CS200871B1

CS200871B1 - Apparatus for heating liquid substances and other media

Info

Publication number: CS200871B1
Application number: CS710678A
Authority: CS
Inventors: Radovan Drapal; Vaclav Rybar; Radim Kabelik
Original assignee: Radovan Drapal; Vaclav Rybar; Radim Kabelik
Priority date: 1978-10-31
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1980-10-31

Description

(54) Zařízeni k ohřevu kapalin nebo jiných médii(54) Equipment for heating liquids or other media

Vynález se týká zařízeni k ohřevu kapalin nebo jiných médií nebo k jejich odpařování nebo jinému tepelnému zpracování. Zdrojem tepelné energie je plynná hořlavá směs, hořící částečně normálním plamenem, avšak převážně bezplamenným nekatalytickým spalováním na povrchu částic radiační hmoty, umístěné v zařízení. Místo plynu lze použít i zplyněného paliva kapalného. U zařízení podle vynálezu se převážná část tepelné energie předává zpracovávanému médiu sáláním /radiací/ prostřednictvím teplosměnných ploch.The invention relates to a device for heating liquids or other media or for evaporating them or other heat treatment. The source of thermal energy is a gaseous combustible mixture, burning in part by a normal flame, but mainly by flameless non-catalytic combustion on the surface of the particles of radiation mass placed in the apparatus. Gasified liquid fuel can also be used instead of gas. In the apparatus according to the invention, the bulk of the thermal energy is transferred to the process medium by radiation (radiation) via heat transfer surfaces.

Jsou známa různá zařízení k ohřevu médií, pracující bezplamenným nekatalytickým spalováním hořlavé směsi a vynález se netýká bezplamenného spalování jako takového. Rovněž jsou známa zařízení k předávání tepla převážně sáláním, například radiační kotle.Various media heating devices are known which operate by flameless non-catalytic combustion of a flammable mixture, and the invention does not pertain to flameless combustion per se. Also known are devices for transferring heat predominantly by radiation, for example radiation boilers.

U jednoho typu takového radiačního kotle je v plášti kotle uložen rošt, nad nímž je upravena spalovací komora, uzavřená nahoře dalším roštem, například trubkovým, na němž spočívá plynopropustná nápln keramické hmoty. Hořící směs se ze zapalovací komory vede roštem do keramické náplně, kde se její spalování dokončí, přičemž se v kotli vytvoří podmínky, za nichž dochází k bezplamennému spalování na povrchu Částic keramické hmoty. Značná část tepla se převádí na teploaměnné plochy sáláním.In one type of such a radiant boiler, a grate is arranged in the boiler shell, above which a combustion chamber is closed, closed at the top by another grate, for example a tubular, on which a gas-permeable ceramic filling rests. The burning mixture is passed from the ignition chamber through the grate to the ceramic filling, where its combustion is completed, whereby conditions are created in the boiler under which flame-free combustion occurs on the surface of the ceramic particles. Much of the heat is converted into heat exchange surfaces by radiation.

Dále je znám kotel, u něhož se nepředehřátá a nezapálená hořlavá směs vede do plynopropustné náplně radiační hmoty rychlostí převyšující rychlost šíření plamene, přičemž seFurthermore, a boiler is known in which an unheated and non-inflammable combustible mixture is fed into a gas-permeable radiation mass charge at a rate exceeding the flame propagation rate, wherein

200 871200 871

- 2 radiační hmota při vysokých dosažených teplotách uvede do stavu, v němž se téměř veškerá tepelná energie, uvolněná na povrchu částic radiační hmoty, předává sáláním teplosměnným plochám·- 2 radiation mass at high temperatures reaches a state in which almost all thermal energy released on the surface of radiation mass particles is transmitted by radiation to heat transfer surfaces ·

