NO134596B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for oppvarming av væsker, f.eks. i oppvarmingssystemer og destilleringsanlegg,

for fordampning av væsker, termisk spaltning eller syntese av væsker etc. og dessuten innretning for utførelse av fremgangsmåten .

Kjente innretninger for oppvarming av væsker er f.eks. kjeler for oppvarming eller fordampning av vann for oppvarmings-formål, og dessuten alle typer av varmeutvekslere hvori væsker, som vann, jordolje, forskjellige oppløsninger etc, oppvarmes av den varme som utvikles ved forbrenning av gassformige eller flytende brensler. Disse kjeler eller lignende er som regel forsynt med et forholdsvis stort forbrenningsrom, hvori fri-gjørelsen av den kjemisk bundne varme fra de gassformige eller flytende brensler finner sted ved forbrenning av disse.

Den samlede varmeovergang i disse kjeler skyldes fremfor alt konveksjon av forbrenningsgassene og bare i mindre grad stråling fra flammen og stråling fra de treatomære gasskomponenter. Da strålingen fra flammen er begrenset ved forbrenning av gassformige brensler og fordampning av lettere, flytende brensler og strålingen fra de treatomære komponenter i røkgassene med sin forholdsvis lave temperatur også er liten, avgis en betraktelig del av den frigjorte varme til de metalliske kjele-vegger ved konveksjon av forbrenningsgassene. Ved arbeids-betingelsene i disse kjeler fås på grunn av den nevnte varmeovergang en nedsatt spesifikk effekt (kcal/m 2,h),en innretning med høy vekt (kp), en øking av varmeflaten (m <2>) og en uønsket øking av vanninnholdet (1) i kjelen.

Også de allerede rundt året 1913 utførte forsøk med ut-nyttelse av gassforbrenning i et keramisk sjikt har ikke hatt fremgang og ikke funnet vidstrakt anvendelse. Siden den tid er

ytterligere eksperimenter i denne retning ikke blitt fore-

tatt. Grunnen til den manglende fremgang berodde på at den uriktige måte som forbrenningen forløp på, bare gjorde det mulig å oppnå en slik spesifikk effekt fra innretningen som er vanlig i forbindelse med de for tiden anvendte klassiske kjeler innen energiteknikken. Dette er alle kjente fakta som er blitt beskrevet i forskjellige publikasjoner, hvorav det her som et eksempel bare skal vises til boken "Flammenloses Oberflåchenbrunnen" av M. B. Ravle.

Foreliggende oppfinnelse tar sike på å fjerne de ovennevnte ulemper. Oppfinnelsen angår således som allerede nevnt en fremgangsmåte for oppvarming av væsker, deres fordampning, destillering, termisk spaltning av væsker, syntese og lignende, hvor en fullkommen homogen blanding av brensel og oksydasjonsmiddel, særlig gass og luft, innføres i et reaksjonskammer. Det vesentlige ved oppfinnelsen består i at den homogene blanding av brensel og oksydasjonsmiddel som hverken antennes ellor forvarmes, mates inn i et lag av gassgjennomtrengelig strå-lings masse ,og når den er i dette lag, blir den gradvis antent medden tidsforsinkelse bevirket av en større strømnings-

hastighet av blandingen mellom kornene i strålingsmassen enn hastigheten av flammefronten i blandingen, idet laget av strålingsmasse er jevnt i hele sin bredde og høyde og avkjølt bare ved sin omkrets, idet strålingsmassen bringes til en tilstand hvor hele den varmeenergi som frigjøres på dens overflate, over-

føres ved stråling i bølgelengdeområdet på 0,5 til 6 um til varmeutvekslingsoverflater med unntagelse av den varme som føres med av forbrenningsproduktene fra nevnte lag på en temperatur under 240° C, mens varmefordelingen holdes slik at det frembringes plane isotermiske overflater loddrett på gasstrømningens retning mens de parallelle isotermiske overflater i forskjellige punkter i gasstrømningens- retning har forskjellige temperaturer.

I samsvar med et annet trekk ved oppfinnelsen holdes

den pyrometriske temperatur i den den av det gassgjennomtrengelige lag av aktiv masse, hvor forbrenningen foregår, på en'

verdi ved hvilken det finner sted en hovedsakelig fullstendig varmeoverføring ved stråling allerede i reaksjonsrommet.

