ОТОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО "КОНРАД-У" Российский патент 1995 года по МПК F24H3/06 F28D7/10 

Изобретение относится к отопительным приборам конвективно-радиационного типа и предназначено для использования в системах центрального отопления.

Известно отопительное устройство, включающее горизонтальные коллекторы, соединенные вертикальными каналами для теплоносителя, снабженное коаксиальными и последним вертикальным воздушными каналами, открытыми наружу в верхней и нижней части устройства.

Недостатком известного решения является отсутствие данных о конструктивных параметрах, способствующих достижению оптимального гидравлического сопротивления в кольцевом канале, а также недостаточная интенсивность теплообмена.

Техническая задача изобретения заключается в повышении интенсивности теплоотдачи, увеличении удельной мощности теплоотдачи на единицу длины и снижении гидравлического сопротивления.

Поставленная задача достигается тем, что устройство, содержащее вертикальные каналы, соединяющие горизонтальные коллекторы, и имеющие сквозные вертикальные воздушные каналы на всю высоту устройства, омываемые по всей высоте и со всех сторон теплоносителем, выполнено с соотношением диаметров труб, равным 1,1-3,2 с шириной кольцевого канала между трубами, равным 3-20 мм. Кроме того, предполагается увеличить площадь нагрева за счет размещения в полости воздушного канала интенсификаторов теплообмена, а в верхней части устройства установить поворотную заслонку.

На фиг.1 изображен общий вид отопительного устройства из двух вертикальных элементов; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В фиг.1; на фиг.5 - сечение Г-Г фиг.1; на фиг.6 - вариант выполнения интенсификатора в виде сетки; на фиг.7 - вариант выполнения интенсификатора в виде размещенного по оси трубы стержня и закрепленными на нем пучками проволоки.

Отопительное устройство состоит из вертикальных кольцевых каналов 1, образованных наружными и внутренними соосными трубами 2 и 3, соединяющими горизонтальные верхний и нижний коллекторы 4 и 5, снабженные по торцам входными и выходными штуцерами 6 и 7. Внутренние трубы 3, пронизывающие горизонтальные коллекторы 4 и 5, образуют дополнительные воздушные каналы 8, которые могут быть снабжены интенсификаторами теплообмена 9, например, в виде продольных или спиральных пластин или в виде объемной сетки, примыкающей к внутренним стенкам воздушного канала, а также в виде стержня, расположенного по оси трубы, на котором закреплены пучки проволок или пластин. В верхней части отопительного устройства установлена поворотная заслонка 10.

Устройство работает следующим образом.

Горячий теплоноситель последовательно проходя входной штуцер 6, верхний горизонтальный коллектор 4, вертикальные каналы 1, нижний коллектор 5 и выходной штуцер 7, охлаждается, отдавая тепло через стенки: верхнего и нижнего коллектора 4 и 5 и труб 2 в виде естественной конвекции воздуха и теплового излучения, кроме того, теплоноситель охлаждается, передавая тепло через внутренние стенки труб 3, образующих воздушные вертикальные каналы 8, причем теплоотдача в них только конвективная и усилена тягой, возникающей за счет разности давления воздуха на входе и выходе из канала. Интенсивность теплоотдачи в вертикальных воздушных каналах 8 зависит от вида интенсификатора теплообмена 9 и его турбулизующей способности. Установленная в верхней части устройства поворотная заслонка позволяет регулировать теплоотдачу устройства.

Выполнение труб с внутренним диаметром наружной трубы, равным 1,1-3,2 диаметра воздушного канала, что является оптимальным с точки зрения теплотехнической эффективности, габаритов и компоновки.

Ширина кольцевого канала определяет величину гидравлического сопротивления устройства, по техническим и технологическим соображениям должна быть в интервале 3-20 мм. Причем при уменьшении указанной ширины канала затрудняется центровка труб при изготовлении устройства и возрастает гидравлическое сопротивление, а при увеличении - возрастает расход теплоносителя и габариты с уменьшением площади нагрева поверхности.

Таким образом, предложенное отопительное устройство позволяет повысить интенсивность теплоотдачи, увеличить удельную мощность теплоотдачи на единицу длины, уменьшить гидравлическое сопротивление, а также улучшить качество отопления за счет регулирования теплоотдачи.

Использование: в отопительных устройствах конвективно-радиационного типа и предназначено для использования в системах центрального отопления. Сущность изобретения: устройство содержит вертикальные каналы 1, соединяющие горизонтальные коллекторы 4 и 5, снабженные по торцам входными и выходными штуцерами 6 и 7. Устройство содержит также вертикальные трубы 2 и соосные им трубы 3 меньшего диаметра, при этом отношение внутреннего диаметра трубы 2 к внутреннему диаметру трубы 3 составляет 1,1-3,2. Ширина кольцевого клапана между трубами равна 3-20 мм. В полости внутренней трубы 3 могут быть расположены интенсификаторы теплообмена в виде вставки, выполненной в виде объемной сетки либо соосного трубе стержня, на котором закреплены пучки проволок или пластин. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

ОТОПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО "КОНРАД-У".