Расчет рекуператора для подогрева воздуха
Исходные данные для расчета: на входе в рекуператор Выбираем керамический блочный рекуператор. Материал блоков — шамот, марка кирпича Б-4 и Б-6 (табл. 32). Величину утечки воздуха в дымовые каналы принимаем равной 10%. Тогда в рекуператор необходимо подать следующее количество воздуха Количество потерянного в рекуператоре воздуха
Среднее количество воздуха
Количество дымовых газов, покидающих рекуператор (с учетом утечки воздуха) равно
Среднее количество дымовых газов
Составим уравнение теплового баланса рекуператора, учитывая потери тепла в окружающую среду, равные 10 % и утечку воздуха в дымовые каналы [формула (116)]. Для этого необходимо определить удельную теплоемкость дымовых газов на входе и выходе из рекуператора. Зададим температуру дымовых газов на выходе из рекуператора
Теплоемкость дыма на входе в рекуператор (
Теперь
где Решая это уравнение относительно В принятой конструкции рекуператора схема движения теплоносителей — перекрестный ток (см. рис. 62). Среднюю разность температур находим по формуле (118), определив среднелогарифмическую разность температур для противоточной схемы движения теплоносителей по формуле (117)
Найдя поправочные коэффициенты
по номограмме на рис.47 находим Тогда Для определения суммарного коэффициента теплопередачи согласно табл. 28 примем среднюю скорость движения дымовых газов Учитывая, что эквивалентный диаметр воздушных каналов равен (табл. 32)
Учитывая шероховатость стен, получим
Коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне находим по формуле
Учитывая, что гидравлический диаметр канала, по которому движутся дымовые газы равен (см. табл.32)
или с учетом шероховатости стен
Величину коэффициента теплоотдачи излучением на дымовой стороне определяем для средней температуры дымовых газов в рекуператоре, равной
Среднюю температуру стенок рекуператора принимаем равной
Эффективная длина луча в канале равна
По номограммам на рис. 13—15 при
Теперь
При Учитывая, что при степени черноты стен рекуператора
Суммарный коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне равен
При температуре стенки
С учетом толщины стенки элемента рекуператора
При
Определяем поверхность нагрева и основные размеры рекуператора. Количество тепла, передаваемого через поверхность теплообмена, равно [формула (116)]
По формуле (115) находим величину поверхности нагрева рекуператора
Так как удельная поверхность нагрева рекуператора, выполненного из кирпичей
Необходимая площадь сечений для прохода дыма равна
Учитывая, что площадь дымовых каналов составляет 44 % общей площади вертикального сечения рекуператора, найдем величину последнего
Принимая ширину рекуператора равной ширине печи, т.е.
Длина рекуператора
|
, на выходе 
. Температура дыма на входе в рекуператор 
. Расход газа на отопление печи 
. Расход воздуха на горение топлива 
. Количество дымовых газов на входе в рекуператор 
. Состав дымовых газов 
и 
.
.
.
.
.
.
. При этой температуре теплоемкость дымовых газов
)
,
— теплоемкость воздуха при 
.
получим 
.
и 
,
.
, а среднюю скорость движения воздуха 
. 
, по графику 50 находим значение коэффициента теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне
=
м, по графику на рис. 50 находим коэффициент теплоотдачи конвекцией на дымовой стороне
,
=.
.
.
находим
; 
и 
.
по формуле (65) находим 
.
, их эффективная степень черноты равна 
, по формуле (67) с учетом формулы (64, а), находим коэффициент теплоотдачи излучением
коэффициент теплопроводности шамота равен (приложение XI)
.
находим суммарный коэффициент теплопередачи по формуле
— соответственно основная поверхность теплообмена и оребренная, м2.
.
.
, равна 
(табл. 33), можно найти объем рекуператора
.
.
.
, находим высоту рекуператора
.
.
