RU10247U1 - Радиатор теплообменный - Google Patents

Abstract

1. Радиатор теплообменный, содержащий трубу с теплоносителем, съемное оребрение, закрепленное на горизонтальных участках трубы с теплоносителем, и устройство регулирования зазора между трубой и оребрением, отличающийся тем, что оребрение выполнено секциями, составным элементом которых является полумуфта с внутренней цилиндрической поверхностью и с ребрами на ее наружной поверхности, или две полумуфты, или более полумуфт с общими ребрами на их наружных поверхностях и с расстоянием между осями полумуфт, равным соответственно расстоянию между осями горизонтальных участков трубы, на которых эти полумуфты установлены при различных сочетаниях указанных составных элементов, причем внутренний диаметр полумуфты равен наружному диаметру трубы, секции оребрения расположены с одной и/или с двух ее сторон, для регулирования зазора между трубой и оребрением каждая полумуфта на торцах имеет радиусное сопряжение плоской и внутренней цилиндрической поверхностей, разъемное крепление полумуфт на трубе и снабжена теплоизолирующими разрезными кольцами, размещаемыми на трубе между полумуфтами с возможностью его установки между поверхностями полумуфты и трубы и/или регулировочным винтом в отверстии цилиндрической части полумуфты, упирающимся в поверхность трубы.2. Радиатор по п.1, отличающийся тем, что ребра неразъемно соединены с каждой полумуфтой, например, литьем и в кокиль, преимущественно из алюминиевых сплавов, для чего в профиле ребер предварительно делают просечки (отверстия), а трубу изготовляют металлизованной.3. Радиатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что полумуфты изготовлены из теплоаккумулирующего материа

Description

МПК F 24 Н 3/00 F 28 F I/I2

РАДИАТОР ТЕПЛООБМШНЫЙ

Полезная модель относится к конструкции воздухонагревателей, использующих в качестве теплоносителя горячую воду или пар.

Полезная модель может быть использована, преимущественно, в конструкции бытовых радиаторов для обогрева жилых и производственных помещений.

Из аналогов уровня техники широко известны бытовые радиаторы водяного отопления в виде трубы с теплоносителем, на одном или нескольких горизонтальных участках,которой установлены ребра различной формы (пластины,гофры и т.п.), разъёмно или неразъемно прикрепленные.t к трубе.

Недостатком этих воздухонагревателей является невозмонсность регулирования зазора между трубой и оребрением и величины плофади поверхности оребрения для цели регулирования процесса теплообмена, что приводит к неоправданным потерям тепла из-за ненужного перегрева или к недостаточному прогреву здания. Использование же запорной арматуры, как краны, для регулирования теплообмена за счет измвнения плофади проходного сечения трубы с теплоносителем часто приводит к разгерметизации системы отопления из-за протекания горячей воды, или, наоборот, к заклиниванию из-за поломок крана, к увеличению металлоемкости средств

ч регулирования теплообмена, к усложнению конструкции этих средств.

Из аналогов уровня техники известен также отопительный прибор ij , содержащий горизонтальные теплообменные трубы, установленные зазором одна относительно другой и скрепленные меяд1У собой вертикальными ребрами; при этом расстояние меядау горизонтальными трубами составляет 1/3 + 1/2 длины ребра.

Этот отопительный прибор экономичен из-за хорошего теплообмена при определенных температурах окружающей среды, на которые рассчитаны его оребрения. Однако, при отклонении от рассчитанных температур и невозможности регулирования величины площади ребер или зазора меядху ними и трубой теплообмен не эффективен и приводит либо к перегреву, либо к непрогреву окружагоп его воздуха.

В большинстве существующих отопительных систем в трубы с теплоносителем устанавливаются перемычки с фиксированным проходным сечением. Например, известен нагреватель отопительного прибора 2, корпус которого разделен продольной перегородкой на прямой и обратный каналы, подключенные соответственно к подводящему и отводящему трубопроводу, перегородка в поперечном сечении имеет форму полого полуцилиндра со щелевыми вырезами на продольных кромках, примыкающих к корпусу; входной участок перегородки имеет перепускное отверстие, снабженное дроссельной заслонкой. Регулирование теплопередачи осуществляется изменением проходного сечения перепускного отверстия с помощью поворотного штока дроссельной заслонки, что приводит к изменению режима работы нагревателя отопительного прибора.

