DE3538634C2

DE3538634C2 - Strahlungserhitzungseinrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE3538634C2
Application number: DE3538634A
Authority: DE
Inventors: Ryozo Echigo; Toshio Tomimura; Chikashi Nishino; Noboru Sue
Original assignee: Mitsubishi Petrochemicals Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemicals Engineering Co Ltd
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1997-02-13
Anticipated expiration: 2005-10-31
Also published as: JPH0345311B2; GB2167176A; JPS61110875A; FR2572505B1; US4731017A; GB2167176B; FR2572505A1; DE3538634A1; GB8526882D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Strahlungserhitzungseinrichtung und ein Strahlungserhitzungsverfahren.

Für die Rückgewinnung von Wärmeenergie ist ein Ofen bekannt, der für eine erhöhte thermische Leistungsfähigkeit geeignet ist und in dem Teil der wesentlichen Wärmeenergie eines Feuer gases, welches von einem brennenden Gas abgegeben wird, zu rückgewonnen und als Strahlungsenergie verwendet wird.

In der JP 55-25353/1980 A ist ein Erhitzungsofen beschrieben, der eine Lufteintrittsöffnung in einer unteren Umfangswand, eine Feuergasabgabeöffnung am oberen Ende, einen Rost über der Lufteintrittsöffnung und ein Drahtnetz über dem Rost aufweist, wobei der Raum unter dem Rost eine Verbrennungskammer bildet, während der Raum zwischen dem Rost und dem Drahtnetz einer Erhitzungskammer bildet, so daß dadurch ein Material innerhalb der Erhitzungskammer durch die wesentliche Wärme des Feuergases von der Verbrennungskam mer erhitzt wird, wobei ein Teil der wesentlichen Wärme des Feuergases mittels des Drahtnetzes zurückgewonnen wird und wo bei das Material auch durch die Strahlungswärme von dem er hitzten Drahtnetz erhitzt wird.

In der JP 56-149900/1981 U ist ein Erhitzungsofen beschrieben, in dem ein Feuergaskanal innerhalb eines Ofenkörpers, der von einer Ofen wand umgeben ist, mittels eines luftdurchlässigen Festkörpers unterteilt ist, wobei alles Feuergas durch den luftdurchlässi gen Festkörper hindurchgeleitet wird, um zu bewirken, daß der Festkörper die Wärmeenergie des Feuergases absorbiert und daß die absorbierte Wärmeenergie stromaufwärts abgestrahlt wird.

Die vorstehend beschriebenen Erhitzungsöfen sind aufbaumäßig dadurch charakterisiert, daß der luftdurchlässige Festkörper oder das Drahtnetz stromabwärts von dem Feuergaskanal vorgese hen ist und alles Feuergas durch den luftdurchlässigen Fest körper oder das Drahtnetz hindurchgeführt wird, und funktio nell sind diese Erhitzungsöfen dadurch charakterisiert, daß die mittels des luftdurchlässigen Festkörpers oder des Draht netzes zurückgewonnene Wärmeenergie als Strahlungsenergie in der Stromaufwärtsrichtung des Feuergaskanals wieder abgegeben wird. In diesen Erhitzungsöfen wird das zu erhitzende Material dem Feuergas direkt ausgesetzt.

Echigo et al. haben über die Ergebnisse einer numerischen Ana lyse eines Wärmeaustauschers berichtet, der einen Erhitzungs abschnitt (Hochtemperaturabschnitt) und einen zu erhitzenden Abschnitt (Niedrigtemperaturabschnitt) sowie eine optisch transparente Zwischenwand zwischen ihnen aufweist, worin ein luftdurchlässiger Festkörper, der eine hohe Porosität hat und in dem Erhitzungsabschnitt angeordnet ist, mit einem Hochtem peraturgas erhitzt wird, und worin die Strahlungswärme von dem erhitzten luftdurchlässigen Festkörper durch die optisch transparente Zwischenwand hindurchgeleitet und von einem luft durchlässigen Festkörper absorbiert wird, der in dem Niedrig temperaturabschnitt vorgesehen ist (ASME, JSME THERMAL ENGI NEERING JOINT CONFERENCE, Honolulu, Hawaii, gehalten am 20. bis 24. März 1983; und Sammlung von Vorträgen des 20. japani schen Wärmeübertragungssymposiums, Seite 430 bis 432, 1. bis 3. Juli 1983, Fukuoka, Japan.

Das charakteristische Merkmal des vorstehenden Wärmeaustau schers besteht darin, daß Strahlungsenergie von dem Hochtempe raturabschnitt durch die optisch transparente Zwischenwand hindurchgeführt wird, so daß sie den luftdurchlässigen Fest körper, der sich in dem Niedrigtemperaturabschnitt befindet, direkt erhitzt.

Schließlich ist aus der DE 28 29 675 A1 eine Strahlungserhit zungseinrichtung bekannt, die folgendes aufweist:

(a) Ein Gehäuse, das einen zu erhitzenden Bereich umfaßt, der durch das als gasundurchlässiges Begrenzungsteil ausge bildete Gehäuse von der Umgebung abgegrenzt ist, von der aus durch Sonnenenergie erhitzt wird; und
(b) eine wärmeaufnehmende Substanz, die in dem zu erhitzenden Bereich so vorgesehen ist, daß sie durch das gasundurch lässige Begrenzungsteil hindurch mittels der Sonnenener gie erhitzbar ist.

Im einzelnen enthält diese als Solarenergiesammler ausgebil dete Strahlungserhitzungseinrichtung als wärmeaufnehmende Sub stanz ein gasdurchlässiges rohrförmiges Absorbermaterial aus Keramik, Graphit, Refraktorwerkstoff oder hochtemperaturfestem Metall, das im Abstand von dem Gehäuse angeordnet ist, welches seinerseits aus optisch transparentem Material, nämlich Glas, z. B. Quarzglas oder Saphir, besteht, so daß das von einer ne ben der Strahlungserhitzungseinrichtung angeordneten Solar spiegelanlage gebündelte Sonnenlicht durch das optisch trans parente Material hindurchtritt und das Absorbermaterial direkt erhitzt. Die von dem rohrförmigen Absorbermaterial absorbierte Solarenergie wird mittels eines Arbeitsgases abgeführt, das in den Ringraum zwischen Gehäuse und wärmeaufnehmender Substanz zugeführt, durch das Absorbermaterial hindurchgeführt und durch das Innere des von dem Absorbermaterial gebildeten Rohrs einer Nutzungsvorrichtung weitergeleitet wird.

