РАДИАТОР Российский патент 2004 года по МПК F24H3/00 

Изобретение относится к теплообменной аппаратуре и может быть использовано в системах отопления.

Известны различные типы нагревательных приборов системы отопления (Каменев П.Н., Богословский В.Н., Егизаров А.Г. и др. Отопление и вентиляция. Часть 1. Отопление - М.: Издательство литературы по строительству, 1965. - 380 с.). Общей чертой теплообменников является то, что они имеют гладкие внутренние каналы, по которым циркулирует теплоноситель (вода или пар).

Известен радиатор, состоящий из секций, внутренние каналы которых имеют гладкую поверхность (Тихомиров К.В., Сергеенко Э.С. Теплотехника, тепло- газоснабжение и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1991. - 480 с.: ил.).

Недостатком указанного радиатора является недостаточная эффективность теплообмена из-за спокойного (ламинарного) течения воды при использовании ее в качестве теплоносителя в радиаторе, что приводит к образованию пограничного слоя теплоносителя, а также способствует осаждению накипи на поверхностях внутренних каналов.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности теплообмена за счет разрушения пограничного слоя и снижения осаждения накипи на поверхностях внутренних каналов вследствие перемешивания потока теплоносителя.

Поставленная задача достигается тем, что на поверхностях внутренних каналов радиатора выполнены наклонные ребра, причем ребра на одной из противоположных стенок внутреннего канала располагают равномерно между ребрами другой стенки, а угол их наклона к продольной оси внутреннего канала от 30 до 90°.

На фиг.1 показан общий вид радиатора Н-150.

На фиг.2 показаны ребра на стенках внутреннего канала (совмещенное сечение А-А и Б-Б фиг.1).

Секция радиатора 1 изготовлена из чугуна в виде прямоугольника с внутренним 2 и наружным 3 контурами с отверстиями для ниппелей 4 в верхней и нижней частях радиатора.

Внутренний 2 и наружный 3 контуры образуют внутренние каналы 5, ограниченные внутренней поверхностью 6 наружного контура и наружной поверхностью 7 внутреннего контура, на которых выполнены ребра 8 и 9 соответственно.

Радиатор работает следующим образом.

Вода в качестве теплоносителя перемещается по внутренним каналам 5, радиатора и наклонные ребра 8 и 9 придают потоку винтообразность или завихрения.

Значение угла наклона ребер 8 и 9 к продольной оси внутреннего канала от 30 до 60° обеспечит потоку жидкости (теплоносителю) винтовую направленность (винтообразность), что способствует повышению теплоотдачи от теплоносителя к твердой фазе (стенке радиатора).

Повышение значения угла наклона ребер 8 и 9 к продольной оси внутреннего канала от от 60 до 90° будет способствовать завихрению потока жидкости и, следовательно, будет обеспечивать большее перемешивание теплоносителя, что приводит к снижению образования накипи и повышению теплоотдачи.

Уменьшение значения угла наклона ребер 8 и 9 от 30 до 0° практически не влияет на теплоотдачу в радиаторе, так как малый угол наклона ребер (α<30°) не обеспечивает ни завихрения потока, ни его винтообразность, а лишь усложняет изготовление радиатора.

Предпочтительные значения угла наклона ребер 8 и 9 к продольной оси внутреннего канала 90°, при этом обеспечивается максимальное перемешивание потока, или 45°, при этом обеспечивается максимальная винтообразность потока теплоносителя.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить эффективность теплообмена в радиаторе между жидким теплоносителем и стенками радиатора за счет разрушения пограничного слоя и снижения осаждения накипи на стенках.

Изобретение предназначено для применения в теплообменной аппаратуре и может быть использовано в системах отопления. Радиатор содержащит внутренние каналы, на поверхностях которых выполнены наклонные ребра, причем ребра на одной из противоположных стенок внутреннего канала располагают равномерно между ребрами на другой стенке, а угол их наклона к продольной оси внутреннего канала составляет от 30 до 90°. Изобретение позволяет повысить эффективность теплообмена за счет разрушения пограничного слоя и снижения осаждения накипи на поверхностях внутренних каналов, а также вследствие перемешивания потока теплоносителя. 2 ил.

Радиатор с внутренними каналами, отличающийся тем, что на поверхностях внутренних каналов выполнены наклонные ребра, причем ребра на одной из противоположных стенок внутреннего канала располагают равномерно между ребрами на другой стенке, а угол их наклона к продольной оси внутреннего канала от 30 до 90°.