CS213051B1

CS213051B1 - Method of control of the course of contact kinetic flameless combustion

Info

Publication number: CS213051B1
Application number: CS911178A
Authority: CS
Inventors: Jan Mach; Josef Dusek
Original assignee: Jan Mach; Josef Dusek
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1982-03-26

Description

Vynález se týká způsobu řízení průběhu kontaktně kinetického bezplamenného spalování k ohřevu hmot zářením radiační hmoty propustné pro plyny, která vyplňuje zpravidla jen vlastní reakční prostor a která uvolňuje na svém povrchu z plynného nebo kapalného -paliva vázané teplo, kterým se bučí sama ohřívá a tepelně zpracovává, přičemž se průběžně vyměňuje, nebo se uvede do stavu klidu a stává se stabilním zářičem, který uvolněné teplo bezprostředně vyzařuje jiným kapalným, plynnvm nebo pevným hmotám, které odděleně proudí nebo procházejí reakčním prostorem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling the contact-kinetic flame-free combustion process for heating masses by radiation of a gas-permeable radiation mass, which usually fills only its own reaction space and releases heat from its gaseous or liquid fuel. wherein it is continuously exchanged, or brought to a standstill, and becomes a stable emitter which immediately emits the released heat to other liquid, gaseous or solid masses that separately flow or pass through the reaction space.

Výhody předávání tepla zářením jsou známé už z konce minulého století viz Stefan 1879, Boltzmann 1881, Flanek 1901, a proto se v technické praxi vždy usilovalo o to, jak zvýšit, podíl energie přenášené zářením na úkor jiných známých a běžně užívaných způsobů sdílení tepla. Avšak všechny snahy v tomto smyslu ztroskotávaly na nepřeklenutelné disproporci mezi omezeným množstvím tepla, které bylo dosud možno v objemové jednotce uvolňovat známými způsoby vedení spslovacích pochodů, a mezi vysokým odběrem tepla, které se prakticky už dnes dá zářením účelně odvádět. Nakonec ani poznání samotného pochodu bezplamenného spalování nepřineslo vážnější zvrat k přechodu na výrazně radiační přenos tepla. Vadily tomu jednak nízké pracovní teploty, jednak neschopnost umístit pásmo intenzivního spalování do blízkosti teplosměnných ploch tak, aby přitom nerušily průběh spalování. K tomu přistupovaly i specifické a přísné bezpečnostní a provozní podmín213 051 ky schvalovacích orgánů u nově navrhovaných konstrukcí radiačních kotlů, kterým při současné snaze o intenzifikaci spalovacích pochodů u předcházejících generací radiačních kotlů bylo těžko vyhovět. Ostatní oblasti, zvláště ohřev pevných hmot, výhradně nebo převážně zářením zůstal zcela opomíjen právě z výše uvedených důvodů.The benefits of radiant heat transfer have been known since the end of the last century (see Stefan 1879, Boltzmann 1881, Flanek 1901), and therefore, technical practice has always sought to increase the proportion of energy transmitted by radiation at the expense of other known and commonly used methods of heat transfer. However, all efforts in this sense have failed due to the unbridgeable disproportion between the limited amount of heat that can be released in the volume unit by known methods of conducting the sparging processes and the high heat consumption that can be effectively removed by radiation practically today. In the end, the knowledge of the flameless combustion process itself did not bring any serious reversal to the transition to significantly radiative heat transfer. Both the low working temperatures and the inability to place the intensive combustion zone close to the heat transfer surfaces in such a way that they would not interfere with the combustion process were annoyed. In addition to this, specific and strict safety and operating conditions were approved by the approval bodies for newly designed radiator boilers, which were difficult to comply with while trying to intensify combustion processes in previous generations of radiator boilers. Other areas, especially heating of solids, exclusively or predominantly by radiation, have been completely neglected for the reasons mentioned above.

Těmto nedostatkům čelí způsob podle vynálezu, jehož podstatou je, že homogenní nebo heterogenní směs paliva a okysličovadla se zavádí v nezapáleném stavu do funkční centrální dutiny symetricky rozložené kolem osy symetrie reakčního prostoru a jej.íž obvodová plocha se uvede na pracovní teplotu od 800° C výěe změnou odvádění části tepla z jejího povrchu a na této vnitřní předehřáté ploše centrální dutiny se ohřívá na zápalnou teplotu a současně se vzněcuje na povrchu této dutiny, zatímco pásmo intenzivního spalování již celého proudu směei a intenzivních teplot se přenáší až za vnějěí obvod pláště centrální dutiny a pekračujícím prouděním směrovaným příčně k teplosměnným plochám se radiační hmota umístěná v prostoru těchto teplosměnných ploch uvádí do stavu polohově neměnného intenzivního tepelného zářiče stabilizujícího se nezávisle na změnách tepelného režimu spalovacího pochodu.The process according to the invention is based on these drawbacks in that a homogeneous or heterogeneous mixture of fuel and oxidant is introduced in the ignited state into a functional central cavity symmetrically distributed about the axis of symmetry of the reaction space and its peripheral surface brought to an operating temperature of 800 ° C. By varying the removal of part of the heat from its surface and on the inner preheated surface of the central cavity, it is heated to the ignition temperature and at the same time ignites on the surface of the cavity, while the intense combustion zone and by cross-flow directed transversely to the heat transfer surfaces, the radiation mass located in the space of these heat exchange surfaces is brought into a state of a position-stable intensive heat radiator stabilizing independently of changes in the combustion mode of combustion him march.

Fři použití kapalného paliva je výhodné, když axiální proud směsi paliva a okysličovadla v centrální dutině se ohřívá zářením jejího obvodového pláště řízeným oo do intenzity a začátek zapalování charakterizovaný teplotou nad 1 200° C se lokalizujě již v prostoru centrální dutiny a další nárůst teploty spalování až do nejvyšší dosažitelné teploty se nechá probíhat postupně až během delšího prouděni.When using liquid fuel, it is advantageous that the axial flow of the fuel-oxidant mixture in the central cavity is heated by radiation controlled by its peripheral envelope to an intensity and the ignition start characterized by a temperature above 1200 ° C is already located in the central cavity space to the maximum attainable temperature it is allowed to proceed gradually over a longer flow.

Při použití plynného paliva je výhodné, když teploty centrální dutiny se snižují pod 1 200° C omezováním záření jejího obvodového pláště řízeným odváděním tepla z bezprostředního obvodu centrální dutiny, když se průběh hoření přechodně zpomaluje a pásmo intenzivního spalování se přenáší až do oblasti vzdálenější od osy symetrie reakčního prostoru radiálního proudění směsi, kde teprve dochází k prudkému nárůstů spalovacích teplot.When using gaseous fuel, it is preferable that the temperatures of the central cavity decrease below 1200 ° C by limiting the radiation of its peripheral shell by controlled heat dissipation from the immediate periphery of the central cavity when combustion progressively decelerates and the intense combustion zone is transferred up to symmetry of the reaction space of the radial flow of the mixture, where there is only a sharp increase in combustion temperatures.