Mittels dieses bekannten Solarenergiesammlers mit Absorber kann zwar die Wärme der einfallenden Sonnenstrahlung nutzbar gemacht werden, er eignet sich jedoch nicht oder nur in sehr beschränktem Umfange dazu, die verschiedenartigsten Substanzen auf einstellbare vorbestimmte hohe Temperaturen, insbesondere in chemischen Anlagen zum Zwecke der Durchführung von Reaktio nen o. dgl. zu erhitzen, sondern dient im allgemeinen lediglich zur Energiegewinnung.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Strahlungser hitzungseinrichtung und ein Strahlungserhitzungsverfahren zur Verfügung zu stellen, die bei hoher thermischer Leistungsfä higkeit und/oder hohem thermischem Wirkungsgrad in weitem Um fang zur Erhitzung der verschiedensten Substanzen auf hohe, vorbestimmte, einstellbare Temperaturen und/oder zur Durchfüh rung von chemischen Reaktionen geeignet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Strahlungserhit zungseinrichtung gelöst, die folgendes umfaßt:

(a) ein Gehäuse, das einen zu erhitzenden Bereich umfaßt, der durch ein gasundurchlässiges Begrenzungsteil von einem erhitzenden Bereich abgegrenzt ist, wobei in dem erhit zenden Bereich ein poröses Strahlerteil angeordnet ist, welches Poren für das Hindurchströmen eines Hochtempera turgases hat;
(b) das gasundurchlässige Begrenzungsteil aus einem für Wär mestrahlungsenergie im wesentlichen optisch nichttranspa rentem Material hergestellt ist, so daß es Wärmeenergie von dem porösen Strahlerteil aufnimmt, und
(c) eine wärmeaufnehmende Substanz, die in dem zu erhitzenden Bereich so vorgesehen ist, daß sie durch das gasundurch lässige Begrenzungsteil hindurch und von dem gasundurch lässigen Begrenzungsteil her durch Wärmeenergie erhitzbar ist.

Außerdem wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Strahlungserhitzungsverfahren zum Erhöhen der Temperatur einer Substanz in einem Temperaturerhöhungsbereich einer Strahlungserhitzungseinrichtung, in dem die Substanz einer Wärmestrahlungsenergie ausgesetzt wird, die durch ein gasun durchlässiges Begrenzungsteil hindurchgeht und von dem gasun durchlässigen Begrenzungsteil herkommt, welches den Tempera turerhöhungsbereich der Strahlungserhitzungseinrichtung be grenzt und aus einem für Wärmestrahlungsenergie im wesentli chen optisch nichttransparenten Material hergestellt ist, wo bei

(A) ein Hochtemperaturgas durch ein poröses Strahlerteil, welches in einem durch das Begrenzungsteil von dem Tempe raturerhöhungsbereich abgetrennten erhitzenden Bereich angeordnet ist, in einer von dem gasundurchlässigen Be grenzungsteil wegweisenden oder zu dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil parallelen Richtung hindurchgeführt wird, so daß das poröse Strahlerteil zum Erzeugen von Wärme strahlungsenergie auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird; und wobei
(B) von dem porösen Strahlerteil abgegebene Wärmestrahlungs energie von dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil absor biert und durch das gasundurchlässige Begrenzungsteil in den Temperaturerhöhungsbereich an die zu erhitzende Sub stanz abgegeben wird.

Weiterbildungen der Strahlungserhitzungseinrichtung nach der Erfindung und des erfindungsgemäßen Strahlungserhitzungsver fahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung sei nachstehend anhand einiger besonders bevor zugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungs form einer Strahlungserhitzungseinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Strahlungserhit zungseinrichtung nach der Erfindung, wobei Fig. 2(a) eine schematische Teilschnittansicht dieser Ausführungsform und Fig. 2(b) eine schematische Teilvertikalschnittansicht derselben ist;

Fig. 3 bis 7 schematische Querschnittsansichten von ande ren, unterschiedlichen Ausführungsformen der Strah lungserhitzungseinrichtung nach der Erfindung;

Fig. 8 Kurvendarstellungen, welche die Temperaturänderungen in dem erhitzenden Bereich und dem zu erhitzenden Bereich zeigen, die auf der Basis von Ergebnissen erstellt worden sind, welche unter Verwendung der in Fig. 7 gezeigten Strahlungserhitzungseinrichtung erhalten wurden; und

Fig. 9 Kurvendarstellungen, welche Änderungen in der Rate (η, %) der Enthalpiezunahme in dem erhitzten Be reich in Abhängigkeit von der Verbrennungsleistung in dem erhitzenden Bereich veranschaulichen, die auf der Basis von Ergebnissen aufgetragen worden sind, welche unter Verwendung der in Fig. 7 gezeigten Strahlungserhitzungseinrichtung erhalten wurden.

Die Strahlungserhitzungseinrichtung hat einen erhitzenden Be reich und einen zu erhitzenden Bereich, wobei ein gasundurch lässiges Begrenzungsteil aus einem im wesentlichen optisch nichttransparenten Material zwischen denselben angeordnet ist. Ein poröses Strahlerteil ist in dem erhitzenden Bereich vorge sehen. Ein Hochtemperaturgas, das in dem erhitzenden Bereich gebildet oder in den erhitzenden Bereich eingeleitet wird, wird durch das poröse Strahlerteil abgeführt. Infolgedessen geht die wesentliche Wärme des Hochtemperaturgases auf das po röse Strahlerteil über, und dadurch wird das poröse Strahler teil auf eine hohe Temperatur erhitzt.

Das Hochtemperaturgas kann ein Feuergas, also ein durch Ver brennung erhaltenes Gas, oder ein anderes Hochtemperaturgas sein. Wenn ein Feuergas als Hochtemperaturgas verwendet wird, kann die Strahlungserhitzungseinrichtung eine Verbrennungszone innerhalb des erhitzenden Bereichs zur Bildung eines Feuer gases durch Verbrennen eines Brennstoffs enthalten. Wenn das Hochtemperaturgas ein anderes Gas als ein Feuergas ist, zum Beispiel Dampf, dann wird es außerhalb des erhitzenden Be reichs gebildet, und daher braucht die vorstehend genannte Verbrennungszone nicht in jedem Fall in der Strahlungserhit zungseinrichtung vorgesehen zu sein. Selbst wenn das Hochtem peraturgas ein Feuergas ist, kann dieses auch außerhalb-des erhitzenden Bereichs gebildet werden. Demgemäß kann ein Feuer gas als Hochtemperaturgas auch in einer Strahlungserhitzungs einrichtung verwendet werden, die keine Verbrennungszone auf weist.