Однако , использование штока даслонки чревато отказом peгvлиpoвaния процесса теплообмена и разгерметизацией трубы с теплоносителем в случае поломки штока заслонки.

Известна конструкция теплообменника, в которой вышеуказанные недостатки устранены З. Это техническое решение является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и принято за ее прототип.

Он представляет собой теплообменную трубу, содержащую оребрение в виде скрепленных между собой листов с полуцилиндрическим участком, кон0 рактирующим с половиной боковой поверхности трубы, имеюгцих прорези и отогнутые в противополжные стороны желобки, образую1цие отверстия, в которые установлены крепежные элементы, снабженные ручками, с помощью которых осуществляют поворот крепежных элементов для цели регулирования процесса теплообмена за счет изменения плотности соединения между трубой и оребрением.

Недостатком прототипа является невысокая эффективность теплообмена из-за малой площади оребрения и невысокая эффективность регулирования теплообмена из-за недостаточно плотного прилегания ребер к поверхности трубы с теплоносителшс так как поверхность ребер представлена на выбранную единицу длины трубы лишь одним листом, сопрячь который в технологическом смысле с трубой сложно. Конструкция прототипа из-за отсутствия возможности ступенчатого уменьшения площади контакта ребер с трубой не обеспечивает ступенчатого регулирования теплообмена и не обладает мобильностью с точки зрения приспособленности радиатора к требованиям дизайна, удобства эксплуатации,теплоотдачи, ибо перестраивать такие параметры, как: количество секций, их взаиморасположение на горизонтальных участках трубы.

плошадь оребрения, угол наклона ребер в бытовых условиях, на месте установки радиатора, практически невозможно.

Технической задачей, решаемой данной полезной моделью, является повышение эффективности теплообмена и его регулирования.

В результате решения этой технической .задачи можно получить такие технические результаты , как:

-увеличение теплопередающей плошади ребер радиатора на единицу рассматриваемой длины трубы с теплоносиетелм;

-увеличение плошади контакта теплопередаюи ей поверхности ребер с поверхностью трубы с теплоносителем за счет более точного сопряжения контактирующих поверхностей;

-возможность ступенчатого и плавного уменьшения вышеуказанной плошади контакта от максимума до минимума - до линии контакта с трубой промежуточного элемента между трубой

и оребрением - полумуфты, на которой закреплены ребра в соответствии с заявленной полезной моделью;

-увеличение теплоаккумулирующей способности радиатора;

-возможность мобильной перестройки в бытовых условиях количества и взаиморасположения секций, их размеров,плои}ади ребер, угла наклона этих ребер в соответствии с требованиями теплоотдачи, дизайна и удобства эксплуатации.

Для этого в радиаторе теплообменнщ ,, содержаарэм трубу с теплоносителем, съемное оребрение, закрепленное на горизонтальных участках трубы с теплоносителем, и устройство регулирования зазора меяугу трубой и оребрением, в нем согласно полезной модели оребрение выполнено секцияшр составным элементом которых является полумуфта с внутренней цилиндрической поверхностью и с ребрами на её наружной поверхности или две полумуфты или более полумуфт с общими ребрами на их наружных поверхностях и с расстоянием между осями полумуфт, равным соответственно расстоянию между осями участков трубы, на которых эти полумуфты установлены при различных сочетаниях указанных составных элементов , причем внутренний диаметр полумуфты равен наружному диаметру труба, и секции оребрения расположены с одной и/ или с двух ее сторон, для регулирования зазора между трубой и оребрением каждая полумуфта на торцах имеет радиусное сопряжение плоской и внутренней цилиндрической поверхностей, разъемное крепление полумуфт на трубе и снабжена теплоизолирую11Ц1миразрезныкйкольцйМЕ размещаемым на трубе между полумуфтами с возможностью его установки между поверхностями полумуфты и трубы, и/или регулировочным винтом в отверстии цилиндрической части полумуфты, упирающимся в поверхность трубы. В радиаторе ребра могут быть неразъемно соединены каждой полумуфтой, например, литьем в кокиль, преимущественно, из алюминиевых сплавов, для чего предварительно в профиле ребер делают просечки (отверстия) , а трубу изготавливают металлизованной. В радиаторе полумуфты могут быть изготовлены из теплоаккумулируюшего материала. В радиаторе полумуфты, установленные с одной стороны трубы, могут быть закреплены скобами с крепежными элементами, а полумуфты, установленные на трубе с двух сторон, скреплены

