А если теплообменник не трубчатый, а прямоугольный?

Везде изготавливают теплообменник из труб, а если применить в печи прямоугольный, сваренный из листов железа?

Навскидку можно было бы сказать, что форма не имеет особого значения. Однако же, если вдуматься, не все так просто.

Эффективность теплообмена в котле напрямую зависит не только от площади теплообмена, но и от скорости проходящих возле этой поверхности газов. Если прогонять газы быстро, они так и уйдут в дымовую трубу горячими, не успевая отдать тепловую энергию теплообменнику.

Кроме того, горячие газы в колпаке должны иметь возможность перемешиваться, перераспределяться не только по вертикали, но и в горизонтальных направлениях, чтобы обеспечить теплообмен по всей поверхности теплообменника.

Площадь теплообмена - это площадь поверхности, через которую он осуществляется. Иначе сказать, общая площадь емкости (емкостей), по которой движется теплоноситель (вода).

Площадь поверхности труб и площадь прямоугольных емкостей можно варьировать в разных значениях, при этом общая площадь может различаться в ту или другую сторону или же быть одинаковой.

Скорость движения газов около поверхности теплообмена напрямую зависит от свободного объема колпака, в котором находятся теплообменники.

Чем больше этот объем, тем медленнее двигаются газы. Чем медленнее двигаются, тем эффективнее теплообмен. Свободный объем колпака - это разность между его полным объемом и общим объемом теплообменников.

Возможность перемешивания газов - здесь не все однозначно. Если в колпаке с трубами газы могут гулять между ними в любых направлениях, то в колпаке с прямоугольными теплообменниками такой возможности нет. И это значительно снижает эффективность теплообмена, особенно если в целях увеличения площади теплообмена ставят теплообменники в два, три и более рядов.

Таким образом, несмотря на более сложную конструкцию трубчатых регистров в сравнении с прямоугольным теплообменником, разумнее все же использовать именно трубчатую схему. Именно с нею обеспечиваются все три условия эффективного теплообмена. А это является одной из важных составляющих общего КПД котла.