Das poröse Strahlerteil muß ein Hindurchströmen des in dem er hitzenden Bereich gebildeten oder in den erhitzenden Bereich eingeführten Hochtemperaturgases durch dasselbe gestatten. Die Wärmeenergie des hindurchgeführten Hochtemperaturgases wird durch das poröse Strahlerteil aufgenommen und von demselben als Strahlungswärme abgestrahlt.

Soweit das Hochtemperaturgas durch das poröse Strahlerteil hindurchgeführt wird, sind die Relativpositionen des porösen Strahlerteils und des gasundurchlässigen Begrenzungsteils in dem erhitzenden Bereich wahlfrei. Zum Beispiel kann das poröse Strahlerteil entfernt von dem gasundurchlässigen Begrenzungs teil oder in wesentlichem Kontakt mit dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil angeordnet sein. Wenn diese beiden im Abstand voneinander vorgesehen sind, dann ist der Zwischenraum zwi schen ihnen zum Beispiel nicht größer als 1000 mm, vorzugs weise nicht mehr als 500 mm. In diesem Falle ist es vorteil haft, das Hochtemperaturgas in den Zwischenraum zwischen dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil und dem porösen Strahler teil einzuführen oder in diesem Zwischenraum zu bilden, aber es ist auch möglich, das Hochtemperaturgas in die Poren des porösen Strahlerteils einzuführen oder in diesen Poren zu bil den. Wenn eine Verbrennungsflamme innerhalb des vorerwähnten Zwischenraums gebildet werden soll, dann sollte der Zwischen raum zwischen dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil und der jenigen Oberfläche des porösen Strahlerteils, die dem Begren zungsteil zugewandt ist, breit genug für die Ausbildung der Verbrennungsflamme sein. In diesem Falle ist es vorteilhaft, die Verbrennungsflamme in der Nähe derjenigen Oberfläche des porösen Strahlerteils zu bilden, welche dem Begrenzungsteil in dem vorerwähnten Zwischenraum zugewandt ist.

Wenn das poröse Strahlerteil in wesentlichem Kontakt mit dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil ist oder sich im wesentli chen in Kontakt mit dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil be findet, wird das Hochtemperaturgas in die Poren des porösen Strahlerteils eingeführt oder in diesen Poren gebildet. Wenn eine Verbrennungsflamme in den Poren des porösen Strahlerteils gebildet werden soll, ist es möglich, sie in demjenigen Teil des porösen Strahlerteils zu bilden, der dem gasundurchlässi gen Begrenzungsteil zugewandt ist, um eine Zone, in der wenig stens keine Verbrennungsflamme gebildet wird, innerhalb der Poren der anderen Seite des porösen Strahlerteils zu schaffen (innerhalb der Poren des porösen Strahlerteils, die auf der dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil entgegengesetzten Seite bzw. innerhalb der dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil ab gewandten Seite sind) und das Feuerabgas durch diese Zone ab zuführen. Alternativ ist ein Raum, der frei von dem porösen Strahlerteil ist, zwischen derjenigen Zone des porösen Strah lerteils, in welcher die Verbrennungsflamme gebildet wird, und derjenigen Zone des porösen Strahlerteils, in welcher die Ver brennungsflamme nicht gebildet wird, vorgesehen, und das Feu erabgas von der Zone, in welcher die Verbrennungsflamme gebil det wird, wird durch diesen Raum und die Zone, in welcher die Verbrennungsflamme nicht gebildet wird, abgeführt.

Wenn die Verbrennungsflamme innerhalb der Poren des porösen Strahlerteils gebildet wird, dann ist es vorteilhaft, daß die Porosität des Strahlerteils in der Zone, in der die Verbren nungsflamme gebildet wird, größer als die Porosität des porösen Strahlerteils in der Zone ist, in welcher die Verbrennungs flamme nicht gebildet wird.

Die Porosität des porösen Strahlerteils ist beispielsweise 60 bis 99 Vol.-%, und innerhalb dieses bevorzugten Porositätsbe reichs ergibt sich durch das poröse Strahlerteil eine bevor zugte Ausführungsform der Strahlungserhitzungseinrichtung.

Das poröse Strahlerteil kann aus einer porösen Struktur aus einem Metall, einem Metalloxid, einer Keramik oder einem Mine ral ausgebildet sein. Das poröse Strahlerteil kann zum Bei spiel die Form einer Platte, eines Blocks oder einer Block- oder Ringstruktur, die wenigstens einen sich durch dieselbe erstreckenden Hohlkanal hat, besitzen.

In der Strahlungserhitzungseinrichtung ist das gasundurchläs sige Begrenzungsteil aus einem Material ausgebildet, das für Strahlungsenergie im wesentlichen optisch nichttransparent ist, zum Beispiel aus einem hitzebeständigen metallischen Ma terial, einem hitzebeständigen Metalloxidmaterial oder einem hitzebeständigen Keramikmaterial.

Beispiele des hitzebeständigen metallischen Materials umfassen rostfreien Stahl oder Hochlegierungen, wie beispielsweise Chrom-Kupfer oder Molybdän-Kupfer. Beispiele des hitzebestän digen Metalloxidmaterials sind Aluminiumoxid und Titanoxid bzw. Titandioxid. Beispiele der hitzebeständigen Keramiken: Cordierit und Mullit.

Das gasundurchlässige Begrenzungsteil hat beispielsweise die Form eines dünnen Films, einer Platte, eines Rings oder eines Rohrs.