Videre angår oppfinnelsen en innretning til utførelse

av fremgangsmåten beskrevet ovenfor, og denne innretning består av en hul omkretsmantel med det medium som skal oppvarmes, samt med en foran omkretsmantelen koplet blande-anordning for brensel og oksydasjonsmiddel, og innretningen er kjennetegnet ved at det egentlige reaksjonsrom med den gassgjennomtrengelige stxålingsmasse er helt utfylt, gjennom hvis høyde forbrenningsproduktenes sluttemperatur ved avløp fra anordningen bestemmes, og det mellom blandeanordningen og strålingsmassen er anordnet en fordelingsinnretning

for tilførsel av den homogene blanding, idet denne fordelingsinnretning er tilkoplet en innretning som gir den homogene blanding i fyllingen av strålingsmassen en høyere hastighet enn flammefrontens hastighet.

Den i reaksjonsrommet anordnede strålingsmasse eller overflaten av denne må ha slike egenskaper som gjør det mulig ved forbrenning å danne en varmetilstand på en slik måte at den på grunn av forbrenningen av brenselet samlede frigjorte varmeenergi umiddelbart omdannes til strålingsenergi, og at denne samlede energi overføres til varmeutvekslingsoverflaten innen varmeenergiens virksomste område av de kortere bølgelengder, hvorved en varmeoverføring ved konveksjon samtidig hindres.

For dette formål fylles reaksjonsrommet med en strålingsmasse

som er kornformig eller som kan ha en slik form at det i massen dannes et system av kammere, kanaler, gittere eller hulrom med forskjellig utforming, idet massen har en høy varmebestandighet og en høy emisjonsevne innen det krevede bølgelengdeområde. Det er mest fordelaktig å anvende en strålingsmasse som er istand til å avgi en selektiv stråling hovedsakelig innen den valgte del av spekteret. En slik masse er f.eks. zirkoniumsilikat, men også mange metaller, f.eks.

wolfram eller tantal, eller metalloxyder, f.eks. thoriumdioksyd, zirkoniumdioksyd og kromitt, eller metallcarbider, f.eks. borcarbid og siliciumcarbid, er egnede, da disse holder seg faste ved de angitte temperaturer av f.eks. over 1600° C, dvs.

at de ikke blir myke og ikke oksyderes i den gitte atmosfære.

Det er klart at fyllingen kan bestå av korn eller andre ut-forminger av strålingsmassen eller av et annet materiale som er forsynt med et overtrekk av strålingsmassen.

Den homogene blanding av brenselet og oksydasjons-middelet og som har en lavere temperatur enn dens antennelses-temperatur føres forbi overflaten av strålingsmassen og tren-ger gjennom denne med en høyere hastighet enn den fremad-rettede hastighet av flammespredningen i blandingen, strålings-massen som utgjør fyllingen i det innerste reaksjonsrom, overtar derved foruten brennerens oppgave samtidig funk-sjonen av en sentral strålevarmer, og varmeovergangen avsluttes derved med en høy virkningsgrad allerede i dette reaksjonsrom.

Innretningen ifølge oppfinnelsen kan være forsynt med et reaksjonsrom som er utformet som et enkelt-kammer. Ifølge en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen kan istedenfor et enkelt-kammer-reaksjonsrom flere arbeidselementer anvendes, dvs. partielle eller selvstendige reaksjonsrom som arbeider selv-stendig eller er gruppert sammen under dannelse av et batteri som neddykkes i den væske som skal oppvarmes. Metallveggene som avgrenser arbeidselementet, danner derved de eneste varmeutvekslingsflater. Den innvendige tverrsnittsflate til de enkelte arbeidselementer velges slik at det på den ene side kan stabili-seres en jevnt høy pyrometrisk (arbeids)-temperatur på overflaten til kornene av strålingsmasse, som i forbindelse med enkelt-kammer-reaksjonsrommet, og på den annen side en hvilken som helst isoterm temperaturoverflate av strålingsmassen på et gitt sted som sammenfaller med det der forekommende tverr-snittsplan til reaksjonsrommet eller arbeidselementet. Dette innebærer at de samme temperaturer forekommer på et hvilket

som helst sted i reaksjonsrommet på en plan og ikke på noen måte romlig isoterm flate, og at denne befinner seg loddrett

i forhold til reaksjonsrommets hovedakse.

