gas-infrarotstrahler. - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines gas-infrarotstrahlers und gas-infrarotstrahler.

Info

Publication number
EP0256063A1
EP0256063A1 EP87901020A EP87901020A EP0256063A1 EP 0256063 A1 EP0256063 A1 EP 0256063A1 EP 87901020 A EP87901020 A EP 87901020A EP 87901020 A EP87901020 A EP 87901020A EP 0256063 A1 EP0256063 A1 EP 0256063A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
combustion chamber
air
energy output
radiator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP87901020A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0256063B1 (de
Inventor
Kurt Krieger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krieger GmbH and Co KG
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AT87901020T priority Critical patent/ATE56521T1/de
Publication of EP0256063A1 publication Critical patent/EP0256063A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0256063B1 publication Critical patent/EP0256063B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/001—Drying webs by radiant heating
    • D21F5/002—Drying webs by radiant heating from infrared-emitting elements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/001—Drying webs by radiant heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/26—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid with provision for a retention flame
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/60—Devices for simultaneous control of gas and combustion air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/005—Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/025—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electrical or electromechanical means

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a gas infrared radiator and to a gas infrared radiator which can be used in particular in this method.
  • Gas-stained infrared emitters also known as radiation burners, are used, among other things, in the treatment or processing of web-like goods, especially in the paper and cardboard industry. In particular, this can involve the heating of the material web in the press section of cardboard machines, the drying of paper and cardboard and the drying of coating color on paper or cardboard.
  • radiation burners are used, among other things, in the treatment or processing of web-like goods, especially in the paper and cardboard industry. In particular, this can involve the heating of the material web in the press section of cardboard machines, the drying of paper and cardboard and the drying of coating color on paper or cardboard.
  • radiators radiant burners
  • a feed chamber fed by a gas or fuel vapor-air mixture
  • a combustion chamber separated from the latter by a barrier layer made of heat-resistant material and a glow body covering the latter to the outside.
  • a glow body covering the latter to the outside.
  • the glow element is formed by a number of individual square glow body parts, which are held by a grid arranged in front of them (German Patent 16 29 952).
  • infrared radiators are arranged in several rows one behind the other, each row extending over the entire web width. Each row consists of a corresponding number of infrared emitters placed side by side.
  • the moisture content of a web to be dried is often different across the web width and can also change in the direction of the web length.
  • this is done by regulating the gas supply to individual infrared radiators or to groups of them. This can be done in the gas supply line a valve can be provided for each radiator, which valve can be opened and closed in a predefinable manner by means of a control.
  • the object of the invention is to overcome existing disadvantages and difficulties and to provide a method which makes it possible to adapt the energy output of a gas infrared radiator (radiation burner) to the respective requirements better than hitherto.
  • the invention is also intended to provide a gas infrared radiator which enables safe working even with very different quantities of gas or a gas-air mixture and which thereby has a wide operating range.
  • the invention strives also an advantageous design of the gas infrared radiator in detail. Further problems connected with all, with which the invention is concerned, result from the respective explanation of the indicated solution.
  • the amount of gas supplied is temporarily reduced by means of a pulse control to an area which corresponds to less than about 40% of the maximum energy output, the air supply being maintained at all times, and it becomes at least Work in this area in the combustion chamber to maintain a flame fed separately from the controlled amount of gas.
  • the combustion air can also be supplied separately to the flame fed with gas, which is supplied separately from the controlled operating gas. This is not necessary normally, however, if an air supply to the combustion chamber is maintained entirely or, if necessary, to a reduced extent during a reduction in the energy output by reducing the operating gas supply, as is particularly expedient.
  • the control of the operating gas supply takes place with a so-called impulse control, which can be provided for one or for a plurality of emitters.
  • a pulse control works in such a way that the opening and closing times of a valve located in the gas supply line alternate with one another in a controlled manner within a predetermined fixed time period.