Die generelle Struktur der Strahlungserhitzungseinrichtung kann derart sein, daß der erhitzende Bereich und der zu erhit zende Bereich nebeneinander angeordnet sind, wobei das gasun durchlässige Begrenzungsteil zwischen ihnen vorgesehen ist, oder der erhitzende Bereich kann den zu erhitzenden Bereich umgeben oder umgekehrt. Mit anderen Worten bedeutet das, daß die Strahlungserhitzungseinrichtung zum Beispiel so ausgebil det sein kann, daß das poröse Strahlerteil auf wenigstens ei ner Seite des gasundurchlässigen Begrenzungsteils vorhanden ist, wobei das Hochtemperaturgas in demjenigen Bereich gebil det oder in denjenigen Bereich eingeleitet wird, in welchem sich das poröse Strahlerteil befindet, und diese Einrichtung hat einen Bereich, der auf der anderen Seite des gasundurch lässigen Begrenzungsteils vorhanden ist und als der zu erhit zende Bereich verwendet wird; weiterhin kann die Strahlungser hitzungseinrichtung auch so ausgebildet sein, daß das poröse Strahlerteil auswärts von dem gasundurchlässigen Begrenzungs teil vorgesehen ist, wobei das Hochtemperaturgas in dem außen seitigen Bereich, in dem sich das poröse Strahlerteil befin det, gebildet oder in diesen außenseitigen Bereich eingeleitet wird, und wobei der einwärts von dem Begrenzungsteil befindli che Bereich als der zu erhitzende Bereich verwendet wird; oder die Strahlungserhitzungseinrichtung kann so ausgebildet sein, daß das poröse Strahlerteil einwärts von dem gasundurchlässi gen Begrenzungsteil vorgesehen ist, wobei das Hochtemperatur gas in dem inneren bzw. einwärtigen Bereich, in dem sich das poröse Strahlerteil befindet, gebildet oder in diesen inneren bzw. einwärtigen Bereich eingeleitet wird, und der auswärts von dem Begrenzungsteil befindliche Bereich als der zu erhit zende Bereich verwendet wird.

In der Strahlungserhitzungseinrichtung wird das Material bzw. das bzw. die Substanz, die innerhalb des zu erhitzenden Be reichs vorgesehen ist, da das gasundurchlässige Begrenzungs teil aus einem Material hergestellt ist, das für Wärmestrah lungsenergie im wesentlichen optisch nichttransparent ist, indirekt wenigstens durch die Strahlungsenergie erhitzt, die von dem porösen Strahlerteil emittiert wird, das sich inner halb des erhitzenden Bereichs befindet.

Die Strahlungserhitzungseinrichtung kann in dem zu erhitzenden Bereich ein wärmeaufnehmendes Teil haben, das sich von dem zu erhitzenden Material unterscheidet bzw. nicht das eigentlich zu erhitzende Material ist. Das wärmeaufnehmende Teil kann zum Beispiel aus einer porösen, luft- bzw. gasdurchlässigen, feu erfesten bzw. hochtemperaturbeständigen Struktur aus einem Me tall, einem Metalloxid, einer Keramik oder einem Mineral aus gebildet sein, damit es Wärme leistungsfähig bzw. mit hohem Wirkungsgrad von dem erhitzenden Bereich aufnimmt und diese leistungsfähig bzw. mit hohem Wirkungsgrad auf das zu erhit zende Material überträgt. Das wärmeaufnehmende Teil kann die Form einer Platte oder eines Blocks oder eines Aggregats, ei ner Menge, einer Anhäufung o. dgl. von Pellets oder Ringen ha ben.

In der Strahlungserhitzungseinrichtung kann eine gewünschte Reaktion ausgeführt werden, indem man zum Beispiel das wär meaufnehmende Teil als Träger für einen Katalysator für die gewünschte Reaktion benutzt und ein zu erhitzendes Material, ein zu erhitzendes Strömungsmittel als Reaktionssubstanz oder wenigstens ein reaktives Gas durch das wärmeaufnehmende Teil hindurchleitet.

In der Strahlungserhitzungseinrichtung wird das wärmeaufneh mende Teil in dem zu erhitzenden Bereich durch Erhitzen des Begrenzungsteils mit der Strahlungswärme von dem porösen Strahlerteil erhitzt.

Es seien nun unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung einige Ausführungsformen der Strahlungserhitzungseinrichtung beschrieben.

Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der Strahlungserhit zungseinrichtung 1 ist von einem Gehäuse 2 begrenzt, und des sen Inneres ist mittels eines gasundurchlässigen Begrenzungs teils 3 in zwei Bereiche unterteilt, nämlich in einen erhit zenden Bereich (der rechte Bereich in der Fig. 1) und einen zu erhitzenden Bereich (links in Fig. 1). In dem erhitzenden Bereich ist ein poröses Strahlerteil 4 entfernt von dem gasun durchlässigen Begrenzungsteil 3 angeordnet. Von einem Gasein laß 6 her wird ein Hochtemperaturgas in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung in den Raum 5 eingeführt, der durch das Gehäuse 2, das Begrenzungsteil 3 und das poröse Strahlerteil 4 begrenzt ist. Das eingeführte Hochtemperaturgas strömt durch die Poren des porösen Strahlerteils 4 in der durch Pfeile an gedeuteten Richtung (in Fig. 1 der Zeichnung von links nach rechts) und wird von der Strahlungserhitzungseinrichtung 1 durch einen Gasauslaß 7 abgegeben. Das auf eine hohe Tempera tur erhitzte poröse Strahlerteil 4 heizt den zu erhitzenden Bereich durch das gasundurchlässige Begrenzungsteil 3, ohne daß das Hochtemperaturgas besonders oder überhaupt kontami niert wird. In Fig. 1 ist als wärmeaufnehmende Substanz ein wärmeaufnehmendes Teil 8 in dem zu erhitzenden Bereich vorhan den, und dieses empfängt die Wärme von dem porösen Strahler teil 4, das sich in dem erhitzenden Bereich befindet, über das im wesentlichen optisch nichttransparente Begrenzungsteil 3. Das wärmeaufnehmende Teil 8 kann zum Beispiel porös sein, in welchem Falle das zu erhitzende Material, zum Beispiel ein Gas oder eine Flüssigkeit, von einem Einlaß 9 her eingeführt wird, durch die Poren des wärmeaufnehmenden Teils 8 hindurchströmt und durch einen Auslaß 10 aus der Strahlungserhitzungsein richtung 1 abgeführt wird.

In der Strahlungserhitzungseinrichtung 1 nach Fig. 1 wird das Hochtemperaturgas außerhalb der Strahlungserhitzungseinrich tung gebildet und in die Strahlungserhitzungseinrichtung ein geführt. Gewünschtenfalls kann ein Brenner direkt an der Stelle des Gaseinlasses 6 vorgesehen sein, so daß er einen Brennstoff verbrennt und das Hochtemperaturgas erzeugt. Eine Mehrzahl von Gaseinlässen für Hochtemperaturgas oder eine Mehrzahl von Brennern kann entlang dem Umfangsrand des gasun durchlässigen Teils 3 so vorgesehen sein, daß sie nach dem Raum 5 hin gerichtet sind.

