CS269410B1 - Žebrovicový ohřívač vzduchu - Google Patents

Abstract

Žebrovicový ohřívač vzduchu sestává z nejméně jedné řady trubek opatřených na vnějším povrchu příčným žebrováním. Zde jsou mezi žebry sousedících trubek klínovité mezery, v nichž jsou k vnějšímu povrchu žgber ustavena podélně s trubkami usměrňovači tělesa proudu ohřívaného vzduchu. Tím jsou upraveny průtočné průřezy ohřívaného vzduchu na přední nebo/a zg.dní straně žeber. Přitop každé usměrňovači těleso je alespon v místě maximální šířky dotyku svého profilu se sousedícími řadami i žeber opatřeno oboustranně příčným zúžením ve směru souběžné roviny s rovinou řady trubek do přímého tvaru ve směru příčné roviny na rovinu. Přímý tvar je ukončen až u vnějSíoh povrchů sousedících Jeber. Oboustranné příčné i zúžení usměrňovačích těles má vliv na snížení hydraulických odporů při proudění vzduchu ohřívačem pří dobrém přestupu tepla.

Description

Vynález ee týká žebrovicového ohřívače vzduchu, který ae skládá z nejméně jedné řady trubek, opatřených na vnějším povrchu příčným Žebrováním. Mezi žebry sousedících trubek Jsou klinovlté mezery, v nichž jsou ustavena podélně b trubkami tělesa pro usměrnění proudu ohřívaného vzduchu. Tím jsou upraveny průtočné průřezy ohřívaného vzduchu na přední i zadní straně žeber za účelem zvýšení součinitele přestupu tepla.

Jedno z nejvýhodnějších provedení dosud známých žebrovioových ohřívačů má um»ěrňovaci tělesa provedena jako nosná křídla. Tato usměrňovači tělesa vykazují plochy, jimiž lze řídit ohřívaný vzduch mezi žebry směrem k trubkám.

Z hlediska výrobní techniky je příznivé, jsou-li usměrňovači tělesa vytvořena z profilů, zvláště z umělé hmoty, probíhajících v podélném směru žebrovaných trubek. Taková usměrňovači tělesa lze vyrobit levně protlačováním.

Obvykle jsou usměrňovači tělesa uspořádána v rovinách, posunutých k rovinám hlavního proudění žebrovaných trubek. Tím se směruje nabíhající vzduch k trubkám. To platí zvláště tehdy, vykazují-li proudová vodicí tělesa zúžení, jež se vždy vtěsnají mezi zúžení, jež se vždy vtěsnají mezi zúžení dvou sousedních žebrovaných trubek.

Usměrňovači tělesa mohou být umístěna také na výstupní straně ohřívaného vzduchu, kde vytvářejí difuzory, nebo mezi jednotlivými řadami žebrovaných trubek.

Konkrétní profil usměrňovačích těles vykazuje plynulé rozšíření do místa maximálního potřebného zúžení vstupního nebo výstupního průřezu ohřívaného vzduchu a zpětné plynulé zúžení.

V takto uspořádaných žebrovioových ohřívačích prochází vzduch s výhodou mezi žebrovanými trubkami rovnoměrnou rychlostí a zvýšení vstupního odporu vzduchu se částečně eliminuje délkou profilu usměrňovačích těles na vstupu nebo/a výstupu vzduchu s malým úhlem náběhu vzduchu. Tím, že se usměrňovači tělesa přimykají k vnějšímu průměru žeber, vznikají zde tlakové ztráty třením vzduchu o povrch usměrňovačích těles, což je možno shledávatjjako hlavní nedostatek uvedených známých provedení žebrovioových ohřívačů.

Tento nedostatek odstraňuje žebrovicový ohřívač vzduchu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že každé usměrňovači těleso je alespoň v místě maximální šířky dotyku svého profilu se sousedícími řadami žeber opatřeno oboustranně příčným zúžením ve směru souběžné roviny s rovinou řady trubek - do přímého tvaru ve směru příčné roviny na uvedenou rovinu řady trubek. Vytvořený přímý tvar je ukončen až u vnějších povrchů sousedících žeber.

Je výhodné, aby usměrňovači tělesa byla vytvořena jako duté lišty se štěrbinami a dutinami, do kterých je zasunuta spojka, spojující dvojici dutých lišt před a za řadou sousedících žeber.

Spojka je provedena ve dvou alternativách. V prvém případě je spojka na okrajích opatřena řadami otvorů, které jsou vytvořeny v místě dutin dutých lišt. Otvory a část dutin a štěrbin dutých těles jsou vyplněny spojovacím tmelen.

V druhém případě je spojka na okrajích opatřena úchylnými ohyby z pružného materiálu, směrovanými ke střední části spojky a vytvořenými v místě dutin s ukončením oproti Štěrbinám.

