НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F24H3/06 

Изобретение относится к отопительной технике, а именно к центральным системам отопления зданий и сооружений, в которых используется в виде теплоносителя горячая вода, водяной пар, горячее масло и другие жидкости.

Известен отопительный прибор, включающий трубчатый элемент для теплоносителя в виде секций с колоннами, образующими теплоотдающие поверхности и имеющие отверстия для образования внутри секционных соединений между собой (см. а.с. СССР №308275, МПК⁷ F 24 H 9/10, опубл. 01.07.71 г.).

Недостатками данной конструкции являются низкая плотность теплового потока, большой расход металла на единицу теплоотдающей поверхности прибора, сложность изготовления секций, сложность в монтаже, требуют точную станочную механическую обработку для образования внутренних секционных соединений с применением ниппелей с левой и правой резьбой.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является нагревательный прибор для центральных систем отопления, состоящий из секций с трубчатыми теплоотдающими элементами, оребрений и прокладок (см. патент РФ №2092747, МПК⁷ F 24 H 3/06, F 28 F 1/14, опубл. 10.10.97 г.).

Недостатками прототипа являются сложность создания герметичности при осуществлении соединений трубчатых элементов между собой посредством шпилек, использование дорогостоящих тугоплавких металлов для изготовления форм для литья трубчатых элементов и недостаточная интенсивность теплообмена.

Технической задачей предлагаемого изобретения является интенсификация теплообмена, упрощение герметизации и снижение стоимости нагревательных приборов.

Эта техническая задача достигается тем, что в известном нагревательном приборе центрального отопления, состоящем из секций в виде трубчатых теплообменивающих элементов, оребрений и прокладок, согласно изобретению секции снабжены соединительными трубками с устройствами для наружных соединений между собой и трубчатыми теплообменивающими элементами с, по крайней мере, двумя вертикальными каналами, при этом оребрения выполнены радиальными, а прокладки выполнены чашевидными и установлены между соединительными трубками и трубчатыми теплообменивающими элементами симметричной формы. Трубчатые теплообменивающие элементы выполнены из алюминия или его сплавов, а соединительные трубки из стали. Трубчатые теплообменивающие элементы соединены между собой с образованием заданной поверхности теплонагрева.

Данный нагревательный прибор позволит повысить интенсификацию теплообмена, упростить герметизацию и снизить стоимость нагревательных приборов.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вид по А-А нагревательного прибора, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - разрез по В-В.

Предлагаемый нагревательный прибор состоит из трубчатого теплообменивающего элемента 1 с контуром, образованного не менее двумя сквозными вертикальными каналами 2, и радиальных оребрений 3, соединительных трубок 4, патрубков 5, фланцев 6 и ушка 7.

Между трубчатыми теплообменивающими элементами 1, соединительными трубками 4, патрубками 5 и фланцами 6 расположены чашевидные прокладки 8, закрепленные винтами 9.

Для набора трубчатых теплообменивающих элементов 1 имеются болты соединения 10, патрубки 11, заглушки 12 и уплотнительные прокладки 13.

Устройство работает следующим образом.

Нагревательный прибор работает как теплообменник, отдающий тепло от теплоносителя в окружающую среду в определенных соотношениях низкотемпературного излучения и конвективного теплообмена.

Теплообмен в трубчатых теплообменивающих элементах 1 достигается за счет развития теплоотдающей поверхности сквозными вертикальными каналами 2, создающими низкотемпературное тепловое излучение и повышающими конвективную теплоотдачу, и радиальных оребрений 3.

Теплопередача в предлагаемом нагревательном приборе происходит в трубчатых теплообменивающих элементах 1 в условиях гидравлического турбулентного режима, создаваемого чашевидными прокладками 8 в местах соединения трубчатого теплообменивающего элемента 1 и соединительных трубок 4 с патрубками 5 и фланцами 6. Чашевидная прокладка 8 создает поток теплоносителя как на входе, так и на выходе трубчатого теплообменивающего элемента 1, при этом образуется гидравлический турбулентный режим, что повышает коэффициент теплопередачи трубчатого теплообменивающего элемента 1 в окружающую среду.

Конструктивное выполнение чашевидных прокладок 8 одновременно позволяет герметизировать, создавать гидравлический турбулентный режим движения теплоносителя в трубчатых теплообменивающих элементах 1, который разрушает ядро потока теплоносителя в трубе с возникновением периферийного кольцевого вращательного движения, создает движение, способствующее интенсификации теплообмена. Повышается температура на внутренней поверхности трубчатого теплообменивающего элемента 1, разрушается ламинарная пленка у поверхности трубы, что способствует повышению эффективности теплообмена с окружающей средой.

Конструкция трубчатых теплообменивающих элементов 1 и соединительных трубок 4 позволяет применить наружные болтовые соединения 10, для чего в соединительных трубках 4, патрубках 5 предусмотрено ушко 7. Соединительные трубки 4, патрубки 5 и фланцы 6 соединяются с трубчатым теплообменивающим элементом 1 винтами 9, одновременно герметизируя соединение, используя чашеобразную прокладку 8.

Трубчатые теплообменивающие элементы 1 набирают в необходимую тепловую поверхность с помощью патрубков 11, заглушек 12, болтов соединения 10 и уплотнительных прокладок 13.

Нагревательный прибор изготавливают из алюминия или его сплавов, а соединительные трубки из стали. Алюминиевые поверхности тонируют в соответствующие цвета. Изготовление трубчатых теплообменивающих элементов 1 осуществляют литьем в постоянную форму, а также применяют волочение.

Использование предлагаемого нагревательного прибора позволит повысить интенсификацию теплообмена, упростить герметичность и снизить стоимость нагревательных приборов.

Изобретение предназначено для теплообмена и может быть использовано в отопительной технике. Нагревательный прибор центрального отопления состоит из секций в виде трубчатых теплообменивающих элементов, радиальных оребрений и прокладок. Секции снабжены соединительными трубками с устройствами для наружных соединений между собой и трубчатыми теплообменивающими элементами с, по крайней мере, двумя сквозными вертикальными каналами. Прокладки выполнены чашевидными и установлены между соединительными трубками и трубчатыми теплообменивающими элементами, а теплообменивающие элементы имеют симметричную форму. Изобретение обеспечивает повышение, интенсификацию теплообмена, упрощение герметичности и снижение стоимости нагревательных приборов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Нагревательный прибор центрального отопления, состоящий из секций в виде трубчатых теплообменивающих элементов, оребрениий и прокладок, отличающийся тем, что секции снабжены соединительными трубками с устройствами для наружных соединений между собой и трубчатыми теплообменивающими элементами с, по крайней мере, двумя сквозными вертикальными каналами, при этом упомянутые оребрения выполнены радиальными, прокладки выполнены чашевидными и установлены между соединительными трубками и трубчатыми теплообменивающими элементами, а теплообменивающие элементы имеют симметричную форму.2. Нагревательный прибор по п.1, отличающийся тем, что трубчатые теплообменивающие элементы выполнены из алюминия или его сплавов, а соединительные трубки из стали.3. Нагревательный прибор по п.1, отличающийся тем, что теплообменивающие элементы соединены между собой с образованием заданной поверхности теплонагрева.