Vorteilhafterweise hat das poröse Strahlerteil 4 eine Porosi tät von 60 bis 99 Vol.-%, wie weiter oben bereits dargelegt. Innerhalb dieses Porositätsbereichs kann das poröse Strahler teil vorteilhafterweise eine solche Porenverteilung haben, daß die meisten Poren einen Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 10 mm haben. Wie oben angegeben, kann das poröse Strahlerteil aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Es kann aus einem gesinterten Körper aus Keramik oder Metall hergestellt sein, oder es kann ein Aggregat, eine Menge, eine Anhäufung o. dgl. von Drahtnetzen sein, die eine Öffnungsabmessung von 0,1 bis 10 mm haben.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Strah lungserhitzungseinrichtung, in welcher ein erhitzender und ein zu erhitzender Bereich konzentrisch zu einem gasundurchlässi gen Begrenzungsteil, das sich zwischen denselben befindet, an geordnet sind. Die Fig. 2(a) ist eine schematische Teilquer schnittsansicht der Strahlungserhitzungseinrichtung, während die Fig. 2(b) eine schematische Teilvertikalschnittansicht ist. In den Fig. 2(a) und 2(b) haben die Bezugszeichen, so weit die gleichen Bezugszeichen wie die Fig. 1 verwendet sind, auch die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1 (wie das auch bei den Ausführungsformen der Fall ist, die in den anderen Figuren der Zeichnung dargestellt sind).

Die in Fig. 2 gezeigte Strahlungserhitzungseinrichtung hat einen solchen Aufbau, daß der zu erhitzende Bereich einwärts von dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil 3 vorgesehen ist, während sich der erhitzende Bereich auswärts von dem Begren zungsteil 3 befindet. Ein Hochtemperaturgas, das in den Raum 5 eingeleitet oder in diesem Raum gebildet wird, strömt durch die Poren des porösen Strahlerteils 4 und erhitzt das poröse Strahlerteil 4 auf eine hohe Temperatur. Das auf eine hohe Temperatur erhitzte poröse Strahlerteil 4 erhitzt den Bereich, der sich einwärts von dem Begrenzungsteil 3 befindet. Das in dem zu erhitzenden Bereich befindliche wärmeaufnehmende Teil 8 wird durch die Wärme der Strahlung von dem erhitzenden Bereich und dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil erhitzt. Demgemäß kann eine gewünschte Reaktion in dieser Strahlungserhitzungs einrichtung ausgeführt werden, indem man einen porösen Träger, der einen Katalysator für die gewünschte Reaktion trägt, oder ein poröses Material, das selbst eine katalytische Aktivität aufweist, als das wärmeaufnehmende Teil 8 verwendet, ein reak tives Gas in den Raum zwischen das wärmeaufnehmende Teil 8 und das gasundurchlässige Begrenzungsteil 3 einführt, sowie das selbe durch die Poren des wärmeaufnehmenden Teils 8 hindurch strömen läßt.

Die in Fig. 2 gezeigte Strahlungserhitzungseinrichtung be sitzt weiter einen Wärmewiedergewinnungsteil 12 zum weiteren Zurückgewinnen von Wärmeenergie, welche noch in dem Hochtempe raturgas enthalten ist, das durch die Poren des porösen Strah lerteils 4 hindurchgegangen ist. Der Wärmewiedergewinnungsteil 12 ist auswärts von dem porösen Strahlerteil 4 angeordnet und beispielsweise aus einem metallischen Rohr oder einer Mehrzahl von metallischen Rohren ausgebildet. Ein Wärmerückgewinnungs medium wird durch das Innere des Wärmewiedergewinnungsteils 12 hindurchgeleitet, und die Wärme wird durch das Wärmerückgewin nungsmedium zurückgewonnen.

Die Fig. 3 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht ei ner anderen Ausführungsform, und zwar ist sie ähnlich wie die jenige nach Fig. 2 aufgebaut, denn sie hat einen solchen Auf bau, daß ein zu erhitzender Bereich einwärts von dem gasun durchlässigen Begrenzungsteil 3 vorgesehen ist, während sich ein erhitzender Bereich auswärts von dem Begrenzungsteil 3 be findet. Der wesentliche Unterschied gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Strahlungserhitzungseinrichtung besteht darin, daß ein poröses Strahlerteil 41, welches eine relativ große Poro sität hat, zum Beispiel ein gesinterter Keramikkörper mit ei ner Porosität von 70 bis 99 Vol.-% ist, in wesentlichem Kon takt mit dem Begrenzungsteil 3 in dem erhitzenden Bereich vor gesehen ist, und daß ein poröses Strahlerteil 42, das eine re lativ kleinere Porosität hat, zum Beispiel ein gesinterter Ke ramikkörper mit einer Porosität von 60 bis 90 Vol.-% ist, aus wärts von dem porösen Strahlerteil 41 vorgesehen ist. Ein Hochtemperaturgas wird in wenigstens den Poren des porösen Strahlerteils 41 gebildet oder in diese Poren eingeführt und strömt durch die Poren des porösen Strahlerteils 42. Die üb rige wesentliche Wärme wird durch den Wärmewiedergewinnungs teil 12 zurückgewonnen. Die Strahlungswärme von den porösen Strahlerteilen 41 und 42 wird alle durch die Poren dieser Strahlerteile 41 und 42 nach dem gasundurchlässigen Begren zungsteil 3 abgestrahlt und erhitzt das wärmeaufnehmende Teil 8 in dem zu erhitzenden Bereich.

Die Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht einer noch anderen Ausführungsform der Strahlungserhitzungseinrich tung, die ein einstückiges Strahlerteil 4, eine Mehrzahl von zylindrischen Kanälen, die in dem Strahlerteil 4 vorgesehen sind, und Begrenzungsteile 3 in der Form eines Rohres bzw. ei ner Mehrzahl von Rohren, das bzw. die aus einem gasundurchläs sigen Material, wie beispielsweise einem Metall, ausgebildet ist bzw. sind, umfaßt, und dieses Rohr bzw. diese Rohre ist bzw. sind in den zylindrischen Kanälen angeordnet.