Hlavní výhodou žebrovicového ohřívače vzduchu podle vynálezu je snížení hydraulických odporů průtoku vzduchu tímto ohřívačem. Usměrňovači tělesa vhodně navádějí vzduch mezi žebra a směrem k taplosměnné ploše trubek a přitom se snižují tlakové ztráty třením vzduchu o naváděcí plochy usměrňovačích těles. Docílí se toho příčným zúžením usměrňovacího tělesa v místě jeho dotyku se sousedícími řadami žeber a vytvořením alespoň jednoho stupňovitého vybrání v usměrňovačím tělese. Zde vznikají vzduchové víry, které příznivě působí na rychlostní profil, a tím i zpětně na přestup tepla. Vzduchové víry vytvářejí tzv. mokrý kolektor, který má vliv na snížení hydraulických odporů při proudění vzduchu ohřívačem.

CS 269 410 Bl

Provedení žebrovioového ohřívače vzduchu podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde na obr. 1 je příčný řez žebrovicovým ohřívačem, rovněž jako na obr. 2 a 3, kde joou navío znázorněny alternativy konkrétního provedení usměrňovačích těles. Na obr. 4*5 jeou znázorněny spojky usměrňovačích těles e otvory a na obr. 6, 7, 8 a 9 jsou spojky s úchytnými ohyby.

žebrovicový ohřívač vzduchu podle obr. 1 ee skládá z řady trubek 2., které jsou opatřeny na vnějším povrchu v příčném směru žebry 2. Vnitřní povrch trubek 2 je ve styku a teplonoeným médiem dodávaným z trubkovnice 1, s kterou jeou trubky 2 pevně a neprodyšně spojeny. U okrajových trubek 2 jsou žebra 2 opřen* o bočnice 2» žebra 2 jsou mezikruhového tvaru, čímž jsou mezi sousedícími trubkami 2. vytvořeny klínovité mezery 5. V klínovitých mezerách 2 jsou k vnějšímu povrchu žeber 2 ustavena podélně a trubkami 2 usměrňovači tělesa £ proudu ohřívaného vzduchu, proudícího okolo trubek 2 a žeber 2· Usměrňovači tělesa 2 Jeou ustavena na přední i zadní straně žeber 2 ^ve smyslu proudění ohřívaného vzduchu a ve směru k trubkám 2 se nejprve rozšiřují a v místě maximální šířky 10 profilu se dotýkají povrchu žeber 2· Zde jeou usměrňovači tělesa 6 opatřena oboustranně příčnými zúženími 12 ve směru souběžné roviny 13 s rovinou 14 řady trubek.2 do přímého tvaru 15 ve směru příčná roviny 16 na rovinu 14. Přímý tvar 15 usměrňovačích těles 6 je ukončen až u vnějších povrchů sousedících žeber 2» odkud profil usměrňovačích těles 2 sleduje vnější povrchy sousedících žeber 2 ai k rovině 14.

Usměrňovači tělesa 2 navádějí ohřívaný vzduch směrem k trubkám .2 a důsledně mezi žebra 2, tím ®^e zlepšuje přestup tepla od teplonosnáho média k ohřívanému vzduchu. Zvyšují se však také hydraulické odpory na straně vzduchu, nebol se zúžují vstupní a výstupní průřezy ohřívače a vzduch je nucen proudit pouze v prostoru mezi žebry 2·. Přitom však y oboustranných zúženích 14 vznikají vzduchové víry podle naznačení šipek, které nejsou odplavovány a kde nastává minimální kontrakce proudu a jeho odtržení. Tím se sníží hydraulický odpor žebrovioového ohřívače vzduchu při zvýšení přestupu tepla.

Jedna varianta provedeni usměrňovačích těles 6 je znázorněna na obr. 2, kde jsou k žebrům 2 trubek 2 ustaveny do klínovitých mezer 2 ¹¹⁴ vstupu i výstupu vzduchu duté lišty 11. která mají profily ve tvaru šipek, jež směřují ven z ohřívače, tzn. od roviny 24· Zde jsou mezi žebry 2 ^a vnějším povrchem dutých lišt 11 vytvořena příčná zúžení 12. na která kolmo vavazují přímé tvary 22· V oblasti přímých tvarů 15 jsou vytvořeny štěrbiny 17. do kterých jsou zasunuty spojky 2» jež jsou vedeny mezi sousedícími žebry 2» Spojky 2 zasahují až do dutin 28 v oblasti rozšíření dutých lišt 11 a zde jsou opatřeny otvory 24. Oblasti štěrbin 17, otvorů 24 á části dutin 28 jsou vyplněny spojovacím tmelem 8, a tím jeou v sestaveném stavu fixovány duté lišty 11 ve správné poloze k žebrům 2» při snadné montáži jednotlivých dílců usměrňovačích těles 6.