  • the invention further relates to a gas infrared radiator with a combustion chamber which is essentially delimited on all sides and into which, through a heat-resistant barrier layer, individual feeds for a gas-air mixture open, in accordance with the invention for the change in the quantity supplied of the operating gas, the pulse control is provided and, in addition to the feeds to the combustion chamber, at least one nozzle or the like directed into the combustion chamber.
  • a permanent flame with its own gas supply line that is independent of an i pulse-controlled operating gas supply.
  • Such a burner is particularly well suited for use in the method explained above, but can also be used with advantage in other cases.
  • the nozzle or the like. for the permanent flame can extend into the combustion chamber or can also be set back relative to a limitation of the combustion chamber.
  • the nozzle or the like. for the permanent flame surrounded by a flow path for a medium.
  • This medium can be pure combustion air, which may be supplied separately for the nozzle, or it can also be air with an admixture of gas, in particular from a pre-chamber arranged in front of the combustion chamber, which is separated from the combustion chamber by a heat-resistant barrier layer.
  • the flow path is advantageously a channel passing through the barrier layer.
  • FIG. 1 shows a gas infrared radiator designed according to the invention in a vertical central section
  • FIG. 2 shows an embodiment of the supply and control elements assigned to the burner according to FIG. 1, as a representation adjoining FIG. 1 and
  • Fig. 3 is a diagram for the operation of the pulse control to illustrate its possibilities. Preferred ways of carrying out the invention
  • the gas infrared radiator 1 shown has an essentially rectangular basic shape and, in a possibly insulated metal housing 2, contains a prechamber 3 and a combustion chamber 4, as well as a correspondingly rectangular burner head 5.
  • This has a wire mesh 6, by which individual glow body parts 7 are held .
  • the latter have e.g. a square basic shape and consist of a high quality alloy.
  • the antechamber 3 is separated from the combustion chamber 4 by a barrier layer 9, which may be a nonwoven made of ceramic fibers or another suitable material.
  • the barrier layer 9 has continuous feeds 12 for the gas-air mixture from the pre-chamber 3 to the combustion chamber 4. These feeds are advantageously formed by metal tubes inserted into the barrier layer, which e.g. are attached to a metal plate 8 holding the barrier layer 9 and covering the antechamber 3.
  • With the number 10 is a split pin or the like. referred to, with which the housing of two adjacent radiators are connected to one another, in particular in a row arrangement of radiators.
  • One or more radiators arranged in such a row can be provided with one or more ignition and monitoring electrodes, as is known. It is also easily possible to provide an ignition and / or monitoring electrode or corresponding devices in the radiator according to the invention.
  • the incandescent body is heated by the combustion process taking place in the combustion chamber and emits its energy in the form of radiation, predominantly infrared radiation.
  • FIG. 2 Details of the fuel supply are shown in FIG. 2.
  • the number 13 denotes an air feed line and the number 14 denotes a gas feed line. These lines can be used to supply a larger number of radiators or rows of radiators. Air and gas pass from the feed lines 13 and 14 via a mixing nozzle 15 into a mixing chamber 16 which opens into the pre-chamber 3 at its lower end (cf. FIG. 1).
  • the air in the embodiment shown flows continuously from the feed line 13 via the mixing nozzle 15 and the mixing chamber 16 to the radiator 1, the gas supply can be controlled in a special way.
  • a gas pipe 17 initially leads from the feed line 14 to a branch piece 18, from which a feed pipe 19 then leads via a head piece 20 to the mixing nozzle 15.
  • a valve 26 which can be operated by means of a device 27, in particular from a completely closed position to a completely open position and vice versa.
  • the device 27 is connected via a line 28 to an impulse control device (not shown) or a central unit of such a device. From this is the device 27 with the valve 26 by pulses controllable.
  • the parts 26 and 27 can in particular be an electromagnetically actuated valve.
