ТЕПЛООБМЕННИК С ЕСТЕСТВЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ВОЗДУХА Российский патент 1997 года по МПК F28F1/24 F28F3/02 F24H3/06 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для обогрева внутренних объемов зданий.

Известен отопительный прибор, включающий трубы с насаженными на них элементами оребрения, причем элементы оребрения выполнены с П-образным поперечным сечением и смонтированы на трубах с зазором между смежными элементами [1]
Недостатком данного отопительного прибора является малая теплотехническая эффективность работы радиаторов отопления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению и принятый автором за прототип является теплообменник, содержащий соединенные с тепловой сетью набор труб, имеющих прямолинейные участки и калачи и вмонтированные в плоские пластины, причем прямолинейные участки труб расположены один над другим со смещением в вертикальной плоскости [2]
Недостатком прототипа является то, что он не может быть применим для теплообменников с естественной циркуляцией воздуха из-за повышенного сопротивления потока.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей, а именно применение в теплообменниках с естественной циркуляцией воздуха и повышение теплотехнической эффективности работы труб и пластин.

Поставленная цель достигается тем, что теплообменник с естественной циркуляцией воздуха содержит с тепловой сетью набор труб, имеющих прямолинейные участки и калачи и вмонтированные в П-образные пластины, при этом прямолинейные участки труб расположены один над другим со смещением в вертикальной плоскости и выполнены в четыре ряда.

Теплообменник изображен на чертежах, где: фиг. 1 общий вид сбоку, фиг. 2 поперечный разряд по А-А, фиг. 3 вид сверху.

Теплообменник содержит зигзагообразную трубу 1, имеющую как минимум четыре прямолинейных участка 2 и калачи 3, свободные концы трубы 1 подсоединены к тепловой сети (на чертежах не показано). На прямолинейные участки 2 одеты пластины 5 оребрения, выполненных П-образной формы, расположенные изогнутым участком 5 внутрь помещения, а свободными концами - впритык к стене помещения. Прямолинейные участки 2 трубы 1 расположены один над другим со смещением в вертикальной плоскости один относительно другого.

Теплообменник функционирует следующим образом. Теплоноситель от тепловой сети проходит сквозь трубу 1 и нагревает последнюю. Высокая температура передается пластинам 4. Воздух помещения проходит по образовавшимся конфузорно-диффузорным каналам снизу вверх, ограниченным стенкам пластин 4 и плоскостью стены помещения, так как при установке теплообменника в помещении он размещается вплотную к его стенам. Таким образом, сформированные каналы максимально способствуют теплопередаче от теплоносителя системы воздух перемещения. Повышенная эффективность теплообмена достигнута тем, что прямолинейные участки труб 1 смещены один от другого в сторону, располагаясь в разных плоскостях, за счет чего воздух беспрепятственно проходит по каналам и максимально воспринимает тепло от труб и пластин. Нагревается также и воздух, протекающий снаружи стенок пластин.

Конструкция теплообменника упрощена за счет использования простой конфигурации трубы и пластины, что также снижает трудоемкость изготовления.

В отличие от известных в предложенном теплообменнике прямолинейные участки трубы расположены со смещением один относительно другого в вертикальной плоскости, что обеспечивает эффективную конвекцию воздуха по образовавшимся вследствие своеобразной конструкции конфузорно-диффузорным каналам. Расположение теплообменника вплотную к стене помещения дало возможность образовать каналы без дополнительного расхода металла с одновременным повышением эффективности теплообмена.

Преимуществом предлагаемого изобретения является также то, что оно может быть применимо в теплообменниках с естественной циркуляцией воздуха. Изготовленные и испытанные образцы теплообменников показали высокую эффективность обеспечения теплом помещений различной планировки и принадлежности и простоту изготовления и снижение стоимости.

Использование изобретения позволяет получать экономический эффект, обусловленный снижением металлоемкости и снижением расхода энергоресурсов, за счет обеспечения максимальной теплоотдачи с единицы поверхности теплообмена.

Использование: в теплоэнергетике для обогрева внутренних объемов здания. Сущность изобретения: теплообменник содержит зигзагообразную трубу 1, имеющую прямолинейные участки 2 и калачи 3, свободные концы трубы 1 подсоединены к тепловой сети. На прямолинейные участки 2 одеты плоские пластины оребрения 4, выполненные П-образной формы, расположенные изогнутые участком внутрь помещения, а свободными концами - вплотную к стене помещения. Прямолинейные участки 1 расположены один над другим со смещением в вертикальной плоскости один относительно другого. 3 ил.

Теплообменник с естественной циркуляцией воздуха, содержащий соединенный с тепловой сетью набор труб, имеющих прямолинейные участки и калачи, вмонтированные в П-образные пластины, отличающийся тем, что прямоугольные участки труб расположены один над другим со смещением в вертикальной плоскости и выполнены в четыре ряда.