Ved overholdelse av den første betingelse sikres at strålingen forekommer innen det mest virksomme bølgelengde-område. Overholdelsen av den annen betingelse hindrer dannelsen av en uvirksom, død kjerne av de høyeste temperaturer i fyllingen innen det gitte tverrsnitt og gjør det unødvendig å øke arbeidselementets høyde. Da arbeidselementets høyde bare er avhengig av de fjernede røkgassers valgte temperatur og derfor er konstant for et gitt tilfelle, kan arbeidselementets tverrsnittsflate bare ha en enkelt størrelse som tilfredsstiller disse to betingelser, og som dessuten er den minste mulige tverrsnittsflate under optimale betingelser. Den største utstrekning av denne minste mulige innvendige tverrsnittsflate representerer dessuten det bestrålte område av arbeidselementet, men er begrenset av dimensjonen til tverrsnittets korteste side.

Ved gruppering av arbeidselementene med optimale innvendige tverrsnittsflater til et batteri kan det oppnås et meget fordelaktig størrelsesforhold mellom varmeutvekslings-flatene og reaksjonsrommets samlede volum. Dette fører spesielt i forbindelse med enheter med høy kapasitet til en innretning

med mindre dimensjoner.

Arbeidselementene grupperes fortrinnsvis parallelt

til batterier for derved å oppnå en høyere effekt. Trykktapene holder seg imidlertid konstante og øker ikke med tiltagende ytelse av innretningen da høyden av fyllingen av aktivt materiale forblir konstant og innretningen ikke behøver å forsynes med ytterligere varmeutvekslingsplater for varmeoverføring ved konveksjon som ville ha øket trykktapene.

Anordningen av arbeidselementene ifølge denne utførelses-form av oppfinnelsen gjør det mulig istedenfor å tilveiebringe gasstrømmen i arbeidselementet ved anvendelse av overtrykk å tilveiebringe gasstrømmen fortrinnsvis ved anvendelse av undertrykk. Derved kan med denne alternative utførelsesform av innretningen ifølge oppfinnelsen systemet med fordelingsspalter eller dyser som tjener til å innføre blandingen av brensel og luft i reaksjonsrommet, sløyfes, hvorved samtidig de ytterligere trykktap blir mindre. Det nødvendige utstyr for styring og sikring av for-brenningsforløpet kan derved gjøres betraktelig enklere.

To utførelseseksempler av innretningen ifølge oppfinnelsen er skjematisk vist på tegningene som begge illustrerer en kjele for sentraloppvarming av leiligheter.

Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom kjelen ifølge

en utførelsesform av oppfinnelsen;

Fig. 2 et horisontalsnitt gjennom den samme kjele i et plan over vanninnløpet; Fig. 3 et vertikalsnitt gjennom den samme kjele i et plan parallelt med kjelens korteste side; Fig. 4 et oppriss i form av et vertikalsnitt gjennom oppvarmingsbatteriet ifølge en alternativ utførelsesform av den foreliggende innretning, og

Fig. 5 et horisontalsnitt gjennom dette batteri i

form av et grunnriss.

Kjelen ifølge den første utførelsesform av oppfinnelsen som vist på fig. 1, 2 og 3 inneholder en indre kappe 1 som i snitt har form av en lang firkant eller som alternativt kan være avrundet eller ha form av en lang elipse. Den aktive overflate av den innvendige kappe 1 er øket ved hjelp av ribber 2. Den innvendige kappe 1 står via rørkanaler 5 i forbindelse

med en ytre mantel 6 rundt kjelen og er ved bunnen forsynt med en tilførselsledning 3 for den ferdige brenselblanding. Tilførselsledningen 3 forbinder ved hjelp av et system av spalter eller dyser 4 et brensel- og luftblandeapparat (ikke vist) med kjelens indre som nedenfor er betegnet som "reaksjonsrommet" 13. Spaltene eller dysene 4 kan ha forskjellig form, og det er

i denne forbindelse viktig at de skal fordele blandingen jevnt over reaksjonsrommets 13 samlede profil og hindre en eventuell strømning av blandingen langs varmeutvekslingsflåtene (dvs. reaksjonsrommets 13 vegger).