Tyto známé kotle trpí však určitými nevýhodami, jež znemožnily jejich rozšířeni v praxi· U prvního typu kotle je to zejména použití dvou roštů, vystavených velmi vysokým teplotám, které jsou zdroje četnýoh poruch, dále obtíže při konstrukčním uspořádání teplosměnných ploch, atd* U uvedeného druhého typu kotle přistupuje k tomu ještě skutečnost, že bezpečnostní předpisy v některých státech vyžadují uspořádání ionizačních čidel, reagujících na otevřený plamen, aby se vyloučilo nebezpečí exploze, kdyby přívod hořlavé směsi krátkodobě ustal a pak se opět obnovil, protože by pak mohlo dojít k výbuchu nespálené směsi, jež by se mezitím v kotli nahromadila· Protože u popsaného druhého typu kotle vstupuje do radiační náplně směs nezapálená, jež se vzněcuje teprve v náplni samé, nelze ionizačních čidel použít, což brání praktickému použití tohoto typu kotlů, přesto že jejich účinnost je poměrně vysoká*However, these known boilers suffer from certain disadvantages which prevented their spreading in practice. In the first type of boiler, in particular the use of two grates exposed to very high temperatures, which are sources of numerous failures, difficulties in the design of heat transfer surfaces, etc. In addition to the type of boiler, the fact that safety regulations in some countries require the arrangement of open flame-reactive ionization sensors in order to eliminate the risk of explosion should the supply of the flammable mixture cease for a short time and then resume; In the meantime, since the non-ignited mixture enters the radiation charge, which ignites only in the charge itself, ionization sensors cannot be used, which prevents the practical use of this type of boiler, although their efficiency is relatively high *

Dále je znám kotel pracující bezplamenným nekatalytickým spalováním hořlavé směsi v náplni radiační hmoty, u něhož hořlavá směs vstupuje shora do kotle nejprve do zapalovací a indikační mezery, v níž je upraveno ionizační čidlo a v níž se směs vznítí* Zapálená směs postupuje dále na volnou horní hladinu náplně radiační hmoty, v níž teprve nastává její bezplamenné spalování· Radiační náplní procházejí teplosměnné články, protékané zahřívaným médiem, jejlohž teplosměnné plochy jsou ve spodní části radiační náplně větší než v horní části* Zpravidla jsou těmito teplosraěnnými články trubky, jež se ve spodní části radiační náplně rozdvojují.It is also known a boiler operating without flame-free non-catalytic combustion of a combustible mixture in a radiant charge, in which the combustible mixture enters the boiler first into the ignition and indication gap, in which the ionization sensor is modified and in which the mixture ignites. the radiant charge is passed through heat exchange cells flowing through the heated medium whose heat transfer surfaces are larger in the lower part of the radiant charge than in the upper part * As a rule, these heat-walled tubes are at the bottom radiation fillings.

Třebaže tento typ kotle pracuje s velmi vysokou účinností a je zcela bezpečný v provozu, má také jisté nedostatky* Především je to skutečnost, vyskytující se nejen u tohoto, ale u všech známýoh kotlů,sloužících k vytápění bytů, domů, provozove, apod*, že totiž teplota spalin, vystupujících z kotle, je dána konstrukčními parametry kotle a nelze ji změnit, aniž by byly změněny tyto parametry. Jak známo, jsou na teplotu vystupujících spalin kladeny určité požadavky, jež se různí podle umístění kotle bučí v kotelně, ve sklepě nebo v obytných domech u střechy, atd* Změnit u daného kotle tepltou spalin, vyžaduje zásah do jeho konstrukce, oož nebývá vždy snadné*Although this type of boiler works with a very high efficiency and is completely safe in operation, it also has some drawbacks * Above all, it is a fact occurring not only in this, but in all known boilers used for heating flats, houses, operational, etc. *, This is because the temperature of the flue gases exiting the boiler is given by the design parameters of the boiler and cannot be changed without changing these parameters. As is well known, there are certain requirements on the temperature of the exhaust gases, which vary depending on the location of the boiler in the boiler room, in the basement or in the residential houses near the roof, etc. *

Další závadou těchto kotlů je skutečnost, že k přestupu tepla je využívána pouze vnitřní polovina trubkového pláště, kdežto vnější polovina zůstává nevyužita.Another defect of these boilers is the fact that only the inner half of the tubular casing is used for heat transfer, while the outer half remains unused.

U zařízení podle vynálezu jsou tyto a jiné závady známýoh kotlů značnou měrou odstraněny* Jak již bylo řečeno, vztahuje se vynález na zařízení k ohřevu kapalin nebo jiných médií nebo k jejich odpařování nebo jinému tepelnému zpracování, s náplní radiační hmoty, u něhož se převážná část tepelné energie spalované směsi předává zpracovávanému mediu radiací a jež je opatřeno zapalovací a indikační mezerou*In the apparatus according to the invention, these and other defects of known boilers are largely eliminated. As already mentioned, the invention relates to an apparatus for heating liquids or other media or for vaporizing or other heat treatment, with a charge of radiation mass in which the bulk of the the thermal energy of the burnt mixture is transmitted to the process medium by radiation and is provided with an ignition and indication gap *

Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení obsahuje první pláět z trubek, jejichž osa je rovnoběžná se směrem proudění spalované směsi shora dolů, které jsou vzájemněSUMMARY OF THE INVENTION The device comprises a first sheet of tubes whose axis is parallel to the top-down flow direction of the combustion mixture,

200 871 spojeny spojovacími můstky, umístěnými mimo osu trubek směrem navenek, přičemž vnitřní prostor prvního pláště, tvořící primární pracovní prostor, je vyplněn radiační hmotou až do výše zapalovací a indikační mezery a celá tato soustava je obklopena druhým pláštěm, který je vyplněn radiační hmotou jen částečně a tvoří sekundární pracovní prostor, omezený z jedná strany prvním pláštěm a z druhé strany druhým pláštěm, přičemž primární a sekundární pracovní prostory jsou spolu propojeny ve spodní části zařízení a výstup spalin je upraven v horní části druhého pláště.200 871 interconnected by connecting bridges located outside the pipe axis outwards, the inner space of the first jacket forming the primary working space is filled with radiation mass up to the height of the ignition and indication gap and the whole system is surrounded by the second jacket which is filled with radiation mass only partially and form a secondary working space, limited on one side by the first housing and on the other side by the second housing, the primary and secondary working spaces being interconnected at the bottom of the device and the exhaust gas outlet being provided at the top of the second housing.

Ve výhodném provedení vynálezu činí teplosmšnaá plocha trubek prvního pláště, vystavená záření z primárního prostoru, alespoň 60 % jejich celkové teplosměnné plochy.In a preferred embodiment of the invention, the heat-exchanging surface of the tubes of the first jacket exposed to radiation from the primary space is at least 60% of their total heat-exchanging surface.

Výška radiační náplně v primárním pracovním prostoru je nahoře omezena indikační mezerou, v níž je umístěno ionizační čidlo a dole navazuje přímo na radiační náplň sekundárního prostoru. Výška radiační náplně v sekundárním prostoru je určena žádanou teplotou spalin, odcházejících ze zařízení.The height of the radiation charge in the primary working space is limited at the top by the indication gap in which the ionization sensor is located and at the bottom it connects directly to the radiation charge of the secondary space. The height of the radiation charge in the secondary space is determined by the desired temperature of the flue gases leaving the device.

U zařízení podle vynálezu se dosáhne značného zjednodušení konstrukce tím, že horní i dolní část obou pracovních prostorů se vytvoří z trubkovnic nebo desek, do nichž trubky mohou být zaválcovány. Pro vyšší výkony lze sdružit dvě nebo více jednotek. Průřez hrdla pro vstup hořlavé směsi do pracovního prostoru je určen požadovaným výkonem zařízení.In the device according to the invention, a considerable simplification of the construction is achieved by the fact that the upper and lower parts of the two working spaces are formed from tube plates or plates into which the tubes can be rolled. For higher performance two or more units can be combined. The cross-section of the neck for the entry of flammable mixture into the working space is determined by the required output of the device.

Zařízení vytvořené podle vynálezu má celou řadu výhod oproti známým zařízením» Především lze velmi snadno nastavit teplotu odcházejících spalin na žádanou výši pouhým přidáním nebo ubráním radiační hmoty v sekundárním pracovním prostoru, aniž se jakkoli mění konstrukce zařízení. To činí zařízení universálně použitelné pro jakékoli jeho umístění, což u dosavadních zařízení nebylo možné.The device produced according to the invention has a number of advantages over the known devices. First of all, it is very easy to adjust the temperature of the exhaust gases to the desired level simply by adding or removing radiation mass in the secondary working space without changing the structure of the device in any way. This makes the device universally applicable to any of its locations, which has not been possible with prior art devices.

Tím, že spojovací můstky jsou vyosovány oproti trubkám prvního pláště směrem navenek, se dosáhne velmi příznivých podmínek pro správné předávání tepla. Větší část teplosměnných ploch trubek je totiž přímo vystavena radiaci z primárního pracovního prostoru, tedy poměrně vysoké teplotě, kdežto směrem k radiační náplni sekundárního pracovního prostoru a ostatní jeho části, v němž je již teplota nižší, je obrácena jen menší část teplosměnných ploch trubek.By connecting the connecting webs outwardly with respect to the tubes of the first jacket, very favorable conditions for a correct heat transfer are achieved. Indeed, most of the heat transfer surfaces of the tubes are directly exposed to radiation from the primary workspace, i.e. a relatively high temperature, whereas only a smaller portion of the heat transfer surfaces of the tubes is reversed towards the radiation load of the secondary workspace and the other part thereof.

Konstrukce zařízení podle vynálezu umožňuje provozovat zařízení v širokém výkonovém rozsahu bez jakékoli úpravy jeho konstrukce. To vytváří aptimální předpoklady pro použití automatické regulace plynulé nebo skokové. Při provozování zařízení na jeden libovolný výkon v rámci celého výkonového rozsahu, je naopak možno nastavit optimální teplotu spalin pro tento určitý výkonový režim, při zachování špičkových parametrů spalování. Na rozdíl od dosud známých zařízení umožňuje zařízení podle vynálezu oboustranné využití trubkového pláště jako teplosměnné plochy*The design of the device according to the invention makes it possible to operate the device in a wide power range without any modification of its construction. This creates the optimum prerequisites for the use of automatic step or step control. On the other hand, when operating the plant at any desired output over the entire output range, it is possible to set the optimum flue gas temperature for this particular output mode, while maintaining the top combustion parameters. In contrast to previously known devices, the device according to the invention allows the double-sided use of the tubular sheath as heat transfer surface *

Vlastní vnitřní konstrukce zařízení je velmi jednoduchá, protože sestává ze dvou desek nebo trubkovnic, spojených trubkami, jež mohou být do nich zaválcovány, eventuelně upevněny jiným způsobem, a tvoří jediné těleso, které je jako celek snadno montovatelné a při opravě snado vyjímatelné.The actual internal construction of the device is very simple, since it consists of two plates or tube plates connected by tubes which can be rolled into them, possibly fixed in another way, and form a single body which is easy to assemble as a whole and easily removable during repair.

200 871200 871

- 4 Na připojených výkresech je znázorněn příklad provedení vynálezu* použitého u kotle k vytápění obytných místností, apod.The attached drawings show an exemplary embodiment of the invention * used in a boiler for heating living rooms, etc.

Obr, 1 je podélný svislý řez kotlem* obr, 2 je příčný řez rovinou XI - II z obr, 1 a obr, 3 je pohled na kotel ze strany.Fig. 1 is a longitudinal vertical section through the boiler; Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line XI-II in Fig. 1; and Fig. 3 is a side view of the boiler.