Montážně jednodušší je provedení usměrňovačích těles 6 podle obr. 3. Mezi žebry 2 řady trubek 2 jsou v klínovitých mezerách 2 pomocí spojek 2 upevněny duté lišty 21· Duté lišty 21 jsou opatřeny štěrbinami 12» na jejichž začátku jsou vytvořeny lemy 22. Spojky 2 procházejí mezi sousedícími žebry 2 ^a jsou zasunuty do štěrbin 12. V místě dutin 28 dutých lišt 11 jsou spojky 2 opatřeny úchytnými ohyby 2J. z pružného materiálu, které jsou směrovány k rovině 14 řady trubek 2. a ukončeny u vývodů Štěrbin 12 do dutin 28. Zde jsou úchytné ohyby 23 opřeny o vnitřní povrch dutých lišt 11. Podélné okraje spojky 2 Jsou přitom opřeny o vnitřní povrch dutých lišt 21 ^ve střední části jejich šípovitého tvaru. Montáž dutých lišt 11 do žebrovicového ohřívače se provede tak, že se mezi sousedící žebra 2 nejprve vloží spojka I, na kterou se oboustranně nasunou duté lišty 11 až do krajních poloh, kdy úchytné ohyby vypruží do dutin 28.

Spojka 2 na obr. 4 je v provedení pro aplikaci spojovacího tmelu 8. Otvory jsou vytvořeny v řadách na okrajích spojky 2 nebo je možno okraj spojky 2 spojit s otvory 24 pomocí vybrání 25 ve tvaru písmene V, jak je znázorněno na obr. 4 u spodní

CS 269 410 Bl řady otvorů 2Α· Vybrání 25, umožňují enazěí zasunutí spojky 2 do Štěrbin 17 vyplněných spojovacím tm·lem JI podle obr. 2.

Podle obr. 5 j· možno spojku 2 opatřit z důvodů odlehčení řadami otvorů 24 po celém jejím povrchu, v tomto případě otvorů hranatých.

Na obr* 6 je provedení spojky 2 · kratšími úohytnými ohyby 27 a delšími dchytnými ohyby 2£ pro možnost vymezení nepřesností výroby žeber 2» dutých lišt 11 a dalších dílů podle obr. 3.

Bokorys spojky 2 podle obr. 6 je znázorněn na obr. 7. Úchytné ohyby 26. 27 jeou ze stejného materiálu jako spojka 2» pMšemž jsou úchytné ohyby 26, 27 na dvou stranách svého trojúhelníkového tvaru od základního materiálu odstřiženy a potom je provedeno boční vyhnutí podle obr. 7*

Na obr. β je spojka 2 opatřena librovými úohytnými ohyby 29 s detailním znázorněním podle obř. 9. Zde je zřejmé, že je zde provedena řada žáber 30. tzn. řada obdélníkových pásků odstřižených na dvou delších a jedné kratší straně zé základního materiálu spojky 2· Na žábrách 30 je provedeno boční vyhnutí plynule v šikmém směru na podélnou oeu spojky 2· Tím se vymezí uvedené nepřesnosti výroby dílců ohřívače ve vyšší kvalitě než u.spojky podle obr. 6. '

Claims (4)

PŘEDMĚT VTNÁLEZU

1. žebrovicový ohřívač vzduchu, složený z nejméně jedné řady trubek, opatřených na vnějším povrchu příčným žebrováním, kde jeou mezi žebry aoueedících trubek klínovité mezery, v nichž jeou k vnějšímu povrchu žeber ustavena podélně e trubkami usměrňovači tělesa proudu ohřívaného vzduchu, kterými jsou upraveny průtočné průřezy ohřívaného vzduchu na přední nebo/a zadní straně Žeber, vyznačující ee tím, že každé usměrňovači těleso (6) je alespoň v míetě maximální šířky (10) dotyku svého profilu ee soueedícími řadami žeber (9) opatřeno oboustranně příčným zúžením (12) ve směru souběžné roviny (13) s rovinou (14) řady trubek (2) do přímého tvaru (15) ve směru příčné roviny (16) na rovinu (14) řady .trubek (2), přičemž přímý tvar (15) je ukončen až u vnějších povrchů sousedících žeber (9)*

2. Žebrovicový ohřívač vzduchu podle bodu 1, vyznačující se tím, že usměrňovači tělesa (6) jeou vytvořena jako duté lišty (11) ee štěrbinami (17) a dutinami (28), přičemž dvojice dutých lišt (11), příslušející klinovité mezeře (5) sousedících řad žeber (9), je spojena spojkou (7), která je vedena mezi sousedícími žebry (9) do štěrviny (17) a dutin (28) dvojice dutých lišt (11).

3. žebrovicový ohřívač vzduchu podle bodu 1 a 2, vyznačující ee tím, že spojka (7) je na okrajích opatřena řadou otvorů (24), které jsou vytvořeny v místě dutin (28), přičemž jsou otvory (24) a část dutin (28) vyplněny spojovacím tmelem (8).

4, žebrovicový ohřívač vzduchu podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že spojka (7) je na okrajích opatřena úchytnými ohyby (23) z pružného materiálu, které jsou směrovány ke střední části spojky (7) a vytvořeny v místě dutin (28) s ukončením oproti štěrbinám (17).