Za účelem zamezení hluku obvyklého u všech typů zařízení pro plynná a kapalná paliva se proud směsi paliva a okysličovadla uklidní a zrovnoměrní ještě před vstupem do centrální dutiny chráněné proti účinku zhášení plamene, načež se prostorově symetrickým ohříváním uvádí do konstantního nepulzujícího stavu.In order to avoid the noise common to all types of gaseous and liquid fuel devices, the fuel-oxidant mixture stream is calmed and uniform before entering the flame-extinguishing central cavity, then brought to a constant non-pulsed state by spatially symmetrical heating.

Fro syntézu nebo rozklad chemických létek, jejichž endotermní reakce probíhají z částí na úkor tlaátního tepla, j'e výhodné, jestliže se katalyticky aktivuje plášf centrální dutiny.For the synthesis or decomposition of chemical drugs whose endothermic reactions take place in portions at the expense of pressurized heat, it is advantageous if the shell of the central cavity is catalytically activated.

Kde není využitelný celý reakční prostor kolem osy symetrie, je možné vést směs paliva a okysličovadla ve směru od osy symetrie a hořeni i přestup tepla radiací pouze v některých dílčích částech reakčního prostoru příslušejícího k ní.Where the entire reaction space around the axis of symmetry is not utilizable, it is possible to conduct a mixture of fuel and oxidant in a direction away from the axis of symmetry and combustion and heat transfer by radiation only in some partial portions of the reaction space associated therewith.

Zaváděním směsi paliva a okysličovadla do funkční centrální dutiny bez tvorby hrubých vírů a v uklidněném stavu počně vzněcovár.í na vnitřní obvodové ploše této centrální dutiny a pokračuje dalším vzněcováním za vnější pláší této dutiny. Tak se vytvářejí podmínky pře řízení kontaktně kinetického průběhu spalování, které nejsou rušeny žádným vlivem, který by kontinuitu tohoto pochodu periodicky nebo místně omezoval. Celkový účinek těchto opatření se nejprve projeví v tom, že se zcela odstraní zdroj vznikáníBy introducing the fuel-oxidant mixture into the functional central cavity without the formation of coarse vortices and in a calm state, it initially ignites on the inner peripheral surface of the central cavity and continues further ignition beyond the outer casing of the cavity. This creates conditions for controlling the contact kinetic course of combustion, which is not disturbed by any influence that would periodically or locally limit the continuity of this process. The overall effect of these measures will firstly be to eliminate the source of origin completely

213 asi jakýchkoli samobuzených pulzních kmitů. Současně se zajistí bezpečné vzněcování hořlavé směsi i u velkých agregátů s dlouhými centrálními dutinami, které se dá bezpečně libovolnými způsoby indikovat a viditelně sledovat. Dalším účinkem opatření podle vynálezu je, že se pásmo nejvyšších teplot e nejintenzivnějSícb přestupů tepla lokalizuje do míst, kde jsou účelně rozmístěny teplosměnné plochy, které se v daném reakčním prostoru ohřívají rovnoměrně po celé své ploše, protože rozdělení teplot se ustálí na izotermňích plochách soustředných podle osy symetrie, a proto v celém systému nevznikají nebezpečná napětí v materiálech, plynoucí z rozdílné tepelnédilatace . Spalování je dokonalé, tvorba kysličníku dusíku je téměř vyloučena nedostatkem potřebné reakční doby pro jejich tvorbu. Vysoké měrné přestupy tepla snižují řádově hmotnost zařízení reakčního prostoru i celého pracovního agregátu založeného na způsobu podle vynálezu.213 about any self-excited pulse oscillations. At the same time, a safe ignition of the flammable mixture is ensured even for large units with long central cavities, which can be safely indicated and visibly monitored in any way. A further effect of the present invention is that the high temperature zone and the most intense heat transfer location are located at locations where heat transfer surfaces are conveniently distributed, which heat evenly throughout their area in a given reaction space, since the temperature distribution stabilizes on isothermal surfaces concentrating therefore, there are no dangerous stresses in the whole system resulting from different thermal dilatations. Combustion is perfect, the formation of nitrogen oxide is almost eliminated by the lack of reaction time required for their formation. High specific heat transfers reduce the mass of the reaction space apparatus and of the entire working unit based on the process according to the invention.

Na připojených výkresech jsou znázorněny schematicky příklady tří základních variant uspořádání reakčních prostorů, z nichž může být odvozena celá řada dalších obměn, v nichž způsob podle vynélezu může probíhat. Obr. 1 představuje levou polovinu řezu, vedeného jednou z variant reakčního prostoru, a to rovinou, ležící v ose symetrie, zatímco půdorysné znázornění téže části reakčního prostoru, avšak v řezu, vedeném rovinou kolmou k ose symetrie představuje obr. 2. Obr. 3 znázorňuje jen pravou polovinu řezu druhé varianty reakčního prostoru, vedeného obdobně jako na obr. 1, jemuž zase přísluší půdorysný řez na obr. 4. Obr. 5 znázorňuje rozložení teplot v závislosti na radiální vzdálenosti od osy symetrie reakčního prostoru v provedení podle obr. 1 až 4. Obr. 6 patří třetí variantě reakčního prostoru v řezu rovinou vedenou osou symetrie, obr. 7 přědstavuje půdorys řezu téhož reakčního prostoru vedeného rovinou kolmou na tuto osu a obr. 8 znázorňuje opět rozložení teplot v závislosti na vzdálenosti od osyfsymetrie reakčního prostoru, tentokrát v provedení podle obr. 6 a 7.The attached drawings show schematically examples of three basic variants of the arrangement of the reaction spaces from which a number of other variations can be derived in which the process according to the invention can take place. Giant. 1 is the left half of the section taken along one of the variants of the reaction space, in a plane lying in the symmetry axis, while a plan view of the same part of the reaction space but in a section along the plane perpendicular to the symmetry axis, FIG. 3 shows only the right half of the cross-section of the second variant of the reaction space, similar to FIG. 1, which in turn has the plan view in FIG. 4. FIG. Fig. 5 shows the temperature distribution versus radial distance from the symmetry axis of the reaction space in the embodiment of Figs. 1-4. Fig. 6 is a cross-sectional plan view of the same reaction space along a plane perpendicular to this axis; and Fig. 8 shows again the temperature distribution as a function of the distance from the reaction space axisymmetry, this time in the embodiment of Fig. 6. 6 and 7.

