RU157005U1

RU157005U1 - HEAT BATTERY

Info

Publication number: RU157005U1
Application number: RU2015106277/06U
Authority: RU
Inventors: Роберт Александрович Амерханов; Анна Сергеевна Кириченко
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2015-11-20

Abstract

Тепловой аккумулятор, содержащий корпус с изоляцией, твердый теплоаккумулирующий материал, внутри которого расположены подводящий и отводящий трубопроводы в виде змеевиков с последовательно расположенными друг за другом турбулизаторами, на которых размещены вибраторы, отличающийся тем, что подводящий и отводящий трубопроводы покрыты невысыхающим гелем с высокой теплопроводностью.A heat accumulator comprising a housing with insulation, a solid heat-accumulating material, inside which there are inlet and outlet pipelines in the form of coils with sequentially arranged turbulators, on which vibrators are placed, characterized in that the inlet and outlet pipelines are coated with a non-drying gel with high thermal conductivity.

Description

Полезная модель относится к области теплотехники и может быть использована для улучшения процесса теплопередачи в тепловых аккумуляторах с твердым теплоаккумулирующим материалом.The utility model relates to the field of heat engineering and can be used to improve the heat transfer process in heat accumulators with solid heat storage material.

Известно теплообменное устройство для динамических аккумуляторов скрытого тепла, содержащее корпус с изоляцией и твердым теплоаккумулирующим материалом, внутри которого расположены подводящий и отводящий трубопроводы в виде змеевиков (А.с. СССР №1657891 A1, 22.12.1986).A heat exchange device for dynamic latent heat accumulators is known, comprising a housing with insulation and solid heat storage material, inside which there are inlet and outlet pipelines in the form of coils (AS USSR No. 1657891 A1, 12/22/1986).

Однако представленное теплообменное устройство имеет серьезный недостаток, связанный с тем, что процесс теплопередачи между теплоносителями и теплоаккумулирующим материалом недостаточно интенсивный в связи с наличием ламинарного потока теплоносителя в тонком пристенном слое, характеризующемся наличием значительных градиентов скорости.However, the heat exchanger device presented has a serious drawback due to the fact that the heat transfer process between the coolants and the heat storage material is not intensive enough due to the presence of a laminar flow of the coolant in a thin wall layer, characterized by the presence of significant velocity gradients.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является тепловой аккумулятор, содержащий корпус с изоляцией, твердый теплоаккумулирующий материал, внутри которого расположены подводящий и отводящий трубопроводы в виде змеевиков из последовательно расположенных друг за другом конфузорных, диффузорных и цилиндрических участков трубопровода, выполняющих роль турбулизатора, на которых размещены магнитострикционные вибраторы с плоскими электромагнитными индукторами, подключенными к источнику импульсного тока (патент RU 144055 U1, 06.03.2014 - прототип).Closest to the claimed technical solution is a heat accumulator comprising a housing with insulation, a solid heat storage material, inside of which there are inlet and outlet pipelines in the form of coils from successively arranged one after another confuser, diffuser and cylindrical sections of the pipeline acting as a turbulator, on which are placed magnetostrictive vibrators with flat electromagnetic inductors connected to a pulse current source (patent RU 144055 U1, 06.03. 2014 - prototype).

Известное изобретение, несмотря на ряд достоинств, имеет серьезный недостаток: при постоянной вибрации прилегающий к трубкам теплоаккумулирующий материал уплотняется и между стенкой теплообменного аппарата и теплоаккумулирующим материалом образуется воздушный зазор, теплопроводность которого на порядок ниже теплопроводности самого теплоаккумулирующего материала.The known invention, despite a number of advantages, has a serious drawback: with constant vibration, the heat-accumulating material adjacent to the tubes is compacted and an air gap forms between the wall of the heat exchanger and the heat-accumulating material, whose thermal conductivity is an order of magnitude lower than the thermal conductivity of the heat-accumulating material itself.

Техническим результатом является повышение эффективности работы теплового аккумулятора за счет устранения возникающего в результате вибрации зазора между теплообменными трубопроводами и теплоаккумулирующим материалом.The technical result is to increase the efficiency of the heat accumulator by eliminating the gap arising as a result of vibration between the heat exchange pipes and the heat storage material.

Технический результат достигается тем, что тепловой аккумулятор содержащий корпус с изоляцией, твердый теплоаккумулирующий материал, внутри которого расположены подводящий и отводящий трубопроводы в виде змеевиков с турбулизаторами потока, на которых размещены вибраторы, согласно заявленной полезной модели, подводящий и отводящий трубопроводы покрыты невысыхающий гелем с высокой теплопроводностью, что приводит к снижению эффективности работы теплового аккумулятора.The technical result is achieved by the fact that the heat accumulator comprising a housing with insulation, a solid heat storage material, inside of which there are inlet and outlet pipelines in the form of coils with flow turbulators, on which vibrators are placed, according to the claimed utility model, the inlet and outlet pipelines are coated with a non-drying gel with a high thermal conductivity, which reduces the efficiency of the heat accumulator.

Новизна заявленной полезной модели заключается в том, что подводящий и отводящий трубопроводы покрыты невысыхающий гелем с высокой теплопроводностью, который заполняет зазор между теплоносителем и теплоаккумулирующим материалом.The novelty of the claimed utility model lies in the fact that the inlet and outlet pipelines are coated with a non-drying gel with high thermal conductivity, which fills the gap between the coolant and the heat-accumulating material.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1- изображен тепловой аккумулятор.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 - the thermal accumulator is represented.

Тепловой аккумулятор включает в себя корпус с изоляцией 1 (фиг. 1), внутри которого расположены твердый теплоаккумулирующий материал 2 и подводящий 3 и отводящий 4 трубопроводы, выполненные в виде змеевиков. Трубопроводы покрыты невысыхающий гелем 5 с высокой теплопроводностью. На трубопроводах закреплен магнитострикционный вибратор 6 и гасители вибрации 7. Подводящий 3 и отводящий 4 трубопроводы выполнены в виде последовательно расположенных друг за другом турбулизаторов 8.The heat accumulator includes a housing with insulation 1 (Fig. 1), inside of which there is a solid heat storage material 2 and a supply 3 and a discharge 4 pipelines made in the form of coils. The pipelines are coated with a non-drying gel 5 with high thermal conductivity. A magnetostrictive vibrator 6 and vibration dampers 7 are fixed on the pipelines. The inlet 3 and outlet 4 pipelines are made in the form of turbulators 8 arranged in series.

Тепловой аккумулятор работает следующим образом: холодный теплоноситель подается по трубопроводу 3 в нижнюю часть теплового аккумулятора и, проходя по нему, отбирает теплоту у теплоаккумулирующего материала 2, при этом теплоноситель движется внутри трубок. Вихревые зоны, возникающие за турбулизаторами 8 создают дополнительную турбулентность, которая переносится основным течением, увеличивая коэффициент турбулентной температуропроводности на большей длине за турбулизатором. Одновременно с этим включается магнитострикционный вибратор 6. Возникающие вибрации трубопровода поглощаются вязким теплоