VYUŽITÍ DRUHOTNÝCH ZDROJU ENERGIE

3 −3
o
přebytku vzduchu n = 1, 05 , V sp − min
= 10,43m
. m plynu , teplotě vzduchu t
1
= C a
vzd
20
o
η
z
= 0,95 vychází teplota vzduchu za rekuperátorem tvzd 2
= 1054 C , což je pro kovový
rekuperátor z hlediska materiálu nepřijatelné. Proto často nelze v rekuperátoru využít veškeré
teplo, které je ve spalinách k dispozici. Je nutno zařadit ochranu rekuperátoru před spálením
ochlazováním spalin na vstupu do rekuperátoru na maximální teplotu, přijatelnou s hlediska
žáruvzdornosti materiálu.
Ochlazování spalin se může provádět:
a) studeným vzduchem (z ventilátoru spalovacího vzduchu nebo i samostatným
ventilátorem),
b) vstřikováním studené vody před rekuperátor (méně časté – zvyšuje se rosný bod
spalin),
c) přisáváním vzduchu z atmosféry pod tlakem před rekuperátorem.
Schéma ochlazování spalin studeným vzduchem odebíraným z rozvodu spalovacího vzduchu
je na obr.14a).
Přidávání potřebného množství chladícího vzduchu se děje automaticky regulačním
ventilem RV v potrubí chladícího vzduchu podle teploty spalin na vstupu do rekuperátoru při
překročení nastavené maximální teploty spalin. Regulace může být též odvozena od teploty
stěny rekuperátoru v teplotně exponovaném místě rekuperátoru.
Přidáváním vzduchu do spalin se ovšem zvětšuje množství spalin a snižuje jejich
teplota, takže se zhoršuje účinnost rekuperace tepla, resp.následného zařízení pro využití
odpadního tepla spalin (spalinového kotle nebo výměníku tepla).
Jednoduchý způsob ochlazování spalin je nasávání chladícího vzduchu přímo
z atmosféry (viz schéma, obr. 14 b)). Musí však být dostatečný podtlak před rekuperátorem.
Schéma přisávání chladícího vzduchu z atmosféry.
Provedení rekuperátorů
Na obr. 15 a) až d je provedení kovových sálavých a konvekčních rekuperátorů.
Sálavé rekuperátory jsou v podstatě tvořeny dvěma souosými válci o malém rozdílu
průměrů z ocelového vysoce legovaného plechu. (obr.15 a). Ve vnitřním válci proudí spaliny,
v prostoru mezikruží vzduch. Jsou vhodné pro větší výkony a vyšší teploty spalin nad 700 o C.
Přestup tepla na straně spalin se děje především sáláním, předané teplo závisí na čtvrté
mocnině rozdílu teplot. Při nižších teplotách je tepelný tok při stejné ploše malý. Používají se
buď samostatně před konvekčními rekuperátory nebo jako rekuperátory kombinované.
Konvekční rekuperátory (obr.15b) a c) ) jsou buď z ocelových trubek hladkých, nebo za
účelem zvětšení teplosměnné plochy z litinových žebrovaných trubek, příp. tzv. jehlové
rekuperátory (obr. 15 d ). Přestup tepla je dán hlavně konvekcí. Uplatní se pro teplotu spalin
do 700 o C.
Kombinovaný rekuperátor (obr. 15 e ) spojuje výhody konvekčního a sálavého typu, takže
je možno jej použít v širším rozsahu teplot spalin.
Výpočet sálavého rekuperátoru se provádí v podstatě stejným způsobem jako při
výpočtu přestupu tepla do sálavých teplosměnných ploch ve spalovací komoře kotlů. Jako
teplosměnná plocha se bere vnitřní povrch roury sálavého rekuperátoru.
Keramický rekuperátor (obr. 16) je tvořen keramickými trubkami, které jsou složeny ve
tvaru plástů. Trubkami prochází vzduch, kolem trubek spaliny. Spoje trubek musí být dobře
utěsněny.
Na obr. 17 je nakresleno celkové uspořádání odtahu ohřívací pece s umístěním
rekuperátoru.
20