Pro příklady provedení byly tedy v obr. 1 až 8 z mnoha možných variant praktického použití vedení průběhu spalovacího pochodu na bázi funkční centrální dutiny volena tři různá provedení reakčního prostoru příkladem pro ohřívání kapalin v trubkových teplosměnných systémech. Stejně tedy jako i v jiných případech obsahuje vlastní reakční prostor ve své podstatě a ve všech znázorněných příkladech především volnou funkční centrální dutina 1 kolem společné osy kolem společné osy 2 symetrie. Funkční centrální dutina 1 je vytvořena ve tvaru válce, může však též mít tvar pravidelného hranolu, jehlanu, kužele, koule, krychle nebo pravidelného mnohostěnu. Dále jseu v reakčním prostoru umístěny nebo jím procházejí různé teplosměnné plochy, jakou je v daném příkladě pevný vnitřní systém J teplosměnných ploch a vnější systém 4 teplosměnných ploch. Podle obr. 3 a obr.Thus, for the exemplary embodiments, three different embodiments of the reaction space have been chosen by way of example for heating liquids in tubular heat exchange systems in many of the possible variations of the practical operation of the course of the combustion process based on the functional central cavity. Thus, as in other cases, the reaction space itself, in its essence and in all the illustrated examples, primarily comprises a free functional central cavity 1 about a common axis about a common axis 2 of symmetry. The functional central cavity 1 is in the form of a cylinder, but may also be in the form of a regular prism, pyramid, cone, sphere, cube or regular polyhedron. Furthermore, various heat transfer surfaces, such as a fixed inner heat exchange surface system J and an outer heat exchange surface system 4, are located or passed through the reaction space. Referring to FIG. 3 and FIG.

náleží k reakčnímu prostoru ještě další systém 5 vnějších teplosměnných ploch, zatímco obvodové teplosměnné plochy 16 v obr. 1 a v obr. 2 už nepatří k aktltní části reakčního prostoru a mají jiný účel. Teplosměnné plochy v těchtc příkladech jsou provedeny jako trubky. Tvar a velikost funkční centrální dutiny 1 se vytváří seskupením distančních vložek 2t které oddělují pro plyny propustnou zrnitou nebo vrstvenou náplň 12 reakčního prostoru označenou křížovým šrafováním od funkční centrální dutiny JL. Jak náplň 12 tak i distanční vložky 2 j®^ou zhotoveny z vysoce ohnivzdorného materiálu pokud možno s vlast4a further system of external heat transfer surfaces 5 belongs to the reaction space, while the circumferential heat exchange surfaces 16 in FIG. 1 and FIG. 2 no longer belong to the actual part of the reaction space and have a different purpose. The heat transfer surfaces in these examples are designed as tubes. The shape and size of the functional central cavity 1 is formed by the grouping of spacers 2t which separate the gas-permeable granular or layered reaction space charge 12 marked by cross hatching from the functional central cavity 11. Both the cartridge 12 and the spacers 2 ^are made of a highly flame-retardant material, preferably with a

213 OSI ností selektivního 2éření ve spektrální délce infračervených vln kolem 6 mikrometrů. Vhodným materiálem je například korund, siliciumkarbid, kysličník zirkonia nebo hmoty se slabými přídavky lithia, thoria apod. Distanční vložky 9 jsou vzájemně vrstveny tak, že mezi dvěma sousedícími vložkami zůstává kruhové štěrbina 11. Distanční vložky 9, tvářově i funkčně odlišné, v provedení podle obr. 1 a 2 jsou širší než v provedení podle obr. 3 a 4, tvoří vlastní obalový plášt funkční centrální dutiny 1 kolem osy 2 symetrie. Zrnité nebo vrstvená náplň 12 vyplňuje celý prostor mezi distančními vložkami 9 a mezi vnitřním systémem 3 teplosměnných ploch a vnějším systémem 4 teplosměnných ploch, případně podle obr. 3 a 4 sahá až k dalšímu vnějšímu systému 5 teplosměnných ploch, jimiž také končí působnost vlastního reakčního prostoru. Mimo reakční prostor je ještě umístěna v obr. 1 a 2 válcová dělící stěna 13,. Dělící stěna 13 je kovová nebo keramická často s katalyticky aktivním povrchem, který slouží jako přídavné zabezpečení dokonalého spalování, usměrňuje proudění plynů a vyzařuje od plynů přijaté teplo obnaženému vnějšímu systému 4 teplosměnných ploch a obvodovým teplosměnným plochám 16. Dále do tohoto mimoreakčního prostoru patří přepážka 14 a pláší 17, který je i v obr. 3 a obr. 4. Plášt 17 může být opatřen neznázorněnou vnější tepelnou izolací. Silně a plně vytažené šipky 6 značí ve funkční centrální dutině 1 směr přiváděné směsi paliva a okysličovadla, a na výstupu z náplně 12 znamenají šipky 15 už jen proudící spaliny. Dvojité, slabě vytažené šipky označené číslem 7 znamenají směr vstupního media, nebo pod číslem 8 výstup tohoto media, t.j. např. ohřáté kapaliny. V obr. 6 a 7 není volné funkční centrální dutina 1 na svém obvodovém plášti ohraničena distančními vložkami 9, nýbrž symetricky uspořádaným systémem pomocných teplosměnných ploch 18, které mají na svém vnějším obvodě tepelnou izolační vrstvu 19 tak, aby meti jednotlivými teplosměnnými plochami 18 vznikly mezery 20, rovnoběžné s osou 2 symetrie. Tepelná izolační vrstva 19 je provedena např. jako keramická vrstva oddělené od pomocných obvodových teplosměnných ploch 16 buá volnou dilatační mezerou nebo je pevně spojena s povrchem těchto ploch. S výhodou se použije i kovové stínící stěny ze žáruvzdorné oceli oddělené od povrchu obvodových teplosměnných ploch 16 buá pravidelnou volnou mezerou, při níž stínící stěny přímo nepřiléhají k povrchu pomocných teplosměnných ploch 18, nebo ještě vyploněnou vhodnou izolační hmotou.213 OSIs of selective 2-IR spectral lengths of about 6 microns. A suitable material is, for example, corundum, silicium carbide, zirconium oxide or materials with low additions of lithium, thorium and the like. The spacers 9 are layered with each other so that a circular slot 11 remains between the two adjacent spacers. Figures 1 and 2 are wider than in the embodiment of Figures 3 and 4, forming the actual envelope of the functional central cavity 1 about the axis 2 of symmetry. The granular or layered packing 12 fills the entire space between the spacers 9 and between the inner heat exchange surface system 3 and the outer heat exchange surface system 4, respectively according to FIGS. 3 and 4 extending to another outer heat exchange surface system 5, which also terminates the reaction space itself. . Outside the reaction space, a cylindrical partition wall 13 is located in FIGS. The partition wall 13 is metal or ceramic, often with a catalytically active surface, which serves as an additional safeguard for perfect combustion, directs gas flow and radiates the heat received from the exposed outer heat exchange surface system 4 and the peripheral heat exchange surfaces 16. 3 and 4. The housing 17 may be provided with external thermal insulation (not shown). The heavily and fully drawn arrows 6 in the functional central cavity 1 indicate the direction of the fuel / oxidant mixture being supplied, and at the outlet of the cartridge 12 the arrows 15 are merely flowing exhaust gases. The double, slightly drawn arrows indicated by 7 indicate the direction of the inlet medium, or below 8 the outlet of the medium, i.e., the heated liquid. In Figures 6 and 7, the free functional central cavity 1 is not delimited by spacers 9 on its peripheral shell, but by a symmetrically arranged system of auxiliary heat transfer surfaces 18 which have a thermal insulation layer 19 on their outer periphery so as to form gaps. 20, parallel to the axis 2 of symmetry. The thermal insulation layer 19 is designed, for example, as a ceramic layer separated from the auxiliary peripheral heat transfer surfaces 16 either by a loose expansion gap or is firmly connected to the surface of these surfaces. Advantageously, the metal shielding walls of heat-resistant steel separated from the surface of the peripheral heat transfer surfaces 16 are either a regular free gap, in which the shielding walls do not directly adhere to the surface of the auxiliary heat transfer surfaces 18, or still lined with a suitable insulating material.