Rommet mellom den innvendige kappe 1 og den ytre kjele-mantel 6 er fylt med vannet 8 som skal oppvarmes, og som gjennom et tilførselsrør 7 innføres i kjelen og fjernes fra kjelen gjennom et utløpsrør 9. Det innvendige rom eller reaksjonsrommet 13

i kjelen er i det viste eksempel fylt med korn av en fyllmasse 10 som består av en gassgjennomtrengbar aktiv masse av f.eks.

zirkoniumsilikat. Kjelens ytterside er avtettet med en røkkappe 11, og dens bakside er forsynt med en skorsten 12 for fjernelse av røkgasser.

Ifølge oppfinnelsen oppvarmes vannet ved at ved stabili-sert varmetilstand innføres fra det ikke viste blandeapparat via tilførselsledningen 3 en homogen brensel-luftblanding gjennom systemet av spalter eller dyser 4 inn i kjelens reaksjonsrom 13 som er fylt med korn av strålingsmasse 10. Størrelsen og ut-formingen av fyllmassens 10 korn velges ifølge oppfinnelsen, på samme måte som forbrenningsforløpet, avhengig av kjelevolumet og av forbrenningssonens nødvendige høyde som vil bli nærmere forklart nedenfor. Derved sikres en stabilisering av den dynamiske like-vekt mellom strømmen av brenselblanding og forbrenningsforløpets hastighet, og varmesonene oppdeles i overensstemmelse med de på fig. 3 viste plan A-A, B-B, C-C og

D-D.

Fyllingens 10 samlede høyde er ifølge denne tegning fordelt i avsnitt mellom planene A-A til D-D. Den del av fyllingen 10 som befinner seg mellom planene A-A og B-B,

forblir kald.

Først i den delen av fyllingen som befinner seg mellom planene B-B og C-C,blir brenselblandingen fullstendig forbrent, og fyllingens 10 temperatur blir derved flere hundrede grader høyere enn temperaturen til gassene mellom kornene i fyllingen 10. Metalloverflåtene av den innvendige kappe 1 og ribbene 2 hindrer ikke på noen måte forbrenningen i dette sjikt. Ca. halv-parten av fyllingens 10 volum tar del ved forbrenningen,

men dette er tilstrekkelig da det i 1 dm 3 av fyllingen 10 frigjøres 30 000 - 100 000 kcal/h.

Ved denne frigjorte varmemengde som gjør at fyllingens 10 pyrometriske temperatur nærmer seg den teoretiske forbrennings-temperatur for det anvendte brensel selv ved en høy varme-bortledning, oppstår de kjente, kompliserte forandringer i den indre atomstruktur for kornene i fyllingen 10, og disse forandringer fører til en kontinuerlig omdannelse av den frigjorte varme til strålingsenergi hovedsakelig innen den infrarøde del av spekteret og, i avhengighet av den oppnådde temperatur som strekker seg inn i den synlige del, hovedsakelig innen bølgelengdeområdet 6-0,5um.

Ved hjelp av en egnet korrelasjon mellom gjennomføringen av forbrenningsprosessen, den oppnådde temperatur og strålings-massens beskaffenhet begrenses den arbeidsmessige utstrekning a,v spekteret,som ifølge oppfinnelsen er av avgjørende betyd-ning for varmeovergangen, til de ovenfor angitte bølgelengder.

Strålingsenergien faller i denne del på den innvendige kappe 1 og kjelens ribber 2 og omdannes uten tap til varme som avgis til vannet 8 som skal oppvarmes. På nivået C-C ifølge fig. 3 begynner gasstemperaturen å overskride temperaturen til kornene i fyllingen 10, og fra dette nivå C-C til nivået D-D overføres varme ved stråling og konveksjon fra forbrenningsgassene til den relativt store overflate til kornene i

fyllingen 10. Derved oppvarmes denne del av fyllingen 10, og

ved stråling innen det høyere bølgelengdeområde, dvs. ca. 6-15 pm, avgis varmen til kjelens innvendige kappe 1. Gasstemperaturen ved slutten av fyllingen 10, på nivået D-D, stabili-seres mellom 200- og 300° C ved full varmebelastning av kjelen og i avhengighet av fyllingens samlede høyde, og gassene med denne temperatur unnviker da gjennom rørkanalen 5 inn i rommet mellom kjelens ytre mantel 6 og røkkappe 11, hvorpå

