46.Металлические рекуператоры: назначение устройство, принцип действия. Достоинства и недостатки

Рекуператоры представляют собой теплообменные устройства, в которых тепло от отходящих газов нагреваемому воздуху передается непрерывно через разделительную стенку прямотоком, противотоком или перекрестным током.

Схема работы рекуператора показана на рис.. Отходящие газы из ванной печи 1 поступают в рекуператор по каналам 3, которые омываются воздухом. Нагретый воздух по каналу 2 поступает в печь для: сжигания газа, а охлажденные отходящие газы по борову 4 отводятся в дымовую трубу 5.

При подогреве воздуха в рекуператорах направление пламени в печи остается постоянным. Режим теплопередачи в рекуператорах стационарный. При прямотоке температура подогрева воздуха не может быть выше температуры отходящих газов на выходе из рекуператора. При противотоке воздух можно подогревать до более высокой температуры, но в этом случае и максимальная температура стенки будет выше, являясь промежуточной между температурами отходящих газов и воздуха. При движении газов в перекрестном токе отдельные элементы находятся в различных условиях и разность температур отходящих газов и нагреваемого воздуха в них не одинакова.

В металлических рекуператорах возможен подогрев как воздуха, так и газообразного топлива до 500—600° С. При установке керамических и металлических рекуператоров требуется применение искусственного дутья. Металлические рекуператоры (рис.) изготовляют из чугуна, стали и специальных сплавов. Максимальная температура стенки в металлических рекуператорах: для чугуна—450, для углеродистой стали — 450, для жароупорной стали — до 1200° С. Соответственно температура подогрева воздуха в первом случае 300, во втором — 300 и в третьем — 900° С.

Металлический рекуператор «типа Труба в Трубе» во внутренней трубе(меньшего диаметра движется дымовые газы ,а по межтрубному пространству (большего диаметра) воздух),обеспечивается температура подогрева воздуха до 800 С,в них комбинируют движение теплоносителей(прямоток,противоток).

Перед металлическими рекуператорами устанавливают пылеуловители.

Металлические рекуператоры выполняют в основном трубчатыми (рис, а—г) и реже пластинчатыми (рис, д). Наиболее распространены игольчатые чугунные рекуператоры (рис 44), так как использование игл на поверхности труб увеличивает удельную площадь нагрева.

Основным элементом игольчатого чугунного рекуператора служит труба 2 овального сечения с фланцами с торцов. Форма сечения игл может быть круглая, овальная и обтекаемая. Игольчатые рекуператоры собирают в секции. Воздух движется внутри труб, проходя последовательно через все секции, отходящие дымовые газы омывают трубы снаружи. Игольчатые рекуператоры размещают или над печью, или в дымовых каналах.

В сравнении с керамическими они малогабаритны благодаря более высокой теплопроводности металла, чем керамики, имеют более плотное соединение отдельных частей, просты в эксплуатации, но со временем могут выходить из строя из-за постепенного окисления и разрушения поверхности труб. Керамические же не имеют перечисленных достоинств, по являются более долговечными.