Pracovní postup v ustáleném tepelném režimu v první funkční variantě reakčního prostoru podle obr. 1 a obr. 2 je tento: Distanční vložky 9 se uvedou některým vhodným známým způsobem na zápalnou teplotu směsí, načež se již do volné funkční centrální dutiny 1 vhání ve smyslu její osy 2 symetrie jednostranně nebo protisměrně nepředehřétá a nezapálená směs paliva a okysličovadla ve směru šipky 6, dokonale homogenní při použití plynného paliva, nebo jako dokonale heterogenní suspense mlhy kapalného paliva. Vstupní proudění musí být laibinérní až mikroturbulentní. Funkční centrální dutina 1 neobsahuje míst, která by způsobovala zhášení plamene, jako jsou např. kovové chladící plochy, které by zde rušily průběh rovnoměrného ohřívání a vzněcovéní paliva, případně jeho počáteční hoření. Symetrický tvar centrální dutiny 1 ohřívá proud směsi rovnoměrně zářivým účinkem obvodového pláště funkční centrální dutiny 1, přičemž se podle známéhoThe steady-state operating mode in the first functional variant of the reaction space of FIGS. 1 and 2 is as follows: The spacers 9 are brought to the ignition temperature of the mixtures by any suitable known method, and then injected into the free functional central cavity 1 The axis of symmetry 2 does not preheat unilaterally or counter-directionally and the non-ignited fuel-oxidant mixture in the direction of arrow 6, perfectly homogeneous when using gaseous fuel, or as a perfectly heterogeneous liquid fuel mist suspension. The inlet flow must be laibinary to micro-turbulent. The functional central cavity 1 does not contain flame-extinguishing points, such as metal cooling surfaces, which would interfere with the process of uniform heating and ignition of the fuel, or its initial combustion. The symmetrical shape of the central cavity 1 heats the flow of the mixture evenly by the radiant effect of the peripheral envelope of the functional central cavity 1, whereby according to the known

213 051 nestejného rozdělení vektorů rychlosti proudění v kruhovém i jiném průřezu potrubí, jehož obdobou je i funkční centrální dutina 1, proud u stěny centrální dutiny 1 zbrzcfuje, tím se dříve ohřeje na zápalnou teplotu a za snížené rychlosti mění náhle směr a začně proudit směrem napříč svazkům vnitřního systému 3 teplosměnných ploch i vnějšího systému 4 teplosměnných ploch a dalšího vnějšího systému 5 teplosměnných ploch po počátečním vznícení. Za těchto podmínek dosahuje proud směsi paliva a okysličovadla proudící ve směru šipky 6 v centrální dutině 1 nejvyšší rychlostí proudění ve svém středu, kde přesahuje několikrát frontální ryóhlost šíření plamene, tím se zde prodlužuje doba ohřevu, takže se zhoršenou průteplivostí silnější vrstvy plynů se i opožděně dostává na zápalnou teplotu. Povrchovým spalováním směsi, nejprve jen v omezeném prostoru obvodového pláště centrální dutiny 1 a pak zejména ve vlastní náplni 12 reakčního prostoru kontaktně-kinetickým způsobem bezplamenného hoření a dále v podmínkách zvoleného tepelného režimu a dynamiky proudění v centrální dutině 1, se uvede vzněcování směsi do stavu, v němž se zcela potlačí vznik i další průběh střídání samobuzených tlakových a podtlakových vln, vznikajících střídavým zapalováním a zhášením dílčích objemů paliva. Tyto tlakové kmity jsou vždycky spojeny s akustickým projevem. Centrální dutina 1 svým geometrickým tvarem způsobuje, že všechny zpětné tlakové vlny působí současně v radiálním směru od obvodového pláště centrální dutiny _1 do společné osy 2 symetrie, a proto se ve svém účinku ruší. Navíc se diametrálně liší nízká frekvence zdrojů kmitů od vysoké vlastní frekvence funkční centrální dutiny 1. Proto výsledná akustická frekvence není slyšitelná ani ve studeném, ani v teplém stavu a nemůže mít vliv ani na řídící a regulační orgány tím, že by je rozkmitáním systému znepřesnila nebo vyřadila z činnosti.213 051 unequal distribution of flow velocity vectors in circular and other pipe cross-sections, similar to the functional central cavity 1, the current at the wall of the central cavity 1 slows down, thereby earlier heating to ignition temperature and changing suddenly at reduced speed and starts flowing across to the beams of the inner heat exchange surface system 3 and the outer heat exchange surface system 4 and the further outer heat exchange surface system 5 after initial ignition. Under these conditions, the fuel-oxidant stream flowing in the direction of the arrow 6 in the central cavity 1 reaches the highest flow velocity at its center where it exceeds the flame spread frontal several times several times, thereby increasing heating time. gets to the ignition temperature. By surface combustion of the mixture, first only in the limited space of the peripheral envelope of the central cavity 1 and then in particular in the actual filling of the reaction space by contact-kinetic flame-free combustion and further under conditions of the selected thermal regime and flow dynamics in the central cavity 1 , which completely suppresses the occurrence and further course of alternation of self-excited pressure and vacuum waves arising from alternating ignition and quenching of partial volumes of fuel. These pressure oscillations are always associated with acoustic performance. The central cavity 1, due to its geometric shape, causes all the return pressure waves to act simultaneously in the radial direction from the peripheral envelope of the central cavity 1 to the common axis of symmetry 2 and therefore interferes with their effect. In addition, the low frequency of the oscillating sources differs dramatically from the high natural frequency of the functional central cavity 1. Therefore, the resulting acoustic frequency is neither audible in the cold nor in the warm state, nor can it affect the control and regulating bodies out of action.

