Патент на изобретение №2313043

(54) СБОРНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ОТОПИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для теплообмена и может быть использовано в отопительной технике. Сборный нагревательный прибор для отопительных систем состоит из секций, образованных трубчатыми теплоотдающими элементами для теплоносителя и имеющих симметричную форму, входные и выходные отверстия и оребрение. Секции снабжены сборными средними, верхними и нижними излучателями, зафиксированными попарно с трубчатыми теплоотдающими элементами контактными швами из металлизированной высокотеплопроводной мастики и взвихрителями, установленными на входных межсекционных и выходных соединениях, при этом упомянутое оребрение является внутренним и внешним и образуется упомянутыми излучателями. Изобретение обеспечивает повышение интенсивности теплообмена, упрощение конструкции и его сборки, сокращение затрат на изготовление и эксплуатацию. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к отопительной технике, а именно к отопительным системам жилых и гражданских зданий и сооружений, как для систем с вертикальной, так и горизонтальной прокладкой теплопроводов, в частности поквартирной и посекционной системах отопления, в которых используется горячая вода, водяной пар, горячее масло и др.

Известен нагревательный прибор, включающий в себя теплоотдающие элементы, соединенные вертикальным внешним и внутренним оребрением и соединительным патрубком (см. патент RU №2092747, МПК⁸ F24F 1/14, опубл. 10.10.97 г.).

Недостатком данной конструкции является сложность образования оребрения в формах литья, изготовленных из тугоплавкого металла, а также сложность сборки и разборки секций, соединенных шпильками и неудобная технология изготовления.

Наиболее близким к заявленному нагревательному прибору, является нагревательный прибор для центральных систем отопления, состоящий из секций, образованных трубчатыми теплоотдающими элементами для теплоносителя и имеющих симметричную форму, входных и выходных отверстий и оребрений (см. патент RU №2262643, МПК⁸ F24H 3/06, опубл. 20.10.2005).

Недостатками прототипа являются сложность конструкции, недостаточная интенсивность теплообмена и высокий расход энергии при их изготовлении, а также необходимость применения дефицитного алюминия для изготовления таких нагревательных приборов. Задачей предлагаемого технического решения является повышение интенсивности теплообмена, упрощение конструкции и сборки нагревательного прибора, снижение затрат на его изготовление и трудоемкость при эксплуатации.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в известном сборном нагревательном приборе отопительных систем, состоящим из секций, образованных трубчатыми теплоотдающими элементами для теплоносителя и имеющих симметричную форму, входных и выходных отверстий и оребрение, согласно изобретению, секции снабжены сборными средними, верхними и нижними низкотемпературными излучателями, зафиксированными попарно с трубчатыми теплоотдающими элементами контактными швами из металлизированной высокотеплопроводной мастики и взвихрителями, образуя внутреннее и установленными на входных, межсекционных и выходных соединениях, при этом упомянутое оребрение является внутренним и внешним и образуется упомянутыми излучателями.

Взвихрители установлены во входных, межсекционных и выходных соединениях, выполненных с однонаправленной резьбой. Крайние секции снабжены патрубком.

Излучатели попарно зафиксированы с трубчатыми теплоотдающими элементами кондукторной сборкой и точечной сваркой.

Данный сборный нагревательный прибор отопительных систем позволит повысить интенсивность теплообмена, упростить конструкцию и его сборку, создать прибор универсальным, сократить затраты на его изготовление и эксплуатацию.

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

Сборный нагревательный прибор состоит из секций 1 с двумя трубчатыми теплоотдающими элементами 2, имеющими две пары средних излучателей 3, две пары верхних и нижних излучателей 4 и взвихрителей 5, при этом излучатели 3, 4 и трубчатые теплоотдающие элементы 2 зафиксированы попарно металлизированной высокотеплопроводной мастикой 6. Излучатели 3, 4 образуют внутреннее и внешнее оребрение. Также сборный нагревательный прибор содержит разъемные наружные межсекционные соединения 7.

Излучатели 3 и 4 имеют боковые отверстия 8, нижние и верхние отверстия 9 для воздуха. Секция 1 имеет патрубки 10 и 11, соединительные футорки 12, контргайки 13, прокладки 14 и точечную сварку 15.

Устройство работает следующим образом.

Сборный нагревательный прибор работает как теплообменник, отдающий тепло теплоносителя в окружающую среду в определенных соотношениях низкотемпературного излучения и конвективного теплообмена. Теплообмен в трубчатых теплоотдающих элементах 2 между их стенками и теплоносителем происходит в условиях нестабильного режима, создаваемого взвихрителями 5, установленными на входе и выходе теплоносителя в теплоотдающие элементы 2 и межсекционные соединения 7. Взвихрители 5 периодически создают нестабильность с образованием турбулентного режима на так называемом начальном участке нестабильности с резким повышением теплообмена между стенкой теплоотдающего элемента 2 и теплоносителем. Характер движения теплоносителя изменяется, происходит торможение потока в центре трубчатого теплоотдающего элемента 2 с одновременным возрастанием скорости у его стенки, возникает периферийное вращательное движение, разрушающее ламинарную пленку, препятствующую увеличению температуры потока у стенки трубчатого теплоотдающего элемента 2. Происходит интенсификация теплообмена стенки с потоком теплоносителя и внешней средой и общее увеличение теплоотдачи нагревательного прибора.

Соединение 7 между секциями 1 осуществляют с использованием однонаправленной резьбы, что упрощает сборку и разборку нагревательных приборов как при монтаже, так и при ремонте. Особенностью сборного нагревательного прибора является то, что сборку отдельно изготовленных элементов осуществляют с помощью специально изготовленной высокотеплопроводной мастики 6, с применением металлической пудры (порошка), имеющей тепло-физические характеристики, приближенные к материалу трубчатых теплоотдающих элементов 2, в частности, теплопроводность и линейное температурное удлинение.

Излучатели 3 и 4 совместно с трубчатыми теплоотдающими элементами и внутренним и внешним оребрением образуют секцию 1 сборного нагревательного прибора.

Изготовление излучателей 3, 4 сборного нагревательного прибора осуществляют методом штамповки, из тонколистовой стали, с последующей его сборкой, с частичным применением для фиксации точечной сварки.

Использование предлагаемого сборного нагревательного прибора отопительных систем по сравнению с прототипом позволит повысить интенсивность теплообмена, снизить трудоемкость, энергоемкость и себестоимость, упростить конструкцию и его сборку.

Формула изобретения

1. Сборный нагревательный прибор для отопительных систем, состоящий из секций, образованных трубчатыми теплоотдающими элементами для теплоносителя и имеющих симметричную форму, входные и выходные отверстия и оребрение, отличающийся тем, что секции снабжены сборными средними, верхними и нижними излучателями, зафиксированными попарно с трубчатыми теплоотдающими элементами, контактными швами из металлизированной высокотеплопроводной мастики и взвихрителями, установленными на входных межсекционных и выходных соединениях, при этом упомянутое оребрение является внутренним и внешним и образуется упомянутыми излучателями.

2. Нагревательный прибор по п.1, отличающийся тем, что взвихрители установлены во входных, межсекционных и выходных соединениях, выполненных с однонаправленной резьбой.

3. Нагревательный прибор по п.1, отличающийся тем, что крайние секции снабжены патрубком.

4. Нагревательный прибор по п.1, отличающийся тем, что излучатели попарно зафиксированы с трубчатыми теплоотдающими элементами, кондукторной сборкой и точечной сваркой.

РИСУНКИ