Kotel podle vynálezu obsahuje první plášl* označený na výkrese pověechně vztahovou značkou £· Tento plaší £ sestává z několika svislých trubek 2, jež jsou upevněny, například zaváloovány nahoře do horní desky nebo trubkovnice % a dole do dolní desky nebo trubkovnice £· Po straně jsou trubky 2 spolu spojeny spojovacími můstky X* (vis obr,2), jež leží mimo osu £ trubek směrem navenek* V horní desce £ je upraven násypný otvor &, jímž se vnitřní prostor prvního pláště £ plní radiační hmotou X· Tento prostor bude v dalším nazýván primární pracovní prostor 8. Násypný otvor £ je překryt přírubou X vstupního hrdla 10 pro přívod hořlavé směsi*The boiler according to the invention comprises a first casing marked with the reference numeral 8 in the drawing. This casing consists of a plurality of vertical tubes 2 which are fixed, for example, rolled up into the top plate or tube sheet and down into the bottom plate or tube sheet. The pipes 2 are connected together by connecting bridges X * (see Fig. 2), which lie outside the pipe axis směrem outwardly. * In the upper plate 6 there is a chute opening 6 through which the inner space of the first casing 6 is filled with radiation mass X. referred to hereinafter as the primary working space 8. The discharge opening 8 is covered by the flange X of the inlet neck 10 for the supply of the combustible mixture *.

Jak je zřejmé z obr, 2* jsou spojovací můstky X připojeny k trubkám 2 mimo jejioh osu 0 v takové vzdálenosti* že úhel * sevřený spojnicemi bodů připojení můstků X s osou trubek 2 a obrácený do primárního pracovního prostoru 8 je větší než doplňkový úhel A * obrácený do sekundárního pracovního prostoru 15, Poměr těchto úhlů závisí na fara.metrech kotle) výhodně se tento poměr volí tak* aby teplosměnná plooha trubek £, vystavená záření z primárního pracovního prostoru 8 činila alespoň 60 % jejich oelková teplosměnné plochy.As can be seen from Fig. 2, the connecting bridges X are connected to the pipes 2 outside its axis 0 at such a distance * that the angle * between the connecting points of the bridging points X to the pipe axis 2 and facing the primary working space 8 is greater than the supplementary angle A The ratio of these angles depends on the boiler's meters, preferably this ratio is chosen so that the heat transfer surface of the tubes 8 exposed to radiation from the primary work space 8 is at least 60% of their total heat exchange surface area.

První plášl £ je obklopen druhým pláštěm, označeným povšechně vztahovou značkou ££, který je jednoduchý a ve výhodném provedení sestává z horního dílu 12 a spodního dílu ££, jež jsou spolu spojeny obručí ££ (viz obr, 3), Prostor mezi prvním pláštěm £ a druhým pláštěm 11 je částečně vyplněn radiační hmotou X* jak bude podrobněji popsáno v dalším a bude nazýván sekundárním praoovním prostorem £X· Primární pracovní prostor 8 je ve spodní části kotle propojen se sekundárním praoovním prostorem 15 průduchy 16. vytvořenými tlm, že spojovací můstky χ jsou ukončeny v určité výši nad dolní deskou £* jak naznačeno vztahovou značkou χ v obr, 1 * takže spaliny z primárního pracovního prostoru X mohou volně proudit na spodu kotle do sekundárního pracovního prostoru 15, Ve druhém pláěti 11 je poblíž horního jeho konce upraven výstup 16 spalin.The first casing 8 is surrounded by a second casing, generally indicated by the reference numeral 8, which is simple and preferably consists of an upper part 12 and a lower part 8, which are joined together by a tire 8 (see Fig. 3). The jacket 8 and the second jacket 11 are partially filled with radiation mass X * as will be described in more detail below and will be called the secondary workspace 8 X. The primary workspace 8 is connected at the bottom of the boiler to the secondary workspace 15 by vents 16 formed by the connecting bridges χ are terminated at a certain height above the lower plate 8 * as indicated by the reference numeral χ in Fig. 1 * so that the flue gas from the primary working space X can flow freely at the bottom of the boiler into the secondary working space 15. at the end of the flue gas outlet 16.