  • the pulse control assigned to one or more emitters works advantageously in such a way that the valve 26 is opened for a certain number of switching operations for a certain time within a predetermined fixed time interval or cycle of, for example, 6 seconds, whereby this opening time is adjustable. As a result, the amount of operating gas supplied over time can be changed in order to vary the energy output of the radiator 1.
  • the times during which the valve 26 is opened and closed are in any case so short that, due to the inertia conditions in the subsequent system, compensation takes place, so that finally a mixture of the desired quality in accordance with the desired energy output of the radiator is continuously present in the combustion chamber arrives.
  • FIG. 3 different, adjustable working methods are shown schematically with regard to the pulse-controlled gas supply and thus the performance of the burner. This is based on a time period or cycle of 6 seconds.
  • the hatched areas each mean that the valve 26 is open and thus a gas flow flows to the mixing chamber 16, which is constantly connected to the air supply line 13. At other times, the valve 26 is closed by means of the pulse control, so that only air is supplied during these sections.
  • the mode of operation marked with the letter A means that the burner is operated at 100% output. In operating mode B, gas is only supplied during half of the respective cycle, so that the burner has an output of 50%.
  • the other modes of operation C, D and E appropriately and appropriately explain performance of 25%, 12.5% and an even lower value, for example 5%.
  • Operating mode F corresponds to the burner switched off.
  • This nozzle thus has a gas supply which is separate and independent of the explained control of the amount of the operating gas which is supplied to the mixing nozzle 15 and the mixing chamber 16 and then to the radiator with the air.
  • a permanent flame is constantly maintained in the combustion chamber 4. This is directed in particular with the tip of the flame onto a glow element part 7.
  • the permanent flame is not an ignition flame or the like, in order to ignite a known burner, but rather a flame which ensures that the radiator can also operate at low power in the manner explained.
  • the nozzle 22 can protrude into the combustion chamber 4.
  • the mouth of the nozzle 22 is in a metal tube 24 which passes through the barrier layer 9 and delimits an annular flow path 23 which leads from the pre-chamber 3 to the combustion chamber 4. In this way, the permanent flame of the nozzle 22 receives its combustion air from the antechamber through the flow path 23.
  • one of the feeds 12 can also be used as a nozzle for a permanent flame and connected to a separate gas feed line, as indicated by the dot-dash line in the right half of FIG. 1 at the number 21 *.
  • the combustion air is then the air supplied to the combustion chamber 4 anyway.
  • the nozzle for the permanent flame can also be supplied with a gas-air mixture from the outset, regardless of the operating gas supply.

Landscapes

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Description

B e s c h r e i b u n g
Verfahren zum Betreiben eines Gas-Infrarotstrahlers und Gas-Infrarotstrahler
T e c h n i s c h e s G e b i e t
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Gas-Infrarotstrahlers und auf einen insbesondere bei diesem Verfahren verwendbaren Gas- Inf arotstrahler.
Gasbezeizte Infrarotstrahler, auch als Strahlungsbrenner bezeichnet, werden u.a. bei der Behandlung oder Verarbeitung von bahnfδrmigem Gut eingesetzt, namentlich in der Papier- und Karton-Industrie. Dabei kann es sich insbesondere um die Erwärmung der Materialbahn in der Pressenpartie von Kartonmaschinen, um die Trocknung von Papier und Karton und um die Trocknung von Streichfarbe auf Papier oder Karton handeln. S t a n d d e r T e c h n i k
Bekannte Infrarotstrahler (Strahlungsbrenner) weisen in einem Gehäuse eine von einem Gas- oder Brennstoffdampf- Luft-Gemisch gespeiste Vorkamme, eine von dieser durch eine Sperrschicht aus hitzebeständigem Material getrennte Brennkammer und einen die letztere nach außen abdeckenden Gluhkorper auf. In der Sperrschicht befinden sich Durchtβrittsδffnungen für das Gemisch. Bei einer besonders bewährten Ausführung wird der Gluhkorper durch eine Anzahl von einzelnen viereckigen Glühkörperteilen gebildet, die von einem vor ihnen angeordneten Gitter gehalten sind (deutsche Patentschrift 16 29 952) .