Das poröse Strahlerteil 4 besteht wünschenswerterweise aus ei nem porösen Strahler, der eine relative große Porosität hat. Ein Hochtemperaturgas, das von der Rückseite des Zeichnungs blatts in Fig. 4 nach dessen Oberfläche zu in die Poren des porösen Strahlerteils 4 eingeführt wird, strömt durch das po röse Strahlerteil 4 und erhitzt das poröse Strahlerteil, und außerdem erhitzt es das Begrenzungsteil 3 direkt. Der Raum in nerhalb des Rohres bzw. der Rohre des Begrenzungsteils 3 bil det einen zu erhitzenden Bereich und wird durch die Wärme von dem erhitzenden Bereich her erhitzt, welche durch das poröse Strahlerteil 4 gebildet wird. Demgemäß kann ein zu erhitzendes Material kontinuierlich auf eine gewünschte Temperatur erhitzt werden, indem man das vorstehende Material bzw. dieses Mate rial kontinuierlich durch das Rohr bzw. die Rohre hindurchlau fen bzw. -strömen läßt.

Die Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht einer noch anderen Ausführungsform der Strahlungserhitzungseinrich tung.

Die Strahlungserhitzungseinrichtung nach Fig. 5 hat im Gegen satz zu derjenigen nach Fig. 2 einen solchen Aufbau, daß ein zu erhitzender Bereich auswärts von dem gasundurchlässigen Be grenzungsteil 3 vorgesehen ist und daß ein erhitzender Bereich einwärts von dem Begrenzungsteil 3 vorhanden ist. Ein Hochtem peraturgas wird in den Raum 5 eingeführt oder in diesem Raum gebildet, und dieses Hochtemperaturgas strömt durch die Poren des porösen Strahlerteils 4, so daß es das poröse Strahlerteil 4 auf eine hohe Temperatur erhitzt, und es wird schließlich durch eine mittige Zone 5′ aus der Strahlungserhitzungsein richtung abgegeben. Das Strahlerteil, das auf eine hohe Tempe ratur erhitzt worden ist, erhitzt den außenseitigen Bereich durch das Begrenzungsteil 3 hindurch. Gleichzeitig wird das wärmeaufnehmende Teil 8, das sich in dem zu erhitzenden Be reich befindet, dadurch erhitzt, daß es die Strahlungswärme von dem erhitzenden Bereich und dem gasundurchlässigen Begren zungsteil her aufnimmt. Wie in der in Fig. 2 gezeigten Strah lungserhitzungseinrichtung kann in der Strahlungserhitzungs einrichtung nach der Fig. 5 eine gewünschte Reaktion dadurch ausgeführt werden, daß man einen porösen Körper, der katalyti sche Aktivität hat, als das wärmeaufnehmende Teil 8 verwendet und ein reaktives Gas in den zu erhitzenden Bereich einführt sowie dieses Gas durch die Poren des wärmeaufnehmenden Teils 8 strömen läßt.

Die Fig. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Strahlungserhitzungseinrichtung, die einen solchen Aufbau hat, daß sie zwei gasundurchlässige Begrenzungsteile 3 und 3′ besitzt, wobei der durch dieselben begrenzte Raum einen zu erhitzenden Bereich bildet, und weiter besitzt die Strahlungserhitzungseinrichtung nach Fig. 6 zwei erhitzende Bereiche, die bezüglich der Begrenzungsteile 3 und 3′ auf je einer der entgegengesetzten Seiten des zu erhitzen den Bereichs ausgebildet sind. Ein poröses Strahlerteil 4′ be findet sich auswärts von dem Begrenzungsteil 3′, und ein porö ses Strahlerteil 4 ist einwärts von dem Begrenzungsteil 3 vor gesehen. Ein Hochtemperaturgas, das in die Poren der porösen Strahlerteile 4 und 4′ eingeführt oder in diesen Poren gebil det wird, erhitzt diese porösen Strahlerteile, und der zu er hitzende Bereich wird durch die Strahlungswärme von den Be grenzungsteilen 3′ und 3 erhitzt. Gemäß dem Aufbau dieser Er hitzungseinrichtung kann eine relativ gleichförmige Tempera turverteilung in der Radialrichtung der Ebene des Zeichnungs blatts der Fig. 6 leicht innerhalb des Raums des zu erhitzen den Bereichs geschaffen bzw. erhalten werden. Demgemäß kann die in Fig. 6 gezeigte Strahlungserhitzungseinrichtung in be sonders vorteilhafter Weise dazu verwendet werden, eine Reak tion auszuführen, die speziell ein Erhitzen mit einer relativ gleichförmigen Temperatur erfordert. Die Reaktion kann ausge führt werden, indem man ein wärmeaufnehmendes Teil, das kata lytische Aktivität besitzt, als das wärmeaufnehmende Teil 8 innerhalb des zu erhitzenden Bereichs verwendet und ein reak tives Gas durch den zu erhitzenden Bereich hindurchleitet.

Unter Verwendung einer zylindrischen Strahlungserhitzungsein richtung der in Fig. 7 gezeigten Art wurden Temperaturände rungen in dem zu erhitzenden Bereich untersucht. In Fig. 7 haben die Bezugszeichen 3, 4, 5, 8 und 11 die gleiche Bedeu tung wie in Fig. 1. Grundsätzlich ist die Strahlungserhit zungseinrichtung der Fig. 7 gleichartig bzw. ähnlich wie die in Fig. 2 gezeigte, sie unterscheidet sich von letzterer je doch darin, daß sie den in der Strahlungserhitzungseinrichtung nach Fig. 2 vorhandenen Wärmewiedergewinnungsteil nicht hat und daß sie zusätzlich Sekundärluftrohre 13 und Teilvormisch gasrohre 14 hat. Demgemäß ist der Raum 5 in dieser Strahlungs erhitzungseinrichtung durch vier Sätze der Sekundärluft- bzw. Teilvormischgasrohre 13 und 14 in vier Räume unterteilt. Jedes der Sekundärluftrohre 13 und der Teilvormischgasrohre 14 hat eine Mehrzahl von Löchern 15, die in der Richtung von deren Höhe bzw. in Umfangsrichtung von durch die Mitte der Sekundär luft- bzw. Teilvormischgasrohre hindurchgehenden und zur Strahlungserhitzungseinrichtung konzentrischen Kreisen ange ordnet sind. Indem man Luft durch die Sekundärluftrohre 13 hindurchströmen läßt, kann die Menge an Luft, die in den Raum 5 eingeführt wird, reguliert werden. Weiterhin ist es möglich, einen Brennstoff, zum Beispiel eine Mischung von Methangas und Luft, von den Teilvormischgasrohren 14 her in den Raum 5 ein zuführen und dort zu verbrennen.

