Радиационные и комбинированные рекуператоры

В радиационных рекуператорах значитель­ная толщина слоя излучающих газов и тепловое излучение ды­мовых газов являются определяющим видом теплоперехода на дымовой стороне рекуператора. Радиационный рекуператор представляет собой сдвоенную трубу большого диаметра (рис. 6.6, а).

По кольцевому каналу, между стенками двух труб, поступает воздух, а по внутренней трубе проходят дымовые газы.

Радиационные рекуператоры используют при температуре дымовых газов не ниже 800 ⁰С. Это связано с тем, что до этой температуры тепловое излучение относительно невелико. В радиационных рекуператорах воздух движется с большой скоростью (20–30 и выше), этим достигаются высокие коэффициенты теплоотдачи на воздушной стороне, позволяет по­лучать большую тепловую нагрузку поверхности нагрева (250–335 ), тогда как в металлических рекуператорах других конструкций она не превышает 63 .

Из-за интенсивного теплоотбора от стенки трубы к воздуху высокая тепловая нагрузка не вызывает опасного перегрева материала рекуператора. Обычно температура стенки превышает температуру воздуха на 100–150 ⁰С. Кроме того, применение в радиационных рекуператорах пря­моточной схемы движения теплоносителей, позволяет повысить температурный предел их применения до температуры дымовых газов 1400–1600 ⁰С. Противоточную схему применяют при температуре продуктов сгорания менее 1100 ⁰С [7].

Рис. 6.6. Комбинированный радиационно-конвективный рекуператор: а – радиационная часть; б – конвективная часть

Для того чтобы цилиндрический радиацион­ный рекупера­тор не коробился и не выходил из строя необходимо, чтобы вся его поверхность рав­номерно охлаждалась воздухом. Равномерное ох­лаждение достигается равномерным подводом и отводом воздуха.

Для повышения эффективности рекуператора его часто выполняют комбинированным, состоя­щим из двух частей: радиационной (см. рис. 6.6, а) и конвективной (см. рис. 6.6, б). В этом рекуператоре холодный воздух сначала поступает в конвективный трубчатый рекуператор, а затем, для окончательного нагрева, в радиационный рекуператор.