Bei Trocknungsanlagen für Bahnmaterial werden Infrarotstrahler in mehreren Reihen hintereinander angeordnet, wobei sich jede Reihe über die ganze Bahnbreite erstreckt. Jede Reihe besteht aus einer entsprechenden Anzahl von nebeneinander liegenden Infrarotstrahlern. Der Feuchtigkeitsgehalt einer zu trocknenden Bahn ist vielfach über die Bahnbreite hinweg unterschiedlich und kann sich auch in Richtung der Bahnlänge ändern. Man spricht von einem Feuchtigkeits- Profil in der Bahn. Dieses kann durch Mesßeinrichtungen vor dem Strahlersystem in seinem Verlauf bestimmt werden. Weil als Ergebnis normalerweise ein gleicher Trocknungsgrad der Bahn erzielt werden soll, muß die Zuführung von Wärmeenergie zu der Bahn bereichsweise verändert werden können.
Dies geschieht bei bekannten Anlagen durch Regulierung der Gaszufuhr zu einzelnen Infrarotstrahlern oder zu Gruppen von solchen. Dazu kann in der Gaszuleitung zu jedem Strahler ein Ventil vorgesehen sein, das mittels einer Steuerung in vorgebbarer Weise geöffnet und geschlossen wird.
Mit den bisher üblichen Mitteln ist es nur möglich, die Energieabgabe eines oder mehrerer Infrarotstrahler bis auf etwa 40% der maximalen Energieabgabe zu vermindern. Bei Unterschreitung dieses Wertes durch weitere Herabsetzung der je Zeitabschnitt zugeführten Gasmenge konnte der Betrieb des Strahlungsbrenners nicht mehr aufrechterhalten werden. Vielmehr erlosch der Brenner bei einer starken Verminderung der Brennstoffzufuhr, so daß ein neuer Zündvorgang notwendig wurde, der nicht nur eine unliebsame Unterbrechung darstellt und zusätzlichen Aufwand erfordert, sondern auch noch gewisse Risiken mit sich bringt. Andererseits besteht aber das dringende Bedürfnis, einen Gas-Infrarotstrahler in seiner Energieabgabe möglichst weit herunterregulieren zu können, um den jeweiligen Anforderungen optimal gerecht werden zu können.
D a r s t e l l u n g d e r E r f i n d u n g
Aufgabe der Erfindung ist es, bestehende Nachteile und Schwierigkeiten zu überwinden und ein Verfahren anzugeben, das es gestattet, die Energieabgabe eines Gas-Infrarotstrahlers (Strahlungsbrenners) besser als bisher den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Mit der Erfindung soll weiterhin ein Gas-Infrarotstrahler geschaffen werden, der ein sicheres Arbeiten auch bei mengenmäßig sehr unterschiedlicher Speisung mit Gas bzw. einem Gas-Luft-Gemisch ermöglicht und der dadurch einen weiten Betriebsbereich hat. Die Erfindung strebt dabei auch eine vorteilhafte Ausbildung des Gas- Infrarotstrahlers im einzelnen an. Weitere mit allede zusammenhängende Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Herabsetzung der Energieabgabe des Infrarotstrahlers die zugeführte Gasmenge mittels einer Impuls-Steuerung zeitweilig bis in einen Bereich hinein vermindert, der einerunterhalb von etwa 40% der maximalen Energieabgabe entspricht, wobei die Luftzufuhr ständig aufrechterhalten bleibt, und es wird zumindest beim Arbeiten in diesem Bereich in der Brennkammer eine getrennt von der gesteuert zugeführten Gasmenge gespeiste Flamme aufrechterhalten.
