Двухконтурный нагревательный прибор для центральных систем отопления

Изобретение предназначено для применения в отопительной технике, а именно в центральных системах отопления зданий и сооружений, в которых используются в виде теплоносителя горячая вода, водяной пар, горячее масло и другие жидкости. Двухконтурный нагревательный прибор центрального отопления состоит из секций в виде теплообменивающих элементов, оребрений и прокладок, причем, по крайней мере, два теплообменивающих элемента в секции расположены последовательно и снабжены соединительными трубками с устройствами для наружных соединений между собой и двумя контурами - передним и обратным задним, образующими два сквозных вертикальных канала, а прокладки выполнены чашеобразными и установлены между соединительными трубками на входе и выходе теплообменивающих элементов, при этом секции имеют симметричную форму. Кроме того, теплоотдающие элементы выполнены из алюминия и его сплавов, а соединительные трубки и патрубки из стали. Изобретение позволяет улучшить и упростить герметизацию, снизить стоимость нагревательных приборов и повысить надежность их работы при одновременном повышении интенсификации процесса теплообмена. 1 з.п. ф.-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к отопительной технике, а именно к центральным системам отопления зданий и сооружений, в которых используются 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, имеющие отверстия для образования внутрисекционных соединений между собой (см. а.с. СССР №308275, МПК⁷ F 24 Н 9/10, опубл. 01.07.1971 г.).

Недостатками данной конструкции является сравнительно низкая номинальная теплоемкость, большой расход металла на единицу теплоотдающей поверхности прибора, сложность изготовления секций, сложность в монтаже, что требует точной станочной механической обработки для образования внутренних секционных соединений с применением ниппелей с левой и правой резьбой.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является нагревательный прибор, состоящий из секций в виде трубчатых элементов для теплоносителя, оребрений и прокладок (см. патент РФ №2092747, МПК⁷ F 24 H 3/06, F 28 F 1/14, опубл. 10.10.1997 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.

Задачей предлагаемого технического решения является улучшение и упрощение герметизации, снижение стоимости нагревательных приборов и повышение надежности их работы.

Технический результат заключается в интенсификации процесса теплообмена.

Эта техническая задача достигается тем, что в известном двухконтурном нагревательном приборе центрального отопления, состоящем из секций в виде теплообменивающих элементов, оребрений и прокладок, согласно изобретению, по крайней мере, два теплообменивающих элементов в секции расположены последовательно и снабжены соединительными трубками с устройствами для наружных соединений между собой и двумя контурами - передним и обратным задним, образующими два сквозных вертикальных канала, а прокладки выполнены чашеобразными и установлены между соединительными трубками на входе и выходе теплообменивающих элементов, при этом секции имеют симметричную форму.

Теплоотдающие элементы выполнены из алюминия и его сплавов, а соединительные трубки и патрубки - из стали.

Данная конструкция позволит улучшить и упростить герметизацию, снизить стоимость и повысить интенсивность теплообмена.

Сущность двухконтурного нагревательного прибора поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства (вид по А), на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - разрез по В-В.

Двухконтурный нагревательный прибор центрального отопления состоит из секций 1 с двумя и более теплообменивающими элементами 2, соединяемые двумя контурами - передним контуром 3, образованным из плоской стенки 4 со стороны фронта секции 1, и центральной соединительной стенкой 5 и обратным задним контуром 6, образованным из стенки радиального оребрения 7 и соединительной стенки 5.

Контуры 3 и 6 образуют вертикальные сквозные каналы 8 для движения воздуха.

Секции 1 соединены между собой соединительными трубками 9 с двумя патрубками 10, фланцами 11 и ушко 12.

Между теплообменивающими элементами 2, соединительными трубками 9 с патрубками 10, фланцами 11 имеются чашевидные прокладки 13, закрепленные винтами 14.

Для набора требуемой поверхности нагревательного прибора предусмотрены болтовые соединения 15, патрубки 16, заглушки 17 и уплотнительные прокладки 18.

Двухконтурный нагревательный прибор работает следующим образом.

Теплопередача от теплоносителя в окружающую среду в нагревательном приборе происходит в трубчатых теплообменивающих элементах 2 в условиях турбулентного гидравлического режима, создаваемых чашевидными прокладками 13, в местах соединения трубчатого теплообменивающего элемента 2 и соединительных трубок 9 с патрубками 10 и фланцами 11. Чашевидная прокладка 13 завихряет поток теплоносителя как на входе, так и на выходе теплообменивающего элемента 2, создавая турбулентный гидравлический режим, повышает коэффициент теплопередачи трубчатого теплообменивающего элемента 2 в окружающую среду.

Чашевидные прокладки 13 одновременно герметизируют и завихряют поток теплоносителя в теплообменивающих элементах, создавая турбулентный гидравлический режим, при этом ядро потока теплоносителя в теплообменивающих элементах разрушается с возникновением периферийного кольцевого вращательного движения. Создается движение, способствующее интенсификации теплообмена. Повышается температура на внутренних поверхностях теплообменивающих элементах 2, разрушается ламинарная пленка у поверхности, что способствует эффективности теплообмена контуров 3 и 6 с окружающей средой. Вертикальные каналы 8 интенсифицируют конвективный теплообмен, повышают теплоизлучения стенки 4 и одновременно снижают теплообмен между стенкой радиального оребрения 7 и стенкой наружного ограждения здания. Конструкция теплообменивающих элементов 2 и соединительных трубок 9 позволяет соединять секции наружными болтовыми соединениями 15 с помощью патрубков 10 и ушко 12.

Соединительные трубки 9, патрубки 10 и ушко 12 соединяются с теплообменивающим элементом 2, винтами 16, одновременно герметизируя соединения чашеобразной прокладкой 13.

Нагревательные приборы набираются в необходимую расчетную поверхность из секций, для чего имеются патрубки 16, заглушки 17, болтовые соединения 15 и уплотнительные прокладки 18.

Двухконтурный нагревательный прибор изготавливают из алюминия или его сплавов, поверхности тонируют в соответствующие цвета.

Использование предлагаемого двухконтурного нагревательного прибора для центрального отопления позволит по сравнению с прототипом повысить интенсификацию теплообмена, улучшить и упростить герметичность, снизить стоимость нагревательных приборов.

1. Двухконтурный нагревательный прибор центрального отопления, состоящий из секций в виде теплообменивающих элементов, оребрений и прокладок, отличающийся тем, что, по крайней мере, два теплообменивающих элемента в секции расположены последовательно и снабжены соединительными трубками с устройствами для наружных соединений между собой и двумя контурами - передним и обратным задним, образующими два сквозных вертикальных канала, а прокладки выполнены чашеобразными и установлены между соединительными трубками на входе и выходе теплообменивающих элементов, при этом секции имеют симметричную форму.

2. Нагревательный прибор по п.1, отличающийся тем, что теплоотдающие элементы выполнены из алюминия и его сплавов, а соединительные трубки и патрубки - из стали.