Тошкент давлат техника университети энергетика факултети

Сопол (керамик) рекуператорлар. Керамик рекуператорларни тайёрлашда шамот ва шунингдек карборунд ишлатилади. Уларнинг оловбардошлик чегараси 1600-1700 С га ва юмшаб бошлаши 1300-1350 С га тўғри келади. Шунинг учун улар ёрдамида ҳавони 1000-1100 °С гача иситиш мумкин.
Керамик рекуператорларнинг камчиликлари: рекуператор элементларининг ўзаро уланиш жойларининг жуда кўплиги ва уларни амалда зичлаб бўлмаслиги; ғовакли керамик деворларнинг ҳароратлар градиенти таъсиридан ёрилиб кетиши; керамик материалларнинг шлак томонидан емирилиши.
Рекуператор элементларининг уланиш жойларидан ҳавонинг тутун газларига ўтишини (20-30 %) камайтириш учун ҳаво ва газ каналлари орасидаги босимлар фарқи 10-20 мм сув уст.дан кўп бўлмаслиги керак. Одатда керамик рекуператорларда иссиқлик бериш коэффициенти 25-30 кжоул/м² соат °С дан ошмайди, бу металл рекуператорларидан икки баробар камдир. Шаклдор керамика бир бирлиги оғирлигининг нархи металлникидан 15-20 баробар қимматдир. Аммо 1 м² керамик рекуператорнинг оғирлиги 120-140 кг, металл рекуператориники эса 20-25 кг га тенг ва иссиқлик бериш коэффициенти 2-3 баробар катта бўлади. Шунга асосан хулоса қилиш мумкинки, керамик рекуператорларни келажакда қўлланиш кўлами чеклангандир.
Металл рекуператорлар ва уларнинг ишончли ишлаш шартлари. Металл рекуператорларида ҳавони 800-850 °С гача иситиш мумкин. Уларни ясаш учун ишлатиладиган чўян ва пўлатнинг иссқбардошлиги 1000-1100 °С атрофида.
Иссиқликни қабул қилувчи металл деворининг ҳарорати:
, °С (4-4)
бунда: - ҳавонинг ҳарорати;
- юзанииг солиштирма иссиқлик юкламаси, кжоул/м²соат;
- юзадан ҳавога иссиқлик берилиши коэффициент, ккал/м²соат, гр.
Бу тенгламада муҳим аҳамиятга эга.


24-расм. Металл рекуператорида ҳавони иситиш чегараси.


Келтирилган 24 - расмдан кўринадики, = 20000 кжоул/м²соат бўлганда ҳавони 900 °С гача иситиш учун = 200 кжоул/м²соат, гр бўлиши керак. Агар солиштирма иссиқлик юкламаси 80000 кжоул/ м²соат, гр гача кўтарилса. нинг қиймати 4 марта ортади.
Агар нинг қиймати аввалги даражада сақлаб қолинса, = 80000 кжоул/м²соат шароитида ҳавони фақат 600 °С гача иситиш мумкин бўлади. Демак, металл рекуператорининг юқори ҳароратларда ишончли ишлашини таъминлаш учун иссиқликни қабул қилувчи металл деворининг ҳароратини жоиз даражада ( =1000 °С) ушлаб туриш лозим; бунинг учун ни тегишлича кўтариш талаб.
Параллель уланган металл рекуператорлари учун нинг қиймати иссиқлик қабул қилинишнинг нотекислигини ҳисобга олган ҳолда аниқланиши керак, яъни га асосланиш лозим. Бунда: ва - элементининг катта ва ўртача иссиқлик юкламалари, кжоул/соат.

25-расм. Металл рекуператорларида иссиқлик қабул қилинишининг нотекислиги.
"а"- чизма тасвирда регенераторлар иситиладиган ҳаво бўйича ҳам, иситувчи тутун газлари бўйича ҳам параллель уланган. Шунга кўра, бу ерда иссиқликни қабул қилишнинг нотекислиги газлар йўлидаги тезлик ва ҳарорат майдонларининг нотекислиги билан белгиланади ва = 1,1-1,2 бўлади.
"б" - чизма тасвирда регенаторлар тутун газлари бўйича кетма-кет ва ҳаво бўйича параллель уланган. Бу ҳолда рекуператор қувурлар қаторининг ҳар бирида ҳароратлар фарқи билан иссиклик алмашинуви жадаллиги камайиб боради ва 1,4-1,5, айрим ҳолларда 1,8-2,0 га тенг бўлади.
Иситиладиган ҳаво оқимнинг турлича тақсимланиши параллель уланган элементлар орасидаги босимлар фарқининг ўзгармас қийматда бўлиши билан белгиланади:
, кг/м2. (5-5)
бунда: - иситиладаган муҳитнинг сарфи, кг/сек.
ва - бошланғич ва охирги солиштирма ҳажм, м³/кг.
А - элементларнинг конструктив ( ) ва гидравлик кўрсаткичларини ( ) ҳисобга олувчи коэффициент.
(5-5) тенгламадан кўринадики, параллель уланган қувурлар турлича иситилганда, улардан ўтаётган ҳавонинг сарфи солиштирма ҳажмнинг ортишига тескари пропорционал равишда қайта тақсимланиб туради.
; (5-6)


бунда: ва - биринчи ва иккинчи элементлардаги муҳитнингсарфи;
- иситилаётган муҳитнинг бошланғич солиштирма ҳажми;
ва - биринчи ва иккинчи элементлардаги охирги солиштирма ҳажмлари.
Шундай қилиб, метталл рекуператорининг иссиқлик юкламаси бўлган элементлари ҳавонинг кичик сарфига эга бўлади. Шунинг учун уларда иситилаётган муҳит энтальпиясининг энг кўп ўсиши кузатилади, яъни , кжоул/кг. Шубҳасиз, бундай элементлар металининг ҳарорати кескин ошиб кетади ва тутун газларининг ҳароратига яқинлашиши мумкин. Рекуператорларнинг қизиган газлар йўналиши бўйича биринчи жойлашган металл, хусусан игнасимон чўянли элементлари куйиб кетишининг амалда тез-тез кузатилишини юқорлиги сабаб билан изоҳлаш мумкин. Бу ҳолнинг яна бир салбий томони шундан иборатки, элементнинг турлича қизиган қувурлари томанида иситилаётган ҳавонинг ўртача ҳарорати тамоман мўътадил даражада бўлади.