Характеристика теплообменных устройств

Как уже указывалось, утилизацию тепла отходящих дымовых газов с возвратом их в печь можно осуществить в теплообменных устройствах регенеративного и рекуперативного типов. Регенеративные теплообменники работают при нестационарном тепловом состоянии, рекуперативные — при стационарном.

Теплообменники регенеративного типа имеют следующие основные недостатки:

1) не могут обеспечить постоянную температуру подогрева воздуха или газа, которая падает по мере остывания кирпичей насадки, что ограничивает возможность применения автоматического регулирования печи;

2) прекращение питания печи теплом при перекидке клапанов;

3) при подогреве топлива имеет место вынос газа через дымовую трубу, величина которого достигает 5—6 % полного расхода;

4) весьма большие объем и масса регенераторов;

5) неудобно расположены — располагают керамические регенераторы всегда под печами. Исключение составляют только кауперы, помещаемые около доменных печей.

Однако, несмотря на очень серьезные недостатки, регенеративные теплообменники иногда еще применяют на высокотемпературных печах (мертеновских и доменных печах, в нагревательных колодцах). Это объясняется тем, что регенераторы могут работать при весьма высокой температуре дымовых газов (1500—1600 °С). При такой температуре рекуператоры работать устойчиво пока не могут.

Рекуперативный принцип утилизации тепла отходящих дымовых газов более прогрессивен и совершенен. Рекуператоры обеспечивают постоянную температуру подогрева воздуха или газа и не требуют никаких перекидных устройств—это обеспечивает более ровный ход печи и большую возможность для автоматизации и контроля ее тепловой работы. В рекуператорах отсутствует вынос газа в дымовую трубу, они меньшего объема и массы. Однако рекуператорам свойственны и некоторые недостатки, основными из которых являются низкая огнестойкость (металлических рекуператоров) и низкая газоплотность (керамических рекуператоров).