Auf diese Weise ist es möglich gemacht, einen Gas- Infrarotstrahler auch bei erheblich reduzierter Energieabgabe, die ggfs. sogar bis auf Null oder nahe Null verringert werden kann, sicher und kontinuierlich zu betreiben. Selbst, wenn die Zufuhr des Gases vorübergehend unterbrochen wird, arbeitet der Strahler bei neu einsetzender Gaszufuhr sogleich mit entsprechender Energieabgabe weiter. Durch die Erfindung kann den Anforderungen des jeweiligen Falles, z.B. beim Trocknen einer Papierbahn, besonders gut Rechnung getragen werden, so daß auch bei extremen Feuchtigkeitsprofilen auf günstige Weise das angestrebte Ergebnis erreicht werden kann.
Der getrennt vom gesteuert zugeführten Betriebsgas mit Gas gespeisten Flamme kann auch die Verbrennungsluft gesondert zugeführt werden. Dies erübrigt sich normalerweise aber dann, wenn während einer Herabsetzung der Energieabgabe durch Verminderung der Betriebsgaszufuhr eine Luftzufuhr zur Brennkammer ganz oder ggfs. in vermindertem Umfang aufrechterhalten wird, wie es besonders zweckmäßig ist.
Die Steuerung der Betriebsgas-Zufuhr erfolgt mit einer sog. Impuls-Steuerung, die für einen oder für eine Vielzahl von Strahlern vorgesehen sein kann. Eine solche Impuls-Steuerung arbeitet so, daß innerhalb eines vorgegebenen festen Zeitabschnitts Öffnungszeiten und Schließzeiten eines in der Gaszuleitung befindlichen Ventils gesteuert miteinander abwechseln.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Gas- Infrarotstrahler mit einer im wesentlichen allseits von Bauteilen umgrenzten Brennkammer, in die, durch eine hitzebeständige Sperrschicht hindurch, einzelne Zuführungen für ein Gas-Luft-Gemisch münden, wobei gemäß der Erfindung für die Veränderung der zugeführten Menge des Betriebsgases die Impuls-Steuerung vorgesehen ist und zusätzlich zu den Zuführungen zur Brennkammer wenigstens eine in die Brennkammer gerichtete Düse od.dgl. für eine Dauerflamme mit einer eigenen, von einer i puls-gesteuerten Betriebsgas-Zuführung unabhängigen Gas-Zuleitung vorhanden ist. Ein solcher Brenner eignet sich besonders gut für die Verwendung bei dem weiter oben erläuterten Verfahren, kann aber auch in anderen Fällen mit Vorteil eingesetzt werden.
Die Düse od.dgl. für die Dauerflammer kann mit ihrer Mündung in die Brennkammer hinein reichen oder aber auch relativ zu einer Begrenzung der Brennkammer zurückgesetzt sein. Bei einer vorteilhaften Ausführung ist die Düse od.dgl. für die Dauerflamme von einem Strδmungsweg für ein Medium umgeben. Dieses Medium kann reine Verbrennungsluft sein, die ggfs. für die Düse gesondert zugeführt wird, oder es kann auch Luft mit einer Beimischung von Gas sein, insbesondere aus einer vor der Brennkammer angeordneten Vorkammer, die von der Brennkammer durch eine hitzebeständige Sperrschicht getrennt ist. Der Strδmungsweg ist vorteilhaft ein durch die Sperrschicht hindurchgehender Kanal.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung von Ausführungsbeispielen, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen:
Fig. 1 einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Gas- Infrarotstrahler in einem vertikalen Mittelschnitt,
Fig. 2 eine Ausführung von dem Brenner nach Fig. 1 zugeordneten Versorgungs- und Steuerelementen, als eine sich an Fig. 1 nach oben hin anschließende Darstellung und
Fig. 3 ein Schema für die Wirkungsweise der Impuls- Steuerung zur Veranschaulichung ihrer Möglichkeiten. Bevorzugte Wege zur Ausführung der Erfindung
Der dargestellte Gas-Infrarotstrahler 1 weist eine im wesentlichen rechteckige Grundform auf und enthält in einem ggfs. isolierten Metallgehäuse 2 eine Vorkammer 3 und eine Brennkammer 4 sowie einen entsprechend rechteckigen Brennerkopf 5. Dieser weist ein Drahtgitter 6 auf, von dem einzelne Glühkδrperteile 7 gehalten sind. Die letzteren haben z.B. eine quadratische Grundform und bestehen aus einer hochwertigen Legierung.
