13. Игольчатые чугунные рекуператоры.

Почти все игольчатые рекуператоры, установленные на металлургических нагревательных печах, выполняют из труб с иглами только внутри — на воздушной стороне, так как наличие игл снаружи — на дымовой стороне—способствует засорению этой поверхности нагрева рекуператора пылью отходящих из печи газов, особенно при мазутном отоплении печей.

Температуру нагрева воздуха в игольчатых рекуператорах на ряде действующих установок поддерживают на уровне 250— 350° С, а иногда она достигает 400 и даже 450° С (на новом, еще незагрязненном рекуператоре).

При нагреве воздуха до 350—400° С можно считать, что тепловая нагрузка рекуператора (тепло воздуха, отнесенное к поверхности нагрева рекуператора) составляет 11,6—14,0 квт/м² [10000—12000 ккал/(м² • ч)], что соответствует коэффициенту теплопередачи 31,5—35 вт/(м² • град)[27—30 ккал/(м² • ч • град) ].

Однако часто температура нагрева воздуха по ряду причин составляет всего 150—200° С и ниже (см. табл. 82).

Дополнительным специфическим обстоятельством, понижающим эффективность работы игольчатых рекуператоров, является утечка нагретого воздуха через недостаточно плотные фланцевые соединения.

Иногда при больших потерях через неплотности воздуха для горения не хватает, что приводит к потерям от химического недожога; при наличии резерва в дутьевых устройствах воздух подают в рекуператор со значительным избытком, чтобы компенсировать утечки и обеспечить печи достаточным количеством воздуха. В этом случае температура воздуха понижается, а расход энергии на его подачу возрастает. Не рекомендуется устанавливать воздушный регулирующий клапан после рекуператора, так как при этом возрастает давление в рекуператоре и повышаются потери воздуха.

При пониженном нагреве воздуха выгода от использования рекуператора незначительная, а бывает, что эксплуатация рекуператоров становится даже убыточной, и их отключают.

Практика показывает, что если даже около 30% продуктов сгорания уходит из печи через окно загрузки в цех (что часто бывает в методических печах), то оставшихся продуктов сгорания достаточно, чтобы нагреть необходимый для горения воздух до 350—400°С.

14. Петлевые рекуператоры стальные (трубчатые).

Рассмотрим таблицу устанавливающую диапазон рабочих температур для рекуператора.

Материал рекуператора	Т-ра, Т,К
Конструкторская сталь общего	673 - 953
назначения.
Углеродистая сталь аллитированная.	1073 – 1373
Литейный чугун с добавкой (Хром 1-	1023 – 1173
1.5%).
Кремнистый чугун с добавкой хрома	1223 – 1273
(Si-5.5%, Cr – 0.5-1%).
Жаростойкий чугун с добавкой хрома	1223 – 1473
(Cr – 10-30%).
Жаростойкая сталь с добавками: Cr,	1223 – 1673
Ni, Si, Ni.

Для рекуператоров берут только модифицированный чугун или сталь.

Рекуператоры из гладких стальных труб легче выполнить герметичными, а поэтому их применяют не только для нагрева воздуха, но и для нагрева газа.

Обычно эти рекуператоры изготовляют из цельнотянутых труб с толщиной стенки 3—6 мм. Если трубы сделаны из обыкновенной углеродистой стали, то их нельзя нагревать до температуры более 450° С. Для увеличения стойкости рекуператоров при более высокой температуре применяют трубы (в зависимости от температуры — для всех или только для первых рядов) из жароупорной стали.

Для того чтобы предохранить газовые рекуператоры от действия высоких температур, их устанавливают за воздушными рекуператорами.

На рис. 92 показан воздушный рекуператор поверхностью нагрева 400 м². Его установили в борове за трехзонной методической печью, отапливаемой смешанным газом. Он собран из 768 стальных труб диаметром 57/49,5 мм, длиной 2940 мм и разделен на две самостоятельных части: первая (по ходу продуктов сгорания) с перекрестно-прямоточным и вторая с перекрестно-противоточным движением продуктов сгорания и воздуха. Каждая часть рекуператора состоит из четырех секций, соединенных параллельно и последовательно. Нижний коллектор рекуператора установили на кладку, а удлинение труб в результате их нагрева должно происходить вверх в результате сжатия линзовых компенсаторов, установленных на вертикальных воздухопроводах. Чтобы уменьшить напряжение, возникающее в трубах при их удлинении и нажиме на компенсаторы, в конструкции предусмотрены грузы, подвешенные на рычагах.

Сокращение удельного расхода т-ва (выработка энергии) за счет использования (применения) внутреннего (регенеративного) и внешнего (утилизационного) теплоиспользования. В стране вырабатывается в пром-ных тепло технологиях 60 – 97% тепловых отходов и ВЭР.