de gjennom'avtrekket 12 kommer ut i skorstenen med en temperatur under 200° C, etter at de først ved hjelp av den ytre mantel 6 har avgitt ytterligere en del av deres varme til vannet 8 som skal oppvarmes, og en ytterligere del av varmen via røkkanalen 11 til røken i kjelen. Som vist ved resultatene ifølge det nedenfor angitte eksempel kan røkkanalen 11 sløyfes uten at kjeledriftens praktiske virkningsgrad eller Økonomi derved påvirkes.

Varmeoverføring ved de beskrevne betingelser gjør det mulig å minske oppvarmingsflåtene til under 10% sammenlignet med kjente konstruksjoner og derved også å minske den ifølge oppfinnelsen anvendte kjeles masse til under 10 % sammenlignet med kj.ente kjeler. Forbrenningen forløper da fullstendig med et luftoverskudd av ca. 3 %.

Fig. 4 og 5 viser en annen utførelsesform av innretningen ifølge oppfinnelsen, hvor reaksjonsrommet består av flere arbeidselementer i form av et batteri.

Oppvarmingsbatteriet ifølge den viste utførelsesform består av fire arbeidselementer 21 med kvadratisk tverrsnitt •og hver av elementenes fire vegger er omgitt av vannet 22 som skal oppvarmes, og som strømmer i rommet som er begrenset av arbeidselementene 21 og den ytre mantel 23. Hvert arbeidselement 21 inneholder en fylling 24 av den ovenfor beskrevne type som i den nedre del av arbeidselementet 21 hviler på en rist 25.

En oppvarmingsgass tilføres i pilens 27 retning og blandes

i en blandering 29 med luft som tilføres i pilens 28 retning,

og ledes derfra inn i et fordelingskammer 26. Forbrenningsproduktene suges ut gjennom en felles rørstuss 30 og inn i et avsugningsapparat (ikke vist). En tennåpning 31 munner ut i kammeret 26. Det kalde vann 22 tilføres gjennom et rør 32, og det oppvarmede vann fjernes gjennom et rør 33.

Vannet oppvarmes ved driftsteknisk stabil tilstand

i det viste oppvarmingsbatterl på en slik måte at det ikke viste avsugnlngsapparat suger forbrenningsgassene ut gjennom rørstussen 30 og frembringer undertrykk i hele systemet.

Som følge derav kommer ikke-forvarmet forbrenningsluft 28

inn gjennom kammerets 26 rørstuss og blandes med det kalde gassformige brensel 27. Brenselblandingen homogeniseres i blanderingen 29 og strømmer gjennom kammeret 26 og rist-

åpningene 25 inn i alle arbeidselementer 21 på en slik måte at gasstrømmen forplanter seg mellom kornene i fyllingen 24

med' en høyere hastighet enn flammens fronthastighet. Betingel-sene for en slik forbrenning er kjente og betegnes i den angjeldende litteratur som en "kontakt-kinetisk forbrennings-prosess".

Disse hastighetsforhold fører til en tilstand hvor kornene i det lag av fyllingen 24 som befinner seg straks over risten 25, forblir kalde, hvorved risten 25 beskyttes mot overopphetning og brenselblandingen mot antennelse i kammeret 26. I den nedre halvdel av fyllingen -24 i hvert av de fire. arbeidselementer 21 oppstår en intensiv og fullstendig forbrenning av brenselblandingen med meget høye- temperaturer på overflaten til kornene i fyllingen 24 som alle overfører den ved forbrenningen frigjorte varme til de omgivende varme-utvekslingsvegger av arbeidselementene 21 ved stråling, hvorpå disse avgir varmen til vannet 22.