Die Vorkammer 3 ist von der Brennkammer 4 durch eine Sperrschicht 9 getrennt, bei der es sich namentlich um ein Vlies aus keramischen Fasern oder um ein anderes geeignetes Material handeln kann. Die Sperrschicht 9 weist von der Vorkammer 3 zur Brennkammer 4 durchgehende Zuführungen 12 für das Gas-Luft-Gemisch auf. Diese Zuführungen sind vorteilhaft durch in die Sperrschicht eingesetzte Metallrδhrchen gebildet, die z.B. an einer die Sperrschicht 9 haltenden und zur Vorkammer 3 hin abdeckenden Metallplatte 8 befestigt sind.
Mit der Ziffer 10 ist ein Splint od.dgl. bezeichnet, mit dem die Gehäuse zweier benachbarter Strahler miteinander verbunden sind, insbesondere bei einer Reihenanordnung von Strahlern.
Einer oder mehrere in einer solchen Reihe angeordnete Strahler können mit einer oder mehreren Zünd- und Oberwachungselektroden versehen sein, wie dies bekannt ist. Es ist ohne weiteres auch möglich, bei dem erfindungsgemäßen Strahler eine Zünd- und/oder Überwachungselektrode oder entsprechende Einrichtungen vorzusehen. Durch den in der Brennkammer stattfindenden Verbrennungsvorgang wird der Gluhkorper erhitzt und gibt seine Energie in Form von Strahlung, überwiegend Infrarotstrahlung, ab.
Einzelheiten der BrennstoffZuführung sind aus Fig. 2 ersichtlich. Mit der Ziffer 13 ist eine Luft- Speiseleitung und mit der Ziffer 14 eine Gas- Speiseleitung bezeichnet. Diese Leitungen können zur Versorgung einer größeren Anzahl von Strahlern bzw. Strahlerreihen dienen. Aus den Speiseleitungen 13 und 14 gelangen Luft und Gas über eine Mischdüse 15 in eine Mischkammer 16, die mit ihrem unteren Ende in die Vorkammer 3 mündet (vgl. Fig. 1).
Während die Luft bei der dargestellten Ausführung aus der Speiseleitung 13 ständig über die Mischdüse 15 und die Mischkammer 16 zum Strahler 1 strömt, ist die Gaszuführung in besonderer Weise steuerbar.
Von der Speiseleitung 14 aus führt zunächst ein Gasrohr 17 zu einem Abzweigstück 18, von dem aus dann ein Zuleitungsrohr 19 über ein Kopfstück 20 zu der Mischdüse 15 führt.
In dem Zuleitungsrohr 19 befindet sich ein Ventil 26, das mittels einer Einrichtung 27 zu betätigen ist, insbesondere aus einer völligen Schließstellung in eine völlige Öffnungsstellung und umgekehrt. Die Einrichtung 27 ist über eine Leitung 28 an eine nicht wiedergegebene Impuls-Steuereinrichtung bzw. einer Zentraleinheit einer solchen angeschlossen. Von dieser aus ist die Einrichtung 27 mit dem Ventil 26 durch Impulse steuerbar. Bei den Teilen 26 und 27 kann es sich insbesondere um ein elektromegnetisch betätigtes Ventil handeln.