в радиаторе составной элемент)секции оребрения может содерясать пoлvмvфтv или пoлvмvфты с двумя или тремя поперечными ребрами из П, Т или Г-о(5разных профилей.

Полезная модель поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен в аксонометрии радиатор с оребрением в виде П, Т и Г-образных профилей на одной, на двух и на трех полумуфтах, установленных с одной и с двух сторон трубы с теплоносителем (труба показана условно);

на фиг. 2 - вид радиатора сверху;

на фиг. 3 - полумуфты, закрепленные с двух сторон на трубе крепежными элементами: а) в сечении, перпендикулярном продольной оси трубы при установленных под муфту теплоизолирую1 Ц1х

кольцах;

б) в сечении вдоль продольной оси

трубы;

на фиг.4 - полумуфты, закрепленные с двух сторон на трубе пру кинными скобами в сечении, перпендикулярном продольной оси трубы при максимальной пло1цади контакта с теплоносителем;

на фиг.5 - полумуфты в открытом положении в сечении« перпендикулярном оси трубы при минимальной пло19ади контакта с теплоносителем;

на фиг.б - полумуфта в сечении, перпендикулярном продольной оси при закреплении с одной стороны;

Радиатор теплообменный содержит теплообменную .трубу I с теплоносителем (вода,пар), сделанную металлизованной (оцинкованной,алюминированной), изогнутую с образованием нескольких горизонтальных участков, на которых устанавливаются

секции оребрения 2, состоящего из поперечных ребер в виде rHVTbK или прессованных металлических профилей уголкового, Т-образного, П-образного или другого аналогичного сечения, соединенных с наружной поверхностью одной, или двух, или более полумуфт 3. .(|иг,1). Соединение ребер 2 с полумуфтами 3 может быть разъемным и неразъемным, но для обеспечения наилучшей теплопередаюп ей способности от полумуфт 3 к воздуху помещения, который они обогревают, соединены с полумуфтами неразъемно: вмонтированы в поверхность полумуфт литьем, например, в кокиль,преимущественно, из алюминиевых сплавов.При таком способе крепления с целью улушения крепления профиля в поверхности полумуфты 3 в профилях ребер 2 предварительно делают просечки (отверстия).

Полумуфты 3, выполненные цилиндрической формы, имеют внутренний диаметр цилиндрической поверхности, равный наружному диаметру трубы I, для плотного прилегания их к теплопередающей поверхности. Расстояние между осями двух,или трех, или более полумуфт 3 с общими поперечными ребрами 2 на их наружных поверхностях равно расстоянию между осями горизонтальных участков трубы, на которых эти полумуфты установлены, (фиг.I) Две или более полумуфт одного составного элемента секции оребрения имеют равную длину,что рационально для установки одинакового количества ребер на них.

Для увеличения теплоаккумулирующей способности радиатора, что важно при регулировании теплопередачи при низких температурах теплоносителя полумуфты изготавляют монолитными

(литьем) или из теплоаккумулируюи его материала типа композиционного многослойного,например, состоящего из меди, алюминия, никеля.

Полумуфты выполнены на торцах с радиусным сопряжением внутренней цилиндрической и плоской поверхностей, что необходимо для плавного регулирования теплопередачи Mesgiy трубой и полумуфтой, так как сопряжение обеспечивает плавное изменение зазора меядау поверхностями полумуфты и трубы от мини- мального (при полном совпадении указанных поверхностей фиг.4) до максимального (при открытом положении полумуфты фиг. 5).

Полумуфты 3 разъемно закрепляют на трубе I с теплоносителем с двух ее сторон стяжкой по плоским торцевым поверхностям с помощью крепежных резьбовых элементов 4, для чего

вьщолнягогх в полумуфтаЗ совместимые друг с другом отверстия 5, или с

помо1цьго пружинных скоб б круглой, П-образной и других форм (фиг.,4).

