7-6. Расчет рекуператоров 1

Коэффициент теплопередачи находится для металлических рекуператоров по формуле:

Здесь a1 и a2 - коэффициенты теплоотдачи соответственно от греющей среды к стенке и от стенки к воздуху, вт/(м2∙град); ξ - коэффициент использования, учитывающий неполноту омывания поверхности и ее загрязнение.

Значения a1 и a2 определяются по формулам из курса теплопередачи или из специальных руководств.

Расчет радиационного рекуператора

После определения температуры газов на выходе из рекуператора находят количество тепла, переданного воздуху по формуле:

Это тепло передается от газов лучеиспусканием в количестве Qлг-с1 и конвекций в количестве Qкг-с1:

Здесь εт - степень черноты теплообменной камеры, определяемая по методике, изложенной в гл. 5; Hл - лучевоспринимающая поверхность радиационного рекуператора. Для трубчатой поверхности Hл = ∑Fобмx, м2; Fобм - площадь стен, покрытых воздушным экраном, м2; x - угловой коэффициент, определяемый по методике [Л. 14] в зависимости от шага труб s/d; ∆1 - среднеэффективная разность безразмерных температур, ξ - условный коэффициент загрязнения; F - полная поверхность, воздушного экрана, м2; aк - коэффициент конвективной теплоотдачи, вт/(м2∙град); (tг - tс)ср - средняя разность температур между газами и стенкой.

Здесь θ'c = T'с/T'г и θ''c = T''с/T'г - безразмерные температуры стенок труб на входе и выходе; T'г - абсолютная температура газов на входе в рекуператор.

Температуры стенки определяются жаростойкостью стали. Например, трубы из стали ЭЯ1Т (Х18Н10Т) имеют жаростойкость 800 °С. Трубы из более жаропрочной стали имеют жаростойкость 850 — 900 °С (заводские марки ЭИ240, ЭИ812 и др.). Поэтому температура металла в горячей части труб не должна быть выше T''с = 800 + 273 = 1073 °К и минимальная - не выше T'с = 700 + 273 = 973 °К Скорость воздуха выбирается высокой wв = 20÷40 м/сек с тем, чтобы обеспечить отвод тепла, переданного от греющих газов.