For å unngå dannelse av en uvirksom og død kjerne med

høy temperatur i fyllingen 24 og som ikke umiddelbart avgir den frigjorte varme til varmeutvekslingsveggene og som måtte ha overført varmen i de høyere lag av fyllingen, hvorved fyllingens 24 høyde og dessuten arbeidselementenes høyde ville måtte økes på uønsket måte, må arbeidselementenes 21 innvendige kvad-ratiske tverrsnitt holdes innen en kantlengde av ca. 50-60 mm som tilsvarer en kornstørrelse i fyllingen 24 av ca. 10 - 15 mm. Under disse betingelser vil fyllingens 24 høyde være ca. 200-280 mm avhengig av typen av det anvendte gassformige brensel. Hvert arbeidselements 21 varmeeffekt vil under disse betingelser være ca. 12 000 kcal/h. Forbrenningsgassene- vil da i overensstemmelse med de ovennevnte grenser for fyllingens 24 laghøyde

ha en temperatur av ca. 180 - 300° C i den felles utløpsrørstuss 30.

Som nevnt ovenfor holdes den pyrometriské temperatur

i den del av reaksjonsrommet hvori forbrenningen finner sted, på en verdi som gjør at det allerede i reaksjonsrommet forekommer en fullstendig varmeoverføring ved hjelp av stråling. En overskridelse av denne verdi ville ha ført til en økning av temperaturen 1 de avtrukne gasser og en innkopling av varme-ledningsflater som ville vært ekvivalent med en overgang til kjente systemer. En underskridelse av denne verdi fører til minsking av effekten, men utstrålingen vil likevel opprettholdes.

Den minste og samtidig optimale størrelse for tverr-snittflaten til arbeidselementet ifølge utførelsesformen ifølge fig. 4 og 5 nås når fyllingens 24 isoterme overflate danner en plan og ikke romlig overflate og sammenfaller med et plan som er loddrett i forhold til reaksjonsrommets 13 akse.

De enkelte arbeidselementer 21 utgjør den minste enhet i innretningen og slås fortrinnsvis sammen til batterier for oppnåelse av høyere effekter. Ifølge den viste utførelsesform frembringes altså gasstrømmen 1 arbeidselementet 21 ved hjelp av et undertrykk i hele systemet istedenfor ved hjelp av et overtrykk, og derved kan blanderingen 29 og fordelingskammeret 26 danne en enhet. Spaltene eller dysene for tilførsel av brenselblanding til reaksjonsrommet og som anvendes ifølge den på fig. 1 til 3 viste utførelsesform, er ifølge den på fig. 4 og 5 viste utførelsesform erstattet med risten 25.

For begge utførelsesformer gjelder imidlertid det prinsipp at for oppnåelse av et optimalt forhold må den minste avstand mellom reaksjonsrommets omgivende kappe og et plan gjennom tverrsnittsprofilens lengste symmetriakse være lik den lengde hvor temperaturen i reaksjonsrommets symmetriakse ikke overskrider temperaturen på et hvilket som helst sted av reaksjonsrommets eller arbeidselementets tverrsnitt.

I de nedenstående eksempler ble et gassformig brensel anvendt. Imidlertid kan et hvilket som helst flytende brensel også anvendes som ved fordampning kan overføres til gassformig tilstand eller som er lett antennbart i form av en finfordelt suspensjon.

Eksempel

Med en prototyp av den ifølge oppfinnelsen anvendte kjele som var bygget opp som vist på fig. 1 og 3 og beregnet for oppvarming av vann i et sentralfyringsanlegg, ble de følgende parametre oppnådd:

På grunn av de små dimensjoner, innretningens lave

vekt, den høye virkningsgrad og den fullstendige forbrenning og dessuten den raske stigning til full ytelse (i løpet av ca. 60 s) er oppfinnelsen egnet for fremstilling av store oppvarmings-aggregater med så lav størrelse som mulig og som er egnede for oppvarming av husblokker og boliger hvori innretningen fortrinnsvis kan anbringes på taket av bebyggelsen p.g.a. dens lave vekt. Det oppnås en høy virkningsgrad for innretningen og de problemer som forårsaker av nedfall av aggressive kondensater fra skorstenene, unngås.