Для закрепления полумуфты с одной стороны трубы применяют скобы 7 с крепежными элементами 8 (фиг.б).

Для регулирования величины воздушного зазора меяу1у внутренней поверхностью полумуфты 3 и наружной поверхностью трубы I в цилиндрическую поверхность полумуфты может быть ввернут регулировочный винт 9, упираю1цийся в поверхность трубы I, с ходом до 5 мм, что обеспечивает отведение полумуфт.

Радиатор снабжен разрезными теплоизолируюп ими кольцами (втулками) 10, размещешшми на трубе меящу полумуфтами секций оребрения и имеющими возможность их установки под полумуфты, что нужно для ступенчатого регулирования теплопередачи между трубой и полумуфтой. Радиусное сопряжение внутренней цилиндрической и плоской поверхнйстей полумуфт обеспечивает возможность этой установки колец 10.

Каящая вертикальная ребристая секция радиатора состоит, преимущественно, из двух или трех ребер на одной, или на двух, или на более двух полумуфтах, что позволяет набрать необходимое количество (4,5,6,7,8 и т.д.) реберв соответствии с длиной горизонтального прямолинейного участка II теплоносящей трубы путем установки соответствующего числа полумуфт на этот участок (фиг.2), если секция оребрения представляет собой одну полу муфту с ребрами. секция оребрения предсталяет собой две полумуфты с ребрами, или три полумуфты с ребрами, или более полумуфт с ребрами, то необходимое количество ребер набирается, исходя из общей длины соответственно двух, или трех, или более горизонтальных участков трубы, на которые устанавливаются подобные секции оребрения.Радиатор компануют из составных элементов при различных их сочетаниях,в зависимости от требований теплопередачи дизайна, удобства эксплуатации.

Радиатор применяется и работает следующим образом.

Поскольку ребристые секции за счет легкосъемности полумуфт легко устанавливаются и снимаются независимо от подключения трубы с теплоносителем к системе обогрева помещения.

то в процессе строительства нового, дома или ремонта действующей системы отопления монтируется и подключается только труба теплоносителя. Ребристые секции устанавливаются

позже и, как правило, на у«е действующей системе отопления.

Предполагается, что количество секций выбирается в зависимости от объема отапливаемого помещения.При этом целесообразно для бытовых помещений изготавливать трубы с горизонтальными участками длиной бООмм, 900 мм и 1200 мм, а ребристые секции из двух - трех профилей с длиной теплопередающих полумуфт, с которыми они соединены, равной 80 мм и 120 мм. Изготавливая три различных типоразмера труб и два

типа ребристых секций, подбором разных количеств этих варианподобшть „тов мо шб7ш1тШальный вариант тепловой модели для любого

бытового или производственного помещения.

В процессе эксплуатации предусматривается ступенчатое регулирование теплопередачи от трубы теплоносителя к полумуфтам ребристых секций и соответственно к ребрам радиатора, за счет введения узких теплои«олирующих колец, в количестве, например, двух под каждую полумуфту, которые могут быть установлены как под верхнюю (на верхнем горизонтальном участке трубы), так и под нияснюю (на нижнем горизонтальном участке трубы) полумуфты, под любую другую полумуфту или их пару, причем на любой секции. Образовавшийся воздушный зазор уменьшает теплопередачу в раз по сравнению с теплопередачей, обеспеченной полумуфтами при их полном прилегании к поверхности теплоносящей трубы.

в случае варианта крепления двух полумуфт между собой на трубе крепежными резьбовыми элементами, например, стяжны« ми винтами 4, при введении т еплоизолирующих колец под эти полумуфты они раздвигаются за счет ослабления стяжных винтов 4 на толщину, большую, чем толщина теплоизолирующего кольца, которое сдвигается по трубе таким образом, чтобы препятствовать прижатию полумуфт к трубам.

