辐射式热交换器
当炉子的废气温度较高（1000~1300℃）时，在多数情况下以采用辐射式热交换器为宜。这是因为，辐射传热是温度四次方的函数，温度升高时传热迅速增加：而且，这种热交换器内废气流通截面很大，即辐射层厚度大，对热交换器的传热不仅是废气的辐射，而且还有热交换器相邻烟道的砖衬内表面的辐射。
按其结构，辐射式热交换器可分缝式和管式两种。而缝式又有环缝式和直缝式之分。图2.58示出的是环缝式辐射热交换器，它由两个同心钢制圆筒构成。内筒通烟气，环缝里流通空气或煤气，在内筒的外表面焊上竖向肋片，以加强内筒的散热，并使环缝在整个圆周和高度上保持相同的宽度。热交换器加热时，内筒温度比外筒高得多，热膨胀量也大些，为保证其自由膨胀，在外筒上设膨胀圈，根据需要，可以将烟气和空气的流向组织成顺流、逆流或顺流逆流的复合流动，如图2.59。
管式辐射热交换器与缝式辐射热交换器相比，只是结构不同，图2.60所示为目前较为流行的圆栅式辐射热交换器。它的传热面是由排成圆圈的多根小管构成，小管两端焊在引人和引出空气（或煤气）的环套上。烟气在中间流通，直接给管栅辐射热量，小管外围的耐火砖壁面也对之间接辐射。管式辐射热交换器烟气侧的对流热交换，通常略去不计，主要是由于它的烟气流速常比缝式辐射热交换器小，且系纵向绕流管壁，对流换热系数较小，辐射热交换器同对流热交换器相比，最主要的优点是能高温预热空气（或煤气），单位传热面的热负荷大，故所耗的耐热钢材少，其空气流路的形状简单，预热的空气（或煤气）采取较高的流速（20~40/s以上），强化了由器壁带走的热量。因而，在同样的预热温度时，单位传热表面的高热负荷并不会引起过高的器壁温度（和对流热交换器相比）。而且由于传热面各部分之间的互相辐射，使壁温趋于均匀。同时，辐射式热交换器传热面的积垢比对流热交换器小得多，且清扫简便。它的缺点是，在同样传热能力的情况下，器体较为高大。此外，对负荷变化较为敏感。
综合上述，辐射式热交换器特别适用于高温预热和烟气里含有大量灰分、炭黑、氧化铁、渣的情况。但是，它通常只能将烟气冷却到750一850℃，因而对烟气的余热利用不够充分，低于此温度时，辐射传热量所占的比率大为减小，需要大幅度增大传热面以保证所需的空气预热温度，结果就变得不经济了。