Kotel je nahoře nad horní deskou opatřen horním víkem 18. v němž je upraven výstup JX vody (nebo jiného media). Účelně je před výstupem 1? vody uspořádán usměrňovači plech 20.At the top of the top plate, the boiler is provided with a top cover 18 in which the outlet JX of water (or other medium) is provided. Is there a 1 before output? water dispenser 20.

Na spodním konci je kotel uzavřen spodním víkem ££* se vstupem ,2,2 vody (nebo jiného media), přičemž i zde je účelně upraven spodní usměrňovaoí plech 23. který rozvádí vstupující vodu do jednotlivých trubek £, jak je naznačeno šipkami A v obr. 1,At the lower end, the boiler is closed by a lower lid 54 with an inlet of 2.2 water (or other medium), and here also a lower baffle plate 23 is provided, which distributes the incoming water to the individual pipes 6 as indicated by arrows A in the. Fig. 1

Primární pracovní prostor 8 je vyplněn radiační hmotou X do takové výše* že mezi je jí volnou horní hladinou 24 a spodní plochou horní desky (trubkovnice) χ zůstává volná zapalovací a indikační mezera 2£, do níž ústí ionizační čidlo 2£ a zapalovací svíčka 2χThe primary working space 8 is filled with radiation mass X to such an extent that between the free upper surface 24 and the lower surface of the top plate (tubesheet) χ there remains a free ignition and indication gap 26 into which the ionization sensor 26 and the spark plug 2χ

- 5 200 871 nebo jiný zapalovací orgán.- 5 200 871 or other ignition device.

Sekundární pracovní prostor 15 je vyplněn radiační hmotou J jen do výše, která odpovídá žádané teplotě odcházejících spalin, jak bude podrobněji popsáno v dalším. Nad horní hladinou radiační hmoty J v sekundárním pracovním prostoru 15 je upraven usměrňovači plech 28 pro spaliny, vystupující z pracovního prostoru 15.The secondary working space 15 is filled with radiation mass J only to a level which corresponds to the desired temperature of the exhaust gas, as will be described in more detail below. Above the upper level of the radiation mass J in the secondary working space 15 is provided a flue gas baffle 28 extending from the working space 15.

Z výkresu je zřejmé, že horní a dolní části obou pracovních prostorů 8 respektive 15 jsou tvořeny společnými trubkovnicemi (deskami) J, respektiveIt is evident from the drawing that the upper and lower parts of the two working spaces 8 and 15 respectively are formed by common tubesheets (plates) J and 15 respectively.

V trubkách 2 mohou být umístěny míchací vložky 29 jakéhokoli známého typu.Mixing pads 29 of any known type may be placed in the tubes.

Radiační hmota J může být jakéhokoli známého druhu. Dobrých výsledků bylo dosaženo u kotle, v němž horní vrstva radiační hmoty v primárním pracovním prostoru 8, nebo celá jeho nápln, sestává z částic korundu /AlgO^/, nebo látky na bázi korundu, nebo kysličníku zirkoničitého /ZrOg/, křemičitanu zirkoničitého /ZrgSiO^/ neb© podobných velmi hodnotných a odolných látek. Spodní v.rstva anebo pouze náplň sekundárního pracovního prostoru 15 může být z levnějšího materiálu, protože není vystavena tak vysoké teplotě jako radiační hmota v primárním pracovním prostoru 8, například ze šamotu, magnezitu /MgCO^/, nebo kysličníku hořečnatého /MgO/ apod. Je ovšem zřejmé, že i náplň sekundárního pracovního prostoru 15 může být ze stejně hodnotné látky jako náplň primárního prostoru 8.The radiation mass J may be of any known kind. Good results have been obtained with a boiler in which the upper layer of radiation mass in the primary working space 8, or all of its charge, consists of corundum (AlgO4) or corundum or zirconium oxide (ZrOg), zirconium silicate (ZrgSiO) or similar very valuable and resistant substances. The lower layer or only the charge of the secondary working space 15 may be of cheaper material because it is not exposed to as high a temperature as the radiation mass in the primary working space 8, for example fireclay, magnesite (MgCO4) or magnesium oxide (MgO) and the like. It will be understood, however, that the charge of the secondary working space 15 may also be of the same value as the charge of the primary working space 8.