Den foreliggende innretning kan dessuten anvendes f.eks.

for oppvarming av ventilasjonsutstyr, provisoriske arbeidsplasser i forbindelse med nybygg etc. med lett overførbare varmekilder,

og dessuten for industrikjeier og kjeler for energiutvikling etter konstruksjonsmessig tilpasning for varmeutvekslingsflater som arbeider under trykk, for transporterbare emballerte kraftverk (byggesett-sentraler), termokjemiske innretninger innen petroleumsindustrien,

termokjemiske innretninger for oppvarming av væsker både innen den organiske og uorganiske kjemiske industri og for fordampning derav, i motorvognindustrien for innføring av damptrekkraft på basis av vanndamp eller ved hjelp av andre væsker kombinert med en miniatyrturbin på grunn av de strenge krav til en fullstendig forbrenning og beskyttelse av omgivel-

sene.

Foredlede brensler forbrennes i de innretninger ifølge oppfinnelsen som er beregnet for oppvarming av vann for oppvarmings-formål, med inntil 10 % eller derover høyere virkningsgrad enn i de beste kjente kjeler med vanlig konstruksjon.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til oppvarming av væsker, deres fordampning, -destillasjon, termisk spaltning, syntese og lignende, hvor en.fullstendig homogen blanding av brensel og oksydasjonsmiddel, særlig gass og luft, innføres i et reaksjonsrom, karakterisert ved at den homogene blanding av brensel og oksydasjonsmiddel som. hverken er antent eller forvarmet, mates $ nn i et lag av gassgjennomtrengelig strålingsmasse, og når den er i dette lag, blir gradvis antent med en tidsforsinkelse bevirket av en større strømningshastighet av blandingen mellom kornene i strålingsmassen enn hastigheten av flammefronten i blandingen, idet laget av stillingsmasse er jevnt i hele sin bredde og høyde og avkjølt bare ved sin omkrets, idet strålingsmassen bringes til en tilstand hvor hele den varmeenergi som frigjøres på dens overflate, overføres ved stråling i bølgelengdeområdet på 0,5 til 6 pm til varmeutvekslingsoverflater med unntagelse av den varme som føres med av forbrenningsproduktene fra nevnte lag på en temperatur under 240° C, mens varmefordelingen holdes slik at det frembringes plane isotermiske overflater loddrett på gasstrømningens retning mens de parallelle isotermiske overflater i forskjellige punkter i gasstrømningens retning har forskjellige temperaturer.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den pyrometriske temperatur i den del av det gassgjennomtrengelige lag av strålingsmassen, hvor forbrenningen foregår, holdes på en verdi, ved hvilken det finner sted en hovedsakelig fullstendig varmeoverføring ved stråling allerede i reaksjonsrommet.

3. Fremgangsmåte Ifølge krav 1, karakterisert ved at strålingsmassen eller dens overflate består av zirkoniumsilikat.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at strålingsmassen eller dens overflate består av metaller eller metalloksyder eller metallkarbider, som er stabile, det vil si at de ikke mykner eller oksyderes i den bestemte atmosfære ved temperaturer omkring 1600° C og høyere.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at strålingsmassen: eller dens overflate er dannet av et materiale som er istand til å avgi en selektiv stråling, hovedsakelig i den valgte del av spekteret.

6. Innretning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 til 5, bestående av en hul omkretsmantel med det medium som skal oppvarmes, samt med en foran omkretsmantelen koplet blandeanord-ning for brensel og oksydasjonsmiddel, karakterisert ved at det egentlige reaksjonsrom (13) med den gassgjennomtrengelige strålirgsmasse (10) er helt utfylt, gjennom hvis høyde forbrenningsproduktenes sluttemperatur ved avløp fra anordningen bestemmes, og det mellom blandeanordningen og strålingsmassen (10) er anordnet en fordelingsinnretning (4, 25) for tilførsel av den homogene blanding, idet denne fordelingsinnretning er tilkoplet en innretning som gir den homogene blanding i fyllingen av strålingsmassen en høyere hastighet enn flammefrontens hastighet.

7. innretning ifølge krav 6, karakterisert ved at reaksjonsrommet er delt inn i et antall delrom (21) som er dykket ned i den væske (22) som skal varmes, idet deres metall-vegger danner de enkelte varmeutvekslings flaten.

8. innretning ifølge krav 7, karakterisert ved at de enkelte delrom representerer den minste virksomme enhet som for større ytelser grupperes til batterier.

9. Innretning ifølge krav 7 eller 8, karakterisert ved at en rist (251 erstatter dyser eller slisser hvis gasstrømmen gjennom anordningen frembringes ved undertrykk.