2020-04-20
162
Примечание: Все формулы и ссылки взяты из литературы под номером 3 в библиографическом списке.
Исходные данные для расчета: на входе в рекуператор 
оC, на выходе 
оC. Температура дыма на входе в рекуператор 
оC. Расход газа на отопление печи 
м3/с. Расход воздуха на горение топлива 
м3/с. Количество дымовых газов на входе в рекуператор 
м3/с. Состав дымовых газов CO211,694%, N2 88,306%.
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 10,9426 / 0,9 = 12,158 м3/с.
Количество потерянного в рекуператоре воздуха.
м3/с.
Среднее количество воздуха.
м3/с
Количество дымовых газов, покидающих рекуператор (с учетом утечки воздуха) равно.
м3/с
Среднее количество дымовых газов.
м3/с
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 
оC. При этой температуре теплоемкость дымовых газов.
CO2 = 0,11694 * 2,1077 = 0,2465
N2 = 0,88306 * 1,3553 = 1,1968
кДж/(м3*К)
Теплоемкость дыма на выходе в рекуператор оC.
CO2 = 0,11694 * 2,24295 = 0,2623
N2 = 0,88306 * 1,3997 = 1,236
кДж/(м3*К)
Теперь
где - 
кДж/(м3*К) теплоемкость воздуха при 
оC.
Решая это уравнение относительно 
, получим 
оC.
В принятой конструкции рекуператора схема движения теплоносителей - перекрестный ток (см. рис. 62). Среднюю разновидность температур находим по формуле 118, определив среднелогарифмическую разновидность температур для противоточной схемы движения теплоносителей по формуле 117.
Найдя поправочные коэффициенты.
и 
по номограмме на рис. 47 находим 
.
Тогда 
оC.
Для определения суммарного коэффициента теплопередачи согласно табл. 28 примем среднюю скорость движения дымовых газов 
м/с, а среднюю скорость движения воздуха 
м/с.
Учитывая, что эквивалентный диаметр воздушных каналов равен (табл. 32) 
м, по графику 50 находим значение коэффициента теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне.
Вт/(м2 * К)
Учитывая шероховатость стен, получим.
Вт/(м2 * К)
Коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне находим по формуле.
Учитывая, что гидравлический диаметр канала, по которому движутся дымовые газы равен (см. табл. 32) 
м, по графику на рис. 50 находим коэффициент теплоотдачи конвекцией на дымовой стороне
Вт/(м2 * К)
Вт/(м2 * К)
Величину коэффициента теплоотдачи излучением на дымовой стороне определяем для средней температуры дымовых газов в рекуператоре, равной
Вт/(м2 * К).
Среднюю температуру стенок рекуператора принимаем равной
оС.
Эффективная длина луча в канале равна
м.
По номограммам на рис. 13-15 при 
оС находим
При 
оС по формуле 65 находим 
Учитывая, что при степени черноты стен рекуператора 
, их эффективная степень черноты равна 
, по формуле 67 с учетов формулы 64 (а), находим коэффициент теплоотдачи излучением
Вт/(м2 * К).
Суммарный коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне равен
Вт/(м2 * К).
При температуре стенки 
оС коэффициент теплопроводности шамота равен (приложение XI)
Вт/(м * К).
С учетом толщины стенки элемента рекуператора 
м находим суммарный коэффициент теплопередачи по формуле
Вт/(м2 * К),
где F и FФ - соответственно основная поверхность теплообмена и оребренная, м2.
При F / (F + FОР) = 0.8
Вт/(м2 * К).
Определяем поверхность нагрева и основные размеры рекуператора. Количество тепла, передаваемого через поверхность теплообмена, равно (формула 116)
кВт.
По формуле 115 находим величину поверхности нагрева рекуператора
м2.
Так как удельная поверхность нагрева рекуператора, выполненного из кирпичей Б=4 и Б=6, равна 
м2/м3(табл. 33), можно найти объем рекуператора
м3.
Необходимая площадь сечений для прохода дыма равна
м2.
Учитывая, что площадь дымовых каналов составляет 44% общей площади вертикального сечения рекуператора, найдем величину последнего
м2.
Принимая ширину рекуператора равной ширине печи, т.е. 
м, находим высоту рекуператора
м.
Длина рекуператора
м.