Die einem oder mehreren Strahlern zugeordnete, im einzelnen nicht dargestellte Impuls-Steuerung arbeitet in vorteilhafter Weise so, daß innerhalb eines vorgegebenen festen Zeitabschnitts oder Taktes von beispielsweise 6 Sekunden das Ventil 26 für eine bestimmte Anzahl von Schaltvorgängen jeweils für eine gewisse Zeit geöffnet wird, wobei diese Öffnungszeit einstellbar ist. Dadurch kann die Menge des zeitlich zugeführten Betriebsgases geändert werden, um die Energieabgabe des Strahlers 1 zu variieren. Die Zeiten, während derer das Ventil 26 geöffnet und geschlossen ist, sind in jedem Falle so kurz, daß infolge der Trägheitsverhältnisse im anschließenden System ein Ausgleich erfolgt, so daß schließlich in der Brennkammer kontinuierlich ein Gemisch der jeweils gewünschten Qualität entsprechend der angestrebten Energieabgabe des Strahlers ankommt.
In Fig. 3 sind schematisch verschiedene, einstellbare Arbeitsweisen hinsichtlich der impuls-gesteuerten Gaszuleitung und damit der Leistung des Brenners dargestellt. Dabei ist jeweils ein Zeitabschnitt oder Takt von 6 Sekunden zugrunde gelegt. Die schraffierten Flächen bedeuten dabei jeweils, daß das Ventil 26 geöffnet ist und somit ein Gasstrom zur Mischkammer 16 fließt, die ständig mit der Luft-Zuleitung 13 verbunden ist. Zu den anderen Zeiten ist- das Ventil 26 mit Hilfe der Impuls-Steuerung geschlossen, so daß während dieser Abschnitte allein Luft zugeführt wird. Die mit dem Buchstaben A bezeichnete Betriebsweise bedeutet, daß der Brenner mit einer Leistung von 100% betrieben wird. Bei der Betriebsweise B findet nur während der Hälfte des jeweiligen Taktes eine Gaszufuhr statt, so daß sich eine Leistung des Brenners von 50% ergibt. Sinngemäß und entsprechend veranschlaulichen die übrigen Betriebsweisen C, D und E Leistungen von 25%, 12,5% und einen noch niedrigeren Wert, z.B. 5%. Die Betriebsweise F entspricht dem abgeschalteten Brenner.
Von dem Abzweigstück 18 führt eine mit dem Gasrohr 17 ständig frei verbundene Gaszuleitung 21 zu einer Düse 22, die auf die Brennkammer 4 hin gerichtet ist bzw. in diese mündet. Diese Düse hat somit eine Gaszufuhr, die von der erläuterten Steuerung der Menge des Betriebsgases, das der Mischdüse 15 und der Mischkammer 16 und dann mit der Luft dem Strahler zugeleitet wird, getrennt und unabhängig ist. Dadurch wird in der Brennkammer 4 ständig eine Dauerflamme aufrechterhalten. Diese ist insbesondere mit der Flammenspitze auf einen Glühkörperteil 7 gerichtet.
Hierdurch ist es in besonders günstiger Weise möglich, die mittels des Ventils 26 gesteuert zuführbare Menge des Betriebsgases (wie vorstehend u.a. in Verbindung mit Fig. 3 erläutert) bis auf sehr kleine Werte zu verringern und die Energieabgabe des Strahlers je nach den Anforderungen herabzusetzen, ohne daß dadurch das Arbeiten des Strahlers unterbrochen oder nachteilig beeinflußt wird. Bei der Dauerflamme handelt es sich nicht um eine Zündflamme od.dgl., um einen bekannten Brenner zu zünden, sondern um eine Flamme, die gewährleistet, daß der Strahler auf die erläuterte Weise auch mit geringer Leistung arbeiten kann. Die Düse 22 kann in die Brennkammer 4 hineinsragen. Bei der dargestellten Ausführung befindet sich die Mündung der Düse 22 in einem durch die Sperrschicht 9 hindurchgehenden Metallrδhrchen 24, das einen ringförmigen Strömungsweg 23 begrenzt, der von der Vorkammer 3 zur Brennkammer 4 führt. Auf diese Weise erhält die Dauerflamme der Düse 22 ihre Verbrennungsluft von der Vorkammer her durch den Strömungsweg 23.