Přechod plynů z funkční centrální dutiny 1 do náplně 12 zprostředkovávají štěrbinyThe passage of gases from the functional central cavity 1 to the cartridge 12 is mediated by slits

11. v nichž začíná radiální proudění vznícených plynů a současně se v těchto štěrbinách 11 začíná proces vlastního bezplamenného spalování. Porovná-li se větší šířka distančních vložek 2 ⁸ větší radiální vzdálenost vnitřního systému 3 teplosměnných ploch podle obr.11. in which the radial flow of the ignited gases begins and at the same time the process of flameless combustion itself begins in these slots 11. If the greater width of the spacers ²⁸ is compared, the greater the radial distance of the inner heat transfer surface system 3 of FIG.

a obr. 2 s menší šířkou distančních vložek 2 ⁸ blíže k centrální dutině umístěného vnitřního systému 3 teplosměnných ploch na obr. 3 a obr. 4, vynikne funkční rozdíl obou uspořádání takto:and FIG. 2 with the smaller width of the spacers ²⁸ closer to the central cavity of the internal heat exchange surface system 3 of FIGS.

Vnitřní systém 3. teplosměnných ploch ovlivňuje svým chladícím účinkem především vývoj teploty ve funkční centrální dutině 1. Zmenšený chladící účinek širších distančních vložek 9, případně větší odstup vnitřního systému 3 teplosměnných ploch od obvodů těchto vložek 9, má za následek vyšší teplotu obvodového pláště centrální dutiny 2 nad 1 200° C a intenzivnější ohřívání proudu směsi a s výhodou se ho použije při heterogenní směsi, kde urychluje odpařování zaváděné suspense kapalného paliva přes tvorbu přechodné fáze jeho pyrogenetického štěpení. Poněkud jinak.upravené uspořádání a zvláště pak odstranili se vůbec z reakčního prostoru chladící vliv vnitřního systému 3 teplosměnných ploch jejich úplným vypuštěním, a za případné podmínky, že se povrch distančních vložek 2 vhodně aktivuje, může funkční centrální dutina 1 a štěrbiny 11 vyvolávat svým účinkem za záměrně vyvolaných vysokých teplot katalytické předzplyňování dispergovaných částic tekutých paliv bez vzniku přechodové fáze tvorby sazí u některých druhů tekutých paliv.The inner system 3 of the heat transfer surfaces influences mainly the temperature development in the functional central cavity 1 by its cooling effect. The reduced cooling effect of the wider spacers 9 2 above 1200 ° C and more intensive heating of the mixture stream, and is preferably used in a heterogeneous mixture, where it accelerates the evaporation of the introduced liquid fuel suspension through the formation of a transient phase of its pyrogenetic cleavage. A somewhat different arrangement and in particular the cooling effect of the internal system 3 of the heat exchange surfaces has been completely removed from the reaction space by completely draining them, and under the condition that the surface of the spacers 2 is appropriately activated, the functional central cavity 1 and slots 11 can at deliberately induced high temperatures, catalytic pre-gasification of dispersed liquid fuel particles without the formation of a transition phase of carbon black formation in some types of liquid fuel.

213 BS1213 BS1

Kromě této možnosti se může reakční prostor zmenšením nebo odstraněním některých teplosměnných ploch změnit zcela nebo částečně na katalytický systém velkoprůmyslových štěpných a zplynovacích endothermních a exothermních reakcí, kde není hlavním účelem předávat teplo, ale vyrábět různé plyny pro chemický průmysl.In addition to this possibility, the reaction space can be transformed wholly or partially into a catalytic system of large-scale cleavage and gasification endothermic and exothermic reactions by reducing or removing some heat transfer surfaces, where the main purpose is not to transfer heat but to produce different gases for the chemical industry.

Oblest intenzivního hoření a poloha nejvyšších spalovacích teplot se ustálí v uspořádání podle obr. 1 a obr. 2 až kolem místa, kde plyny proudící radiálním směrem štěrbinami 11 opouštějí vnější obvod distančních vložek % a vstupují do náplně 12. Děje se to jednak následkem zmíněného chladícího účinku vnitřního systému 3. teplosměnných ploch, který působí především pokles teploty distančních vložek j?, ale současně a hlavně i zvětšováním průtočného -profilu reakčního prostoru pro produkty hoření, které je podstatné a činí několikanásobek hodnoty průtočného průřezu v místě vzněcování paliva na vnitřní obvodové ploše.funkční centrální dutiny 1. V místě styku plynů s nechráněným povrchem vnitřního systému teplosměnných ploch 3 je už sklon k zachlazování a zhášení eventuálních zbytků dosud nespálených plynů vcelku zanedbatelný, protože následujícím nuceným radiálním průchodem plynů horkou vrstvou náplně 12 se znova ohřejí na zápalnou teplotu a dokončí své spalování. Náplň 12 pak předá většinu tepla za zvlášť příznivých lokálních podmínek pro tepelnou radiaci oběma systémům teplosměnných ploch vnitřnímu systému 2 ^a vnějšímu systému 4.The bypass of intense combustion and the position of the highest combustion temperatures will stabilize in the arrangement of FIGS. 1 and 2 up to the point where the gases flowing in the radial direction through the slots 11 leave the outer perimeter of the spacers% and enter the cartridge. effect of the internal system 3 of the heat transfer surfaces, which mainly causes a decrease in the temperature of the spacers, but at the same time and mainly by increasing the flow profile of the reaction space for combustion products, which is substantial and several times the flow cross-section value Functional central cavities 1. At the point of contact of the gases with the unprotected surface of the internal system of the heat transfer surfaces 3, the tendency to cool and quench any remaining unburned gases is already quite negligible, because of the following forced radial by passing the gases through the hot layer of cartridge 12, they are reheated to the ignition temperature and complete their combustion. The cartridge 12 then transfers most of the heat under particularly favorable local conditions for thermal radiation to both heat exchange surface systems to the inner system 2 ^{and the} outer system 4.

Jiný vývoj teplotního pole se utváří podle uspořádání, znázorněného v obr. 3 a obr.Another development of the temperature field is formed according to the arrangement shown in FIG. 3 and FIG.

