A Study on the Heat Transfer Improvement in the Exhaust-Section of Industrial Furnace

산업용로 배기부에서의 열전달 향상에 관한 연구

In the concentric tube type recuperator, which is the most typical type of radiation recuperator, installed on the exhaust-secion of industrial furnace, air flows between the adiabatic outer tube and the inner tube in which exhausted gas flows with high temperature. The waste heat of the exhausted gas is transferred to the inner tube, and transferred from the inner tube to the flowing air. The heat transfer by radiation In the concentric tube type recuperator is modeled using spherical harmonics approximation, namely, P-N method and numerically analyzed considering the effect of dynamic flow field. The results are compared with the existing empirical data. In addition, a theoretical method is presented for the analysis of the heat transfer characteristics of a recuperator with a reradiator installed in the inner tube, which causes re-radiant in the inner tube, and the characteristics of the recuperator is analyszed and defined.

산업용 노의 폐열 회수를 위하여 노의 배기부에 설치되는 복사형 레큐페레이터 중에서 가장 대표적인 형태인 이중 원관식 레큐페레이터의 열전달 특성에 관하여 연구하였다. 내관에는 고온의 배기가스가 흐르고, 내관과 외관 사이의 환상공간에서는 공기가 흐르며 외관의 외벽면은 단열되어 있는 원관 식 레큐퍼레이터의 열전달특성을 규명하였다. 고온의 배기가스 폐열은 내관의 내벽으로 전달되고 이는 다시 환산 공간내의 공기로 전달된다. 배기가스의 복사 열전달은 구 조화 근사법을 사용하여 모델링한 후 이를 유동장과 연계하여 수치적으로 해석하였으며, 기존의 실험적연구와 일치하는 조건에서의 계산결과와 비교하였다. 또한, 내관의 동심축 상에 원동통형의 재복사기를 설치할 경우 내관에서 재복사 효과가 일어나는데 이에 따른 열전달 특성을 연구하여 레큐퍼레이터를 이론적으로 해석할 수 있는 방법을 제시하였다.