Нагревательные печи и устройства
120
рассматриваются далее. Основное распространение в нагревательных
печах получили рекуператоры.
Рекуператоры относятся к теплоиспользующим устройствам не-
прерывного действия с нагревом через промежуточную стенку без
смешения теплоносителей. Методика расчета рекуператоров рассмот-
рена ранее в гл. 6 (ч. I) и 3 (ч. II). Там указывалось, что схемы движе-
ния теплоносителей в рекуператорах разделяются на прямоточные,
противоточные, перекрестные и смешанные (комбинированные). Под-
робный анализ показывает, что наибольшая среднелогарифмическая
разность температур, подсчитанная по формуле (6.14, ч. I), при одних и
тех же исходных данных получается в условиях противотока. Это по-
зволяет передать максимальное количество тепла или снизить до ми-
нимума необходимую поверхность рекуператора. Однако по конструк-
тивным соображениям на практике часто применяют перекрестную
или смешанную схемы. Общий коэффициент теплопередачи от газа к
воздуху при этом равен
К
= (1/
α
л+к
+ +
δ
/
λ
+ 1/
α
к
)
-1
Вт/(м
2
К). Обо-
значения даны в первой части пособия. Обычно тепловое сопротивле-
ние 1/
α
л+к
имеет наибольшее значение по сравнению с другими и бо-
лее сказывается на величине
К
.
Коэффициенты теплоотдачи
α
л+к
и
α
к
, в первую очередь, зависят
от скоростей газа
ω
г
и воздуха
ω
в
. Однако повышение этих скоростей
одновременно значительно увеличивает гидравлические сопротивле-
ния газового и воздушного трактов. В общем случае
α
=
С
1
ω
0,8
и
∆
Р
=
С
2
ω
2
,
(5.1)
где
С
1
и
С
2
– постоянные величины (см. гл. 3 и 6, ч. I).
При дальнейшем увеличении скорости падение давления начинает
превышать начальное давление газа и воздуха в сети (
∆
Р
г
≥ ∆
Р
н
). Про-
пуск их через рекуператор практически прекращается.
По материалу труб рекуператоры разделяются на керамические и
металлические.
Керамические рекуператоры используются для нагрева воздуха
выше 500
0
С. Изготавливаются они из отдельных блоков из шамота,
карборунда и других аналогичных материалов. Большим их недостат-
ком является утечка воздуха в стыках, доходящая до 40%. В печах ма-
шиностроительных предприятий керамические рекуператоры исполь-
зуются редко, основным типом являются металлические аналоги. Для
них применяют следующие материалы (с максимальной температурой
применения): мягкая сталь (400
0
С), углеродистая сталь алитированная
(500 – 600
0
С), серый литейный чугун (450
0
С), литейный чугун с до-