4, který přísluší druhé funkční variantě. Jejím hlavním znakem je malá šířka distančních vložek 2 ^a tedy i malá hloubka štěrbin 11. Současně jsou všechny tři systémy teplosměnných plochvnitřní systém 3, vnější systém 4 a další vnější systém 2 posunuty blíže k funkční centrální dutině 1, která zůstává v průměru přibližně stejná jako při první variantě v obr. 1 a obr. 2. To mé za následek, že chladící vliv vnitřního systému 2 teplosměnných ploch se projevuje daleko výrazněji na teplotě distančních vložek 9, a proto teplote funkční centrální dutiny 1 na svém obvodovém plášti se sníží na teplotu pod 1 200° C. Tím se sníží i intenzita tepelného záření na proud směsi, a proto klesne i teplota proudící směsi. Nižší teplota ve funkční centrální dutině 1 sleduje jednak příznivější podmínky pro indikaci jevů v této části reakčního prostoru, ale především působí k tomu, že se pásmo intenzivního spalování a nejvyšších teplot přesouvá výrazněji až do blízkosti vnějšího systému 4 teplosměnných ploch. To je další podstatná změna proti první variantě (obr. 1 a obr. 2) v tom, že infračerveným zářením náplně 12 jsou ve druhé variantě (obr.4, which belongs to the second functional variant. Its main feature is the small width of the spacers 2 ^and hence the shallow depth of the slots 11. At the same time, all three heat exchange surface systemsin the inner system 3, outer system 4 and other outer system 2 are moved closer to the functional central cavity 1 which remains approximately the same as As a result, the cooling effect of the internal heat exchange surface system 2 is much more pronounced on the temperature of the spacers 9, and therefore the temperature of the functional central cavity 1 on its peripheral sheath is reduced to the temperature. below 1200 ° C. This also reduces the intensity of the heat radiation per flow of the mixture, and therefore the temperature of the flowing mixture also decreases. The lower temperature in the functional central cavity 1 observes more favorable conditions for indicating the phenomena in this part of the reaction space, but mainly causes the zone of intense combustion and the highest temperatures to shift more significantly to the vicinity of the external system 4 of the heat transfer surfaces. This is another substantial change from the first variant (Fig. 1 and Fig. 2) in that the infrared radiation of the cartridge 12 is in the second variant (Fig. 1).

a obr. 4) ozařovány místo dvou všechny tři systémy teplosměnných ploch vnitřní systém 2, vnější systém 4 a další vnější systém 2· Dokonalé spálení zbytků náhodně a předčasně zchlazených plynů obstarávají dva ničím nepřerušené horké pásy náplně 12 nejprve mezi teplosměnnými plochami vnitřního systému 2 a vnějšího systému 4 a pak mezi plochami 'Vnějšího systému 4 a dalšího vnějšího systému 2· Tato varianta je však méně vhodná pro tekuté palivo.and Fig. 4) irradiated instead of two, all three heat exchange surface systems inner system 2, outer system 4, and another outer system 2 · Two unbroken hot strips of cartridge 12 are initially completely burnt off residues of accidentally and prematurely cooled gases between the heat exchange surfaces of inner system 2 and however, this variant is less suitable for liquid fuel.

V obr. 5 a obr. 6 je jako jeden z mnoha jiných případů, spojených s existencí volné centrální dutiny 1, uvedena třetí funkční varianta. Centrální dutina 1 je v tomto případě na obvodě ohraničena do zvoleného tvaru svazkem pomocných teplosměnných ploch 18, jimižIn Figures 5 and 6, a third functional variant is shown as one of many other cases associated with the existence of a free central cavity 1. In this case, the central cavity 1 is circumferentially bounded to the selected shape by a bundle of auxiliary heat transfer surfaces 18, through which

213 OSI také protéké ve sledovaném příkladě kapalina,, zapojené do okruhu ohřívání. Povrch pomocných teplosměnných ploch 18 narozdíl od ostatních systémů teplosměnných ploch v kterékoli z dříve popsaných variant obr. 1, 2, 3 a 4, jekož i v obr. 6 a obr. 7, je opatřen tepelnou izolací lg. Bez tepelné izolace 19 nelze totiž v centrální dutině g proud směsi přivést ani k hoření, ale ani ke vznícení, a proto nelze spalování přenést za obvod fu nkční centrální dutiny 1 axiálními mezerami 20 do náplně 12. Způsobuje to kromě objemové stísněnosti dutiny 1 především kovový nebo jiný povrch se silným ochlazovacím a zhéšecím účinkem pomocných teplosměnných ploch 18. Tomu zabrání tepelná izolace 19. S ohledem na různé hodnoty tepelné vodivosti zmíněných druhů tepelné izolace 19 se volí jejich tloušťka tak, aby teplota na povrchu tepelné izolace 19 se v ustáleném tepelném stavu udržovala asi na hodnotě kolem 900° C. To způsobí, že se proudící směs v centrální dutině 1 jen omezeně vzněcuje a vlastní hoření se prakticky přenáší až za štěrbiny 20 do náplně 12 a v pokračujícím proudění se pásmo nejvyšších spalovacích teplot se současným ukončením procesu hoření přesune až do oblastí mezi jednotlivé členy Vnitřního systému 3 teplosměnných ploch, takže jejich celý obvod a přivrácená polovina obvodu teplosměnných ploch vnějšího systému 4 jsou vystaveny přímému účinku infračerveného záření náplně 12. Tato varianta je méně vhodná pro tekutá paliva a pro vysoké a nejvyšší výkony.213 OSI also flows in the monitored example liquid connected to the heating circuit. The surface of the auxiliary heat transfer surfaces 18, unlike the other heat transfer surface systems in any of the previously described variants of Figs. 1, 2, 3 and 4, as in Figs. 6 and 7, is provided with thermal insulation 18. In fact, without the thermal insulation 19, the mixture flow in the central cavity g can be brought neither to the combustion nor to the ignition, and therefore the combustion cannot be transferred beyond the periphery of the functional central cavity 1 through axial gaps 20 into the filling 12. or other surface with a strong cooling and sagging effect of the auxiliary heat transfer surfaces 18. This is prevented by the thermal insulation 19. With respect to the different thermal conductivity values of said types of thermal insulation 19, their thickness is chosen so that the temperature on the thermal insulation surface 19 This causes the flowing mixture in the central cavity 1 to ignite only to a limited extent and the actual combustion is practically transferred beyond the slits 20 to the cartridge 12 and in the continuing flow the zone of the highest combustion temperatures with the termination of the combustion process. moves up to the area between the individual members of the inner heat exchange surface system 3, so that their entire circumference and the apparent half circumference of the heat exchange surfaces of the outer system 4 are exposed to the direct infrared radiation of the cartridge 12. This variant is less suitable for liquid fuels and high and highest performance.