Na obr. 1 až 3 je znázorněn kotel pro určitý výkon. Je-li žádán výkon vyšší, řadí se dva nebo více takovýchto kotlů vedle sebe.1 to 3 shows the boiler for a certain output. If higher power is required, two or more such boilers are arranged side by side.

Zařízení (kotel) podle vynálezu pracuje takto:The plant (boiler) according to the invention operates as follows:

Homogenizováná hořlavá směs vstupuje do kotle z neznázorněného zdroje vstupním hrdlem 10 shora nejprve do zapalovací a indikační mezery 25. kde se zapalovací svíčkou 27 zapálí a plamen se indikuje ionizačním čidlem 26, Zapálená směs dopadá na volnou horní hladinu 24 radiační hmoty, vstupuje do ní a pohybuje se v ní rychlostí převyšující rychlost šíření plamene ve směsi, takže se vyvolá bezplamenné spalování směsi na povrchu částeček radiační hmoty J, jež probíhá za velmi vysoké teploty. Takto získaná tepelná energie se předává převážně sáláním (radiací) trubkám 2,The homogenized combustible mixture enters the boiler from a source (not shown) through the inlet 10 from above first into the ignition and indication gap 25. where the spark plug 27 ignites and the flame is indicated by the ionization sensor 26. it moves at a rate exceeding the flame propagation rate in the mixture, so that flame-free combustion of the mixture on the surface of the radiant mass particles J occurs at a very high temperature. The thermal energy thus obtained is transmitted predominantly by radiation (radiation) to pipes 2,

Těmito trubkami 2 proudí voda nebo jiné zpracovávané medium, jež se přivádí zdola vstupem 22 vody a usměrňuje usměrnovacím plechem 23 do jednotlivých trubek, jak naznačeno šipkami A, protéká jimi vzhůru a vystupuje nahoře do prostoru horního víka 18. odkud odchází výstupem 19 vody.Water or other process medium flows through these tubes 2, which is fed from below through the water inlet 22 and directs the baffle plate 23 into the individual tubes as indicated by arrows A, flows through them and exits up into the upper lid space 18 from where it exits through water outlet 19.

Protože trubky 2 mají větší část svých teplosměnných ploch obrácenou do primárního pracovního prostoru 8, jak naznačuje v obr. 2 úhel umožní se tím velmi účinný přenos tepla sáláním na tyto plochy a jejich prostřednictvím na ohřívanou vodu v trubkách 2.Since the tubes 2 have a larger part of their heat transfer surfaces facing the primary working space 8, as indicated in FIG. 2, the angle thus allows a very efficient heat transfer by radiation to and through the heated water in the tubes 2.