Снимая крепежные соединительные элементы 4 с полумуфт, последние контактируют с трубой из-за радиусного сопряжения цилиндрической и плоской поверхностей полумуфт лишь по точкам этого сопряжения, тем самым достигается за счет еще большего увеличение зазора между трубой и оребрением следующая ступень регулирования теплообмена. А снятие одной секции или нескольких секций оребрения с трубы позволит ступенчато уменьшать теплообмен аналогично установке теплоизолирующих колец и открытию полумуфт.

В случае закрепления между собой двух полумуфт на трубе кольцевыми или П-образными пружинными скобами 6 и регулировочным винтом 9 отведение полумуфт осуществляется вворачиванием регулировочных винтов 9, в результате можно изменять теплопередачу,величиной воздушного зазора; снятие секций осуществляют путем удаления пружинных скоб 6.

Для отведения полумуфты, закрепленной скобой 7 с крепежными элементами 8, аналогично вышеизложенному ослабляя элементы В, можно получить необходимый зазор между полумуфтой и трубой, а выворачивание крепежных элементов 8 обеспечит полное освобождение полумуфты и контакт ее с трубой лишь по линии радиусного сопряжения.

Изменяя взаиморасположение полумуфт относительно плоскости трубы, получить различный угол наклона поперечных ребер 2 относительно плоскости трубы, и тем самым можно мобильно исполнить различные требования дизайна или условий эксплуатации,например, для использования оребрения в качестве сушилки, полки. Изменение угла наклона ребер расширит функциональные возможности сушки.

Источники информации:

Лв.св.СССР ГР 079107, F24H3/06, F28F 3/0,aBTOp3iKvp Г.Е. и др, заявитель -ПЛИ Санитарной техники и НИИ специальных способов

литья; опубл.7.II.81 г., бюлл.№ 41;

2 Лв.св.СССР № 709947, F28FI3/06, авторы Mvлдaгaлиeв А.С. и Лсгпндипров Б. Б; Заявитель - Алма-Атинское отделение ГПИ Спп- охпроект Госстроя СССР и Алма-Атинский энергетический институт; опубл. 15.01.80 г., бюлл.№ 2;

Ав.св.СССР № 787878, KGFI/IO , автор Кудрявцев К.В.,

заявитель - Волжский механический завод , опубл. 15.12.80г,

бголл. Jf 46.

Claims (5)

1. Радиатор теплообменный, содержащий трубу с теплоносителем, съемное оребрение, закрепленное на горизонтальных участках трубы с теплоносителем, и устройство регулирования зазора между трубой и оребрением, отличающийся тем, что оребрение выполнено секциями, составным элементом которых является полумуфта с внутренней цилиндрической поверхностью и с ребрами на ее наружной поверхности, или две полумуфты, или более полумуфт с общими ребрами на их наружных поверхностях и с расстоянием между осями полумуфт, равным соответственно расстоянию между осями горизонтальных участков трубы, на которых эти полумуфты установлены при различных сочетаниях указанных составных элементов, причем внутренний диаметр полумуфты равен наружному диаметру трубы, секции оребрения расположены с одной и/или с двух ее сторон, для регулирования зазора между трубой и оребрением каждая полумуфта на торцах имеет радиусное сопряжение плоской и внутренней цилиндрической поверхностей, разъемное крепление полумуфт на трубе и снабжена теплоизолирующими разрезными кольцами, размещаемыми на трубе между полумуфтами с возможностью его установки между поверхностями полумуфты и трубы и/или регулировочным винтом в отверстии цилиндрической части полумуфты, упирающимся в поверхность трубы.

2. Радиатор по п.1, отличающийся тем, что ребра неразъемно соединены с каждой полумуфтой, например, литьем и в кокиль, преимущественно из алюминиевых сплавов, для чего в профиле ребер предварительно делают просечки (отверстия), а трубу изготовляют металлизованной.

3. Радиатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что полумуфты изготовлены из теплоаккумулирующего материала.

4. Радиатор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что полумуфты, установленные с одной стороны трубы, закреплены скобами с крепежными элементами, а полумуфты, установленные на трубе с двух сторон, скреплены на трубе крепежными элементами или пружинными скобами.

5. Радиатор по пп.1 - 4, отличающийся тем, что составной элемент секции содержит полумуфту или полумуфты с двумя или тремя поперечными ребрами из П-, F, или Т-образных профилей.