Es wurde das nachfolgend beschriebene Experiment ausgeführt:
Luft und eine Mischung aus Luft und Methangas wurden in den Raum 5 eingeführt, und zwar von den Sekundärluftrohren 13 bzw. den Teilvormischgasrohren 14 her, und sie wurden dort ver brannt. Die Feuergase strömten durch das poröse Strahlerteil 4, und während dieser Zeit erhitzten sie das poröse Strahler teil 4. Die Verbrennungsgase gelangten in den Raum 5′ und wur den nach außen abgegeben. In den Raum 11 des zu erhitzenden Bereichs wurde Luft eingeleitet, und diese Luft strömte durch das poröse wärmeaufnehmende Teil 8 aus dem Raum 11 in den Raum 11′.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die erhaltenen Ergebnisse, wobei die verschiedenen verwendeten Symbole die folgenden Bedeutun gen haben:
T_1ent: die Temperatur (°C) der vorderen Oberfläche des porösen Strahlerteils
T_1ex: die Temperatur (°C) der rückwärtigen Oberfläche (Entlade- bzw. Abgabeseite) des porösen Strah lerteils
T_2ent: die Temperatur (°C) der vorderen Oberfläche des porösen wärmeaufnehmenden Teils
T_2ex: die Temperatur (°C) der rückwärtigen Oberfläche des porösen wärmeaufnehmenden Teils
m_f1: die Strömungsrate von Luft in dem erhitzenden Bereich (Mol/sec)
m_f2: die Strömungsrate von Luft in dem zu erhitzen den Bereich (Mol/sec)
m_t: das Luftüberschußverhältnis (das Verhältnis zur theoretischen Menge an Luft, welche für die vollständige Verbrennung erforderlich ist).

In den Fig. 8 und 9 zeigen die Kreise und Quadrate die Er gebnisse eines Vergleichslaufs bzw. -versuchs mit einer nicht erfindungsgemäßen Vergleichs-Strahlungserhitzungseinrichtung, in der das gasundurchlässige Begrenzungsteil eine für Strah lungsenergie optisch transparente Quarzplatte bzw. ein für Strahlungsenergie optisch transparentes Quarzrohr war. Die Dreiecke zeigen die Ergebnisse eines Laufs bzw. Versuchs einer erfindungsgemäß ausgebildeten Strahlungserhitzungseinrichtung, in der das gasundurchlässige Teil eine Platte bzw. ein Rohr aus rostfreiem Stahl war, die bzw. das im wesentlichen optisch nichttransparent für Strahlungsenergie ist.

Es ist überraschend, daß die Temperatur in dem zu erhitzenden Bereich dann, wenn das gasundurchlässige Teil eine Platte bzw. ein Rohr aus rostfreiem Stahl ist, der optisch im wesentlichen nichttransparent für Strahlungsenergie ist, in ziemlich der gleichen Weise erhöht wird wie im Falle der Verwendung einer Quarzplatte bzw. eines Quarzrohrs (Fig. 8). Die Fig. 9 zeigt den Quotienten (η, %), der durch Teilen der Enthalpiezunahme des porösen wärmeaufnehmenden Teils in der zu erhitzenden Zone durch die Verbrennungsleistung (6,37 kW) des erhitzenden Be reichs erhalten wird. In beiden Versuchen war die Verbren nungsleistung 6,37 kW.

Es sei darauf hingewiesen, daß die rohrförmigen Begrenzungs teile 3 in Fig. 4 auch ganz oder teilweise mit einem porösen wärmeaufnehmenden Teil bzw. Material gefüllt sein können, das im übrigen die im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsfor men beschriebenen Eigenschaften des wärmeaufnehmenden Teils haben kann.

Claims

1. Strahlungserhitzungseinrichtung, umfassend

(a) ein Gehäuse (2), das einen zu erhitzenden Bereich umfaßt, der durch ein gasundurchlässiges Begrenzungsteil (3, 3′) von einem erhitzenden Bereich abgegrenzt ist, wobei in dem erhitzenden Bereich ein poröses Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) angeordnet ist, welches Poren für das Hindurch strömen eines Hochtemperaturgases hat;
(b) das gasundurchlässige Begrenzungsteil (3, 3′) aus einem für Wärmestrahlungsenergie im wesentlichen optisch nicht transparentem Material hergestellt ist, so daß es Wärme energie von dem porösen Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) auf nimmt, und
(c) eine wärmeaufnehmende Substanz (8), die in dem zu erhit zenden Bereich so vorgesehen ist, daß sie durch das gas undurchlässige Begrenzungsteil (3, 3′) hindurch und von dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) her durch Wärmeenergie erhitzbar ist.

2. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß das poröse Strah lerteil (4, 4′, 42) im Abstand von dem gasundurchlässigen Be grenzungsteil (3, 3′) angeordnet ist.

3. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (4, 4′, 42) in einer Entfernung von weniger als 1000 mm, vorzugsweise von nicht mehr als 500 mm, im Abstand von dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) angeordnet ist.

4. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Raum (5), der wenigstens zur Ausbildung einer Verbrennungsflamme ausreicht, zwischen dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3) und derjenigen Oberfläche des porösen Strahlerteils (4), wel che dem Begrenzungsteil (3) zugewandt ist, vorgesehen ist.

5. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41) in wesentlichem Kontakt mit dem gas undurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) angeordnet ist.

6. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (41, 42) aus einem ersten (41) und zweiten (42) porösen Strahlerteil besteht.

7. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 6, da durch gekennzeichnet, daß die Porosität des ersten porösen Strahlerteils (41) größer als diejenige des zweiten porösen Strahlerteils (42) ist.

8. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste po röse Strahlerteil (41) in Kontakt mit dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3) ist.

9. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) aus einer geform ten Struktur eines porösen Metalls, eines porösen Metalloxids, einer porösen Keramik oder eines porösen Minerals hergestellt ist.

10. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) eine Porosität von 60 bis 99 Vol.-% hat.

11. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) die Form einer Platte, eines Blocks oder eines Block- oder Ringkörpers, der wenigstens einen hohlen Durchgang hat, besitzt.

12. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gasundurchlässige Begrenzungsteil (3, 3′) aus einem wärmebeständigen Metallmaterial, einem wärmebeständigen Me talloxidmaterial oder einem wärmebeständigen Keramikmaterial hergestellt ist.

13. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das gasundurchlässige Begrenzungsteil (3, 3′) die Form ei nes dünnen Films, einer Platte, eines Rings oder eines Rohrs hat.

14. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) auswärts von dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) und der zu erhit zende Bereich einwärts von dem gasundurchlässigen Begrenzungs teil (3, 3′) angeordnet ist.

15. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Strahlerteil (4) einwärts von dem gasundurch lässigen Begrenzungsteil (3) vorgesehen ist und daß ein Hoch temperaturgas einwärts von dem gasundurchlässigen Begrenzungs teil (3) erzeug- oder einleitbar ist und daß der zu erhitzende Bereich auswärts von dem Begrenzungsteil (3) vorgesehen ist.

16. Strahlungserhitzungseinrichtung nach einem der vor hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeaufnehmende Substanz ein wärmeaufnehmendes Teil (8) ist.

17. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaufneh mende Teil (8) aus einer porösen, luft- und/oder gasdurchläs sigen, feuerfesten und/oder hochtemperaturbeständigen Struktur aus Metall, Metalloxid, Keramik oder Mineral hergestellt ist.

18. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 16, oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeaufnehmende Teil (8) eine poröse, luft- und/oder gas durchlässige, feuerfeste und/oder hochtemperaturbeständige Platte oder ein poröser, luft- und/oder gasdurchlässiger, feu erfester und/oder hochtemperaturbeständiger Block oder eine poröse, luft- und/oder gasdurchlässige, feuerfeste und/oder hochtemperaturbeständige Menge, Anhäufung oder Aggregation aus Pellets oder Ringen ist.

19. Strahlungserhitzungseinrichtung nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ka talysator für eine Reaktion auf und/oder in dem wärmeaufneh menden Teil (8) vorgesehen ist oder das wärmeaufnehmende Teil (8) ein einen Katalysator für eine Reaktion besitzender Kata lysatorträger ist.

20. Strahlungserhitzungsverfahren zum Erhöhen der Tempe ratur einer Substanz (8) in einem Temperaturerhöhungsbereich einer Strahlenerhitzungseinrichtung, in dem die Substanz (8) einer Wärmestrahlungsenergie ausgesetzt wird, die durch ein gasundurchlässiges Begrenzungsteil (3, 3′) hindurchgeht und von dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) herkommt, welches den Temperaturerhöhungsbereich der Strahlungserhit zungseinrichtung begrenzt und aus einem für Wärmestrahlungs energie im wesentlichen optisch nichttransparenten Material hergestellt ist, wobei

(A) ein Hochtemperaturgas durch ein poröses Strahlerteil (4, 4′, 41, 42), welches in einem durch das Begrenzungsteil (3, 3′) von dem Temperaturerhöhungsbereich abgetrennten erhitzenden Bereich angeordnet ist, in einer von dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) wegweisenden oder zu dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3) paral lelen Richtung hindurchgeführt wird, so daß das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) zum Erzeugen von Wärmestrah lungsenergie auf eine erhöhte Temperatur gebracht wird; und wobei
(B) von dem porösen Strahlerteil (4, 4′, 41, 42) abgegebene Wärmestrahlungsenergie von dem gasundurchlässigen Begren zungsteil (3, 3′) absorbiert und durch das gasundurchläs sige Begrenzungsteil (3, 3′) in den Temperaturerhöhungs bereich an die zu erhitzende Substanz (8) abgegeben wird.

21. Strahlungserhitzungsverfahren nach Anspruch 20, wo bei das poröse Strahlerteil (4, 4′) im Abstand von dem gasun durchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb eines Raums (5) zwischen dem porösen Strahlerteil (4, 4′) und dem gasundurch lässigen Begrenzungsteil (3, 3′) eine Verbrennungsflamme in der Nähe derjenigen Oberfläche des porösen Strahlerteils (4, 4′), welche dem Begrenzungsteil (3, 3′) zugewandt ist, gebil det wird.

22. Strahlungserhitzungsverfahren nach Anspruch 20, wo bei das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41) in wesentlichem Kon takt mit dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbren nungsflamme in den Poren des porösen Strahlerteils (4, 4′, 41) gebildet wird.

23. Strahlungserhitzungsverfahren nach Anspruch 20, wo bei das poröse Strahlerteil (4, 4′, 41) in wesentlichem Kon takt mit dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbren nungsflamme auf derjenigen Seite des porösen Strahlerteils (4, 4′, 41), welche dem gasundurchlässigen Begrenzungsteil (3, 3′) zugewandt ist, gebildet wird, und daß das Feuerabgas durch eine Zone (5′), in der wenigstens keine Verbrennungsflamme ge bildet wird, auf der anderen Seite des porösen Strahlerteils (4, 4′, 41), nämlich derjenigen Seite, die dem gasundurchläs sigen Begrenzungsteil (3, 3′) abgewandt ist, abgeführt wird.

24. Strahlungserhitzungsverfahren nach Anspruch 23, da durch gekennzeichnet, daß ein Raum, der das poröse Strahlerteil (4, 4′) nicht aufweist, zwischen dem Be reich des porösen Strahlerteils (4, 4′), in welchem die Ver brennungsflamme gebildet wird, und dem Bereich des porösen Strahlerteils (4, 4′), in dem keine Verbrennungsflamme gebil det wird, gelassen wird.

25. Strahlungserhitzungsverfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbren nungsflamme in einem Bereich des porösen Strahlerteils (41, 42) gebildet wird, in dem die Porosität desselben größer ist als es die des porösen Strahlerteils (41, 42) in dem Bereich ist, in dem keine Verbrennungsflamme gebildet wird.

26. Strahlungserhitzungsverfahren nach einem der vorher gehenden Verfahrensansprüche, wobei ein wärmeaufnehmendes Teil als die Substanz (8) vorgesehen ist, dadurch gekenn zeichnet, daß ein zu erhitzendes Strömungsmittel durch das wärmeaufnehmende Teil (8) hindurchgeleitet wird.

27. Strahlungserhitzungsverfahren nach einem der vorher gehenden Verfahrensansprüche, bei dem ein wärmeaufnehmendes Teil als die Substanz (8) vorgesehen und mit einem Katalysator für eine Reaktion versehen ist, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens ein reaktives Gas durch das wärmeaufnehmende Teil (8) hindurchgeleitet wird.