Spaliny procházejí náplní radiační hmoty J dolů a průduchy 16 přecházejí do sekundárního pracovního prostoru 15. v němž se jejich směr obrátí. Jsou již značně vychlazeny a postupují vzhůru podél vnější části teplosměnných ploch trubek 2. Tato část, od200 871 — 6 — povídající úhlu na obr· 2, je tepelně již méně zatížena než čáat odpovídající úhluThe flue gases pass through the charge of radiation mass J downwards and the vents 16 pass into the secondary working space 15 in which their direction is reversed. They are already considerably cooled and are advancing upwardly along the outer part of the heat transfer surfaces of the tubes 2. This part, corresponding to the angle in Fig. 2, is less thermally loaded than the part corresponding to the angle

J2Ž.·J2Ž ·

Výška náplně radiační hmoty 2 v sekundárním pracovním prostoru 15 je taková, aby spaliny na výstupu z tohoto prostoru 15 měly požadovanou teplotu. Jak je zřejmé z předchozího, lze tuto teplotu velmi snadno regulovat tím, že se buá zvýší vrstva radiační hmoty 2 v sekundárním pracovním prostoru 15 nebo sníží. To lze provést, aniž je nutno jakkoli měnit něco na konstrukci kotle, protože stačí pouze přisypat nebo odebrat části* oe radiační hmoty 2· Spaliny o žádané teplotě pak odcházejí výstupem 17 spalin.The height of the charge of the radiation mass 2 in the secondary working space 15 is such that the flue gas at the outlet of this space 15 has the desired temperature. As can be seen from the foregoing, this temperature can be very easily controlled by either increasing the radiation mass layer 2 in the secondary working space 15 or lowering it. This can be done without having to change anything in the boiler structure, since it is sufficient to add or remove portions of the radiant mass 2. The flue gas at the desired temperature then exits through the flue gas outlet 17.

V alternativním provedení lze pro větší jednotky umístit do náplně radiační hmoty 2 soustavu vnitřních trubek, protékaných zpracovávaným médiem. Lze použít jedné nebo ně* kolika jednoduchých trubek, procházejících shora dolů účelně rovnoběžně s trubkami 2 a upevněných rovněž v trubkovnicích 2 a nebo trubek vhodně zformovaných, například v dolní části náplně rozvětvených,In an alternative embodiment, for larger units, a set of inner tubes flowing through the medium to be treated can be placed in the radiation mass charge 2. One or more simple tubes may be used, extending from top to bottom expediently parallel to the tubes 2 and also mounted in the tube sheets 2 or tubes suitably formed, for example in the lower part of the filler, branched,

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. Apparatus for heating liquids or other media, or for vaporizing or other heat treatment, having a charge of radiation mass in which a major part of the thermal energy of the combusted mixture is transmitted to the process medium by radiation and provided with an ignition and indicating gap, contains the first mantle? (1) of tubes (2), the axis of which is parallel to the top-down flow direction of the combustion mixture, which are interconnected by connecting webs (5) »located outside the axis (0) of the tubes (2) outwardly; 1), constituting the primary working space (8), is filled with radiation mass up to the amount of ignition and indicating gaps (25) and the whole system is surrounded by a second casing (11) which is only partially filled with radiation mass (7) and forms secondary a working space (15) limited on one side by a first jacket (1) and on the other side by a second jacket (11), the primary and secondary working spaces (8,15) being connected together at the bottom of the apparatus and the flue gas outlet (17) being provided at the top of the second screen (11).

Device according to claim 1, characterized in that the heat transfer surface of the tubes (2) of the first sheet (1) exposed to radiation from the primary working space (8) is at least 60 # of their total heat transfer surface.

Device according to claim 1, characterized in that the radiation charge (7) in the primary workspace (8) connects downstream of the vents (16) directly to the radiation charge (7) of the secondary workspace (15).

Device according to claim 1, characterized in that the height of the radiation charge (7) in the secondary working space (15) is determined by the desired exhaust gas outlet temperature.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the upper and lower portions of the two working prog

- 7 storages (8,15) are made of common tubesheets (3,4).

Device according to claim 1, characterized in that the cross-section of the inlet port (10) for entering the combustible mixture into the primary working space (8) is determined by the desired output of the device.

Device according to claim 1, characterized in that a plurality of inner tubes are arranged in the radiation charge (7).

3 drawings

200 871