ку) - нагрівається повітря. Товщина стінок труб складає 13 - 16 мм і являє значне термічний опір. Коефіцієнт теплопередачі (віднесений до повітряної поверхні) становить 6 - 8 вт/(м 2? Град). Елементи керамічних рекуператорів виготовляються з шамотної або з якої-небудь іншої більш теплопровідної вогнетривкої маси з подальшим випалюванням. Перевагами керамічних рекуператорів є їх висока вогнетривкість і хороша термічна стійкість - матеріал не псується при пропуску через рекуператор димових газів з дуже високою температурою.
Рис. 1. Трубчастий керамічний рекуператор.
- нагріте повітря; 2 - димові гази; 3 - холодне повітря; 4 - керамічні труби; 5 - перегородки.
До недоліків керамічних рекуператорів відносяться їх мала щільність, велика теплоємність, погана теплопередача від димових газів до повітря і розлад з'єднань елементів від струсів і перекосів. Ці недоліки сильно обмежують поширення керамічних рекуператорів, і вони застосовуються лише в безперервно діючих печах, встановлених у цехах, де немає механізмів ударної дії (наприклад, парових молотів).
Найбільшого поширення набули металеві рекуператори, що мають найбільш сприятливі перспективи розвитку. Економічна доцільність установки таких рекуператорів підтверджується швидкою окупністю витрат на спорудження (0,25 - 0,35 років).
Металеві рекуператори відрізняються ефективної теплопередачею, малою теплоємністю, а, отже, швидкої готовністю до нормальної роботи і великою щільністю. Елементи металевих рекуператорів виготовляються з різних металів в залежності від робочої температури матеріалу і складу димових газів, що проходять через рекуператор. Прості чорні метали - вуглецева сталь і ливарний сірий чавун - починають інтенсивно окислюватися при невисоких температурах (500 ° С), і тому для виготовлення рекуператорів застосовуються жаростійкі чавун і сталь, до складу яких входять в якості легуючих добавок нікель, хром, кремній, алюміній, титан та ін., які підвищують опірність металу окалинообразованием.
Конструктивне рішення низькотемпературного рекуператора з підігрівом повітря до 300 - 400? С відносно просто. Створення ж високотемпературного рекуператора для підігріву повітря і газоподібного палива до 700 - 900 ° С становить серйозну технічну задачу, поки ще повністю не вирішену. Складність її полягає в забезпеченні надійної роботи рекуператорів протягом тривалої експлуатації при використанні димових газів з високою температурою, несучих зважені тверді частинки золи, сажисті вуглецю, шихти і т. Д., Що викликає абразивний знос. При випаданні цих частинок з потоку поверхню нагріву рекуператора з боку газів забруднюється. При запиленому повітрі поверхню нагріву забруднюється і з боку повітря. Окремі трубки трубних пучків рекуператорів, забиті в трубні дошки, працюють по ходу газів в різних температурних умовах, по-різному нагріваються і розширюються.
Ця різниця в розширенні труб вимагає різної їх компенсації, що важко здійснити. На рис. 2 показана вдала конструкція трубчастого рекуператора, поверхня нагріву якого складається з вільно висячих петель, вваренними в колектори (коробки). Рекуператор складається з двох секцій, через які проходить послідовно повітря назустріч димовим газам, що рухаються впоперек трубних пучків. Петлеподібний рекуператор має хорошу компенсацію теплових розширень, що є дуже важливою умовою надійної роботи.
Рис. 2. Трубчастий петлеподібний рекуператор для установки на кабані (може бути встановлений і на склепінні печі).
На рис. 3 зображена принципова схема високотемпературного радіаційного щілинного рекуператора, що складається з двох сталевих циліндрів, що утворюють концентричний зазор, по якому проганяється з великою швидкістю нагрівається повітря. Усередині циліндра рухаються розпечені димові гази, лучеіспускающіе на поверхню внутрішнього циліндра. Трубчастий рекуператор надійніший в роботі, чим щілинний. Перевагами радіаційних рекуператорів є: менша витрата жаростійкої сталі за рахунок інтенсивного променистого теплообміну в умовах високих температур газів (800 - 1200 ° С) і менша чутливість поверхні нагрівання до забруднень. Після радіаційного рекуператора повинен бути встановлений конвективний рекуператор, оскільки температура газів після радіаційного рекуператора ще дуже висока.
Рис. 3. Схеми радіаційних сталевих рекуператорів.
а - кільцевий (щілинний); б - трубчастий з однорядним екраном.
На рис. 4 показаний рекуператор з трубами подвійний циркуляції. Холодне повітря спочатку проходить через внутрішні труби, а потім через концентричне простір труб надходить у колектор гарячого повітря. Внутрішні труби грають роль непрямої поверхні ...