V obr. 1 a v obr. 2 jsou umístěny jako jeden příklad náhodně voleny z mnoha možností dal*í funkční prvky, které už sice neovlivňují vlastmi způsob podle vynálezu, ale naznačují, jak výhodný je tvar reakčního prostoru na účinné dochlazování spalin. Jedním z funkčních prvků je válcová dělící stěna 13, která zachycuje proudící paliny 15. Dělící stěna 13 je kovová nebo keramická, často s katalyticky aktivním povrchem, který slouží jako přídavné zabezpečení dokonalého spalování, ale jejím hlavním úkolem je předávat teplo odejmuté proudícím spalinám 15 zase oboustranným zářením za teploty kolem 800° C •teplosměnným plochém vnějšího systému 4 a obvodovým plochám 16. Dělící stěna 13 společně s přepážkou 14 řídí a usměrňuje proudící spaliny 15 od výstupu z reakčního prostoru až do prostoru ohraničeného pláštěm 17, který s vnější tepelnou izolací, která není znázorněna , se také podílí na vyzařování odpadního tepla obvodovým teplosměnným plochémIn Fig. 1 and Fig. 2, other functional elements are randomly selected as one example from a number of possibilities, which, although they do not affect the process according to the invention, but indicate how advantageous the shape of the reaction space is to effectively cool the flue gases. One of the functional elements is a cylindrical partition 13 which receives the flowing fumes 15. The partition 13 is metal or ceramic, often with a catalytically active surface, which serves as an additional safeguard for perfect combustion, but its main task is to transfer the heat removed to the flowing flue gas 15 radiation on both sides at a temperature of about 800 ° C; a heat exchange flat external system 4 and peripheral surfaces 16. The partition wall 13, together with the partition 14, controls and directs the flue gas flow 15 from the exit of the reaction space to the space bounded by jacket 17 which with external thermal insulation; which is not shown, it also participates in the emission of waste heat by the peripheral heat exchange flat

16. Teprve zbytek tepla se předává tangenciálním prouděním konvekčně příslušným teplosměnným plochám v téměř zanedbatelném podílu proti celkové koncepci přenosu tepla zářením.16. Only the remainder of the heat is transferred by tangential convection to the respective heat exchange surfaces in a nearly negligible proportion compared to the overall concept of heat transfer by radiation.

V provedení podle obr. 3 a obr. 4 vyzáří náplň 12 více tepla než podle obr. 1 a obr. 2, a proto stačí odvádět spaliny volnými prostorami mezi jednotlivými Členy dalšího vnějšího systému g teplosměnných ploch, které na přední straně nevykryje náplň 12/ Proudění je souosé a je viditelné v obr. 3. Spaliny se nakonec souosým opačným prouděním vracejí mezi žádní stěnou dalšího vnějšího systému g teplosměnných ploch a pláštěm 17. Tento způsob zvyšuje nárok na větší hmotnost náplně 12 a tím také tepelnou kapacitu zařízení, v němž se způsob podle vynálezu uplatní.In the embodiment of Figs. 3 and 4, the cartridge 12 radiates more heat than in Figs. 1 and 2, and it is therefore sufficient to vent the flue gas through the free spaces between the individual members of another external heat exchange surface system g which does not cover the cartridge 12. The flow is coaxial and is visible in FIG. 3. The flue gas finally returns by coaxial reverse flow between no wall of another external heat exchange surface system g and the housing 17. This method increases the demand for a larger charge 12 and hence the heat capacity of the device. process according to the invention.

Každá ze tří příkladem uváděných variant se vyznačuje v ustáleném stavu jiným tepelným režimem v reakčním prostoru, který je provázen jiným průběhem teplot. TeplotníEach of the three exemplified variants is characterized by a different thermal regime in the reaction space, which is accompanied by a different temperature profile, at steady state. Thermal

213031 diagram, uvedený v obr. 8, představuje další změnu v průběhu tepelného režimu, jak vyplývá ze změněných podmínek způsobu průběhu třetí funkční varianty, podle vynélezu, charakterizovaných obr. 6 a obr. 7. Tento diagram končí u vztahového písmene h, protože znázorněný reakční prostor postrádá úsek dochlazování spalin, který by snížil teploty proudících spalin 15 asi podle průběhu čárkovaně značené křivky mezi body h a i.The 213031 diagram shown in Fig. 8 represents a further change during the thermal mode, as evidenced by the changed process conditions of the third functional variant, according to the invention, characterized in Figs. 6 and 7. the reaction space lacks a flue gas cooling section which would lower the temperatures of the flue gas flow 15 according to the course of the dashed line between points h and i.

Každý ze znázorněných reakčních prostorů ns obr. 1-2, obr. 3-4 a obr. 6-7 možno rozdělit na dvě poloviny nebo na klínovité výseče jednou nebo dvěma rovinami, vedenými v ose 2 symetrie a vhodným rozšířením nově vzniklého útvaru z bývalé centrální dutiny 1 dosáhnout toho, aby byl schopen se jí funkčně zcela přizpůsobit a vyrovnat. Pak mohou tyto dílčí úseky reakčního prostoru uvolňovat a předávat teplo zářením samostatně ve smyslu způsobu podle vynálezu a mohou být nasazovány skupinově i do nesymetrických bloků, jako tomu je při ohřevu pevných hmot různých tvarů a rozměrů, například hutních výrobků a strojírenských polotovarů apod.Each of the illustrated reaction spaces n with Figs. 1-2, 3-4 and 6-7 can be divided into two halves or wedge-shaped slices by one or two planes, guided in the axis 2 of symmetry and by suitable extension of the newly formed formation from the former of the central cavity 1 so as to be able to fully adapt and align it functionally. Thereafter, these partial sections of the reaction space can release and transmit heat by radiation alone in the sense of the method of the invention and can be used in groups and in asymmetric blocks, as is the case for heating solids of various shapes and dimensions, for example metallurgical products and mechanical semi-finished products.

Další oblastí efektivního využití způsobu podle vynálezu v základních symetrických reakčních prostorech nebo v přizpůsobených blokových formacích, kde se obě varianty reakčních prostorů přizpůsobují pouze tvarově danému účelu, jsou technologie ohřívání a sušení sypkých hmot i vzdušnin (plynů), přičemž ohřevy na velmi vysoké teploty jsou tímto způsobem zvlášť výhodné v další řadě průmyslových oborů. Zvláštním směrem využití způsobu podle vynálezu bude tavení, spékání, pražení rudných i nerudných'surovin nebo kovů, ale i redukce rud. V extrémním případě bude radiační náplň 12 sama jedinou teplosměnnou plochou jsouc přitom zároveň i tepelně zpracovávaným mediem.Another field of efficient use of the process according to the invention in basic symmetrical reaction spaces or in adapted block formations, where both variants of the reaction spaces adapt only to the shape, is the technology of heating and drying of bulk materials and air (gases). in this way particularly advantageous in a wide range of industrial fields. A particular application of the process according to the invention will be melting, sintering, roasting of ore and non-ore materials or metals, but also of ore reduction. In the extreme case, the radiation charge 12 itself will be the only heat transfer surface being a heat-treated medium.