Abweichend von der dargestellten Ausführung sind noch verschiedene andere Anordnungen und Ausbildungen einer Düse od.dgl. für eine Dauerflamme möglich. So kann z.B. auch eine der Zuführungen 12 als Düse für eine Dauerflamme verwendet werden und an eine separate Gaszuleitung angeschlossen sein, wie sie strichpunktiert in der rechten Hälfte der Fig. 1 bei der Zahl 21* angedeutet ist. Die Verbrennungsluft ist dann die ohnehin der Brennkammer 4 zugeleitete Luft.
Die Düse für die Dauerflamme kann auch von vorneherein und unabhängig von der Betriebsgas-Zuführung mit einem Gas-Luft-Gemisch gespeist werden.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zum Betreiben eines eine im wesentlichen allseits von Bauteilen umgrenzte Brennkammer aufweisenden Gas-Infrarotstrahlers mit variabler Energieabgabe, wobei die Menge des der Brennkammer oder einer vorgeschalteten Mischkammer außer der Luft zugeführten Gases mit Hilfe einer Steuerung veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung der Energieabgabe des Infrarotstrahlers die zugeführte Gasmenge mittels einer Impuls-Steuerung zeitweilig bis in einen Bereich hinein vermindert wird, der einer unterhalb von etwa 40% der maximalen Energieabgabe des Infrarotstrahlers liegenden Energieabgabe entspricht, wobei die Luftzufuhr ständig aufrechterhalten bleibt, und daß zumindest beim Arbeiten in diesem Bereich in der Brennkammer eine getrennt von der gesteuert zugeführten Gasmenge mit Gas gespeiste Flamme aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuert zugeführte Gasmenge zeitweilig bis in einen Bereich hinein vermindert wird, der einer unterhalb von etwa 20% der maximalen Energieabgabe des Infrarotstrahlers liegenden Energieabgabe entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuert zugeführte Gasmenge zeitweilig bis in einen Bereich hinein vermindert wird, der einer etwa auf dem Wert Null liegenden Energieabgabe des Infrarotstrahlers entspricht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennt mit Gas gespeisten Flamme auch Verbrennungsluft gesondert zugeführt wird.
5. Gas-Infrarotstrahler mit einer an Gas- und Luft- Speiseleitungen angeschlossenen Mischkammer und einer im wesentlichen allseits von Bauteilen umgrenzten Brennkammer, in die durch eine hitzebeständige Sperrschicht hindurch einzelne Zuführungen für das Gas- Luft-Gemisch aus der Mischkammer münden, wobei die zeitlich zuführbare Menge des Betriebsgases mittels eines der Gaszuführung zum Brenner zugeordneten steuerbaren Organs veränderbar ist, insbesondere zur Verwendung bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Veränderung der zugeführten Menge des Betriebsgases eine Impuls- Steuerung vorgesehen ist und daß zusätzlich zu den Gas- Luft-Gemisch-Zuführungen (12) zur Brennkammer (4) wenigstens eine in die Brennkammer (4) gerichtete Düse
(22) od.dgl. für eine Dauerflamme mit einer eigenen, von der Steuerung der Menge des Betriebsgases unabhängigen Gas-Zuleitung (21) vorgesehen ist.
6. Strahler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (22) od.dgl. für die Dauerflamme von einem Strδmungsweg (23) für Luft oder ein lufthaltiges Medium umgeben ist.
7. Strahler nach den Ansprüchen 5 und 6 mit einer aus der Mischkammer mit dem Gas-Luft-Gemisch gespeisten Vorkammer, die von der Brennkammer durch die genannte hitzebeständige Sperrschicht getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg (23) ein durch die Sperrschicht (9) hindurchgehender Kanal ist.
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