МНОГОХОДОВЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК Российский патент 1997 года по МПК F28D9/00 F28F3/12 

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано в системах отопления или охлаждения.

Известны многоходовые теплообменники, содержащие корпус с вертикально или горизонтально расположенными каналами для прохода теплоносителя, сообщенными через разделяющие и собирающий коллекторы с патрубками подвода и отвода, например стальные панельные отопительные радиаторы [1, 2]
В этих конструкциях теплоноситель по подводящему патрубку поступает в разделяющий коллектор, а из него последовательно в каждый из каналов. При этом скорость теплоносителя, по мере удаления от подводящего патрубка, снижается и при достаточно большой длине отопительной панели стремится к нулевой. Это приводит к осаждению взвешенных частиц в каналах с низкой скоростью теплоносителя и возникновению подшламовой коррозии, особенно проявляющей себя в системах отопления открытого типа, с водоразбором. В таких случаях для увеличения срока службы стальных радиаторов приходится увеличивать толщину стенок радиаторов сравнительно с достаточной по соображениям прочности, что приводит к значительному перерасходу металла на их изготовление.

Известна многоходовая теплообменная панель, содержащая сборный и распределительные коллекторы, подключенные к системе параллельных каналов, сгруппированных в ходы [3] Но в существующих конструкциях отопительных радиаторов такого типа, например, радиатор РСГ-2, изготовляемый АООТ "Сибтепломаш" в г. Братске, суммарное поперечное сечение каналов каждого хода радиатора значительно больше поперечного сечения подводящего патрубка. При этом скорость теплоносителя в каналах намного ниже, чем в подводящем трубопроводе. В результате взвешенные твердые частицы, вынесенные потоком из системы подводящих трубопроводов, осаждаются в каналах, образуя шлам, и, как следствие, возникает подшламовая коррозия.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является повышение эксплуатационной надежности за счет значительного снижения накопления в каналах твердых осадков, приводящих к коррозионному разрушению.

Для достижения этого технического результата в многоходовой теплообменной панели, содержащей сборный и распределительный коллекторы, подключенные к системе параллельных каналов, сгруппированных в ходы, и соответственно к патрубкам для вывода и ввода теплоносителя, каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка для ввода теплоносителя.

Многоходовой теплообменник (см. чертеж) состоит из подводящего патрубка 1, сборного коллектора 2, распределительных коллекторов 3, каналов 4 7 первого, второго, третьего, четвертого ходов соответственно, отводящего патрубка 8.

Подаваемый в теплообменник теплоноситель через патрубок ввода теплоносителя 1 поступает в канал первого хода, затем в распределительный коллектор 3, далее в каналы второго и т.д. хода, через каналы четвертого хода 7 и патрубок вывода теплоносителя 8 выводится наружу, при этом каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка для ввода теплоносителя и скорость теплоносителя в каналах будет равна или выше его скорости в подводящем трубопроводе и взвешенные частицы, принесенные потоком воды, не осядут в каналах, многократно снижается вероятность возникновения подшламовой коррозии и повышается срок эксплуатации стальных отопительных теплообменников в системах отопления с водоразбором. Отпадает необходимость увеличивать толщину стенок теплообменника сравнительно с достаточной по соображениям прочности. Это позволяет экономить до 20% стали.

Примером решения поставленной задачи может служить стальной панельный радиатор четырехходовой (см. чертеж), у которого при диаметре подводящего патрубка равном 3/4" (20 мм), диаметр каждого канала равен или менее 9 мм. Тогда сечение подводящего патрубка равно:
3,14 • 10² 314 мм²
сечение одного канала равно:
3,14 • 4,5² 63, 58 мм².

Максимальное количество каналов одного хода 5, следовательно суммарное поперечное сечение каналов одного хода 315 мм². Таким образом, в приведенной конструкции соблюдено условие, что каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка для ввода теплоносителя.

Использование: в отопительной технике. Сущность изобретения: повышение эксплуатационной надежности за счет значительного снижения накопления в каналах твердых осадков, приводящих к коррозионному разрушению, обеспечивается тем, что многоходовой теплообменник содержит сборный 2 и распределительный 3 коллекторы, подключенные к системе параллельных каналов 4, 5, 6, 7, сгруппированных в ходы и соответственно к патрубкам для вывода и ввода 1 теплоносителя. При этом каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка 1 для ввода теплоносителя. Скорость теплоносителя в каналах будет равна или выше его скорости в подводящем патрубке 1 и, следовательно, взвешенные частицы, принесенные потоком воды, не осядут в каналах, что многократно снижает вероятность возникновения подшламовой коррозии и повышает срок эксплуатации стальных отопительных теплообменников в системах отопления. 1 ил.

Многоходовый теплообменник, содержащий сборный и распределительный коллекторы, подключенные к системе параллельных каналов, сгруппированных в ходы, и соответственно к патрубкам для вывода и ввода теплоносителя, отличающийся тем, что каналы каждого хода выполнены с суммарной площадью поперечного сечения, равной или меньшей площади поперечного сечения патрубка для ввода теплоносителя.