Na přední místo bude také patřit využití daného principu ve stavbě kotlů všech kategorií - počínaje individuelním, ústředním nebo blokovým vytápěním bytů i celých sídlišť, přes průmyslové soustavy nízkotlaké, středotlaké až do vysokotlakých agregátů teplovodních, parních nebo pro použití jiných téplosměnných medií než je voda, jejichž výhody leží v mobilnosti zařízení o nízké hmotnosti a v malých rozměrech, že mohou tvořit integrovanou jednotku s pracovním zařízením. Tyto vlastnosti a výhody se zvlášť uplatní u balených pojízdných centrál, ale svoje uplatnění najdou i v kotelnách pro energetické účely s nejvyššími parametry péry a s mimořádně krátkou dobou náběhu ze studeného stavu na plný výkon. Zvláště významného použití tohoto vynélezu se dosáhne tenkrát, když se spalovací prostor všech klasických plamencových kotlů a dalších kotlů, které mají symetricky uspořádaný spalovací prostor a alespoň první systém téplosměnných ploch kolem něho pravidelně rozložený, vybaví některým zařízením k provádění způsobu podle tohoto vynálezu. Konstrukční úprava je nenáročná, zpravidla odpadnou jen dochlazovací kouřové systémy (trubky), takže tvar, vzhled a rozměry kotle zůstanou obvykle zachovány. Zvýší se jen tepelný výkon jednotky nejméně dvakrát, může se však dosáhnout až čtyřnásobku původního nominelního výkonu po změně dochlazovacího systému v souhlase s některým provedením způsobu podle vynélezu. Pretože ve všech zmíněných případech bude účinnost zařízení podle způsobu ve smyslu vynálezu dosahovat vysokých hodnot, ukazují se za současné progresivní miniaturizace zvlášť výhodné perspektivy využití tohoto způsobu jak u klasických, ale i nových principů trakčních motorů, jakými jsou Stirling, Minto, parní pohony, turbiny aPriority will also be given to the application of this principle in the construction of boilers of all categories - from individual, central or block heating of flats and entire housing estates, to low-pressure, medium-pressure industrial systems up to high-pressure hot water, steam or other heat transfer media whose advantages lie in the mobility of lightweight devices and in small dimensions, that they can form an integrated unit with work equipment. These features and advantages are especially useful for packaged mobile central heating systems, but they can also be used in boiler rooms for energy purposes with the highest feather parameters and with an extremely short rise time from cold to full capacity. A particularly important application of this invention is achieved when the combustion chamber of all conventional flame boilers and other boilers having a symmetrically arranged combustion chamber and at least a first system of heat exchange surfaces distributed around it are equipped with some apparatus for carrying out the method according to the invention. The design is not demanding, as a rule, only the after-cooling smoke systems (pipes) are eliminated, so that the shape, appearance and dimensions of the boiler are usually maintained. Only the heat output of the unit will increase at least twice, but it may be up to four times the original nominal power after the cooling system has been changed in accordance with some embodiment of the method of the invention. Since in all these cases the efficiency of the apparatus according to the method according to the invention will reach high values, with progressive miniaturization, particularly advantageous perspectives of using this method are shown in both classical and new principles of traction motors such as Stirling, Minto, steam drives, turbines. and

213 051 v neposlední řadě nově koncipované kaskádové hybridní motory s výhodnějšími provozními vlastnostmi a s podstatné vyšší účinností v jednodušší základní konstrukci a bez nutnosti řízeni dílčích úseků složitou elektronikou.Last but not least, the newly designed cascade hybrid engines with more efficient operating characteristics and with significantly higher efficiency in a simpler basic design and without the need to control sub-sections with complex electronics.

Způsobu podle vynálezu se využije především ve všech typech výměníku tepla, jako jsou kotle pro ohřívání a odpařování vody a dalších kapalin, ve výměnících ns ohřívání plynů nebo tekutých kovů. bále se způsobu podle vynálezu využije v oblasti ohřívacích, pražících, redukčních, spékaeích a tavících procesů v průmyslu hutnickém, keramickém, chemickém, petrochemickém, potravinářském a v dalších profesích, zvláště pak v energetickém a jaderném průmyslu.The process according to the invention is used in particular in all types of heat exchangers, such as boilers for heating and evaporating water and other liquids, in heat exchangers for heating gases or liquid metals. Furthermore, the process according to the invention is used in the field of heating, roasting, reducing, sintering and melting processes in the metallurgical, ceramic, chemical, petrochemical, food and other industries, especially in the power and nuclear industries.

Claims

1. A method for controlling the contact-kinetic flame-free combustion process for heating masses by radiation of a gas-permeable radiation mass which releases bound heat from a gaseous or liquid fuel by means of which it either heats itself or heats itself, being continuously exchanged, or it becomes a stable emitter that immediately emits the heat of heat to other liquid, gaseous or solid materials that flow separately or pass through the reaction space, characterized in that a homogeneous or heterogeneous mixture of fuel and oxidant is introduced into the functional central cavity in an unlit condition. distributed symmetrically about the axis of symmetry of the reaction space and whose peripheral surface is brought to an operating temperature of 800 ° C or higher by varying the dissipation of part of the heat from its surface and heated to the ignition temperature on this inner preheated central cavity; at the same time it ignites on the surface of this cavity, while the intense combustion zone of the whole mixture mixture and intensive temperatures is transferred beyond the outer periphery of the central cavity jacket and by continuing flow directed transversely to the heat transfer surfaces an intense heat emitter stabilizing independently of the changes in the thermal mode of the combustion process.

2. A method according to claim 1, characterized in that the axial flow of the mixture and oxidant in the central cavity is heated by intensity-controlled radiation of its peripheral shell, and the ignition start characterized by a temperature above 1200C is already located in the space of the coal cavity. the combustion temperatures up to the maximum attainable temperature are allowed to proceed gradually during the next over-cooling.

3. The method of claim 1, wherein the temperatures of the central cavity are lowered below 1200 DEG C. by limiting radiation of its cladding by controlled heat dissipation from the immediate periphery of the central cavity, where the combustion progresses temporarily and the intense combustion zone is transferred. to a region farther from the axis of symmetry of the reaction space of the radial flow of the mixture, where a sharp increase in the highest combustion temperatures is still occurring.

213 051

4. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fuel-oxidant mixture stream is quenched and even before it enters the central cavity protected from the flame-extinguishing effect, and is then spatially symmetrically heated to a constant non-pulsating state.

5. A method according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that it is catalyzed by the shell of the central cavity.

6. The method according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that the fuel / oxidant mixture is conducted in a direction away from the axis of symmetry and the combustion and the heat transfer through radiation only take place in certain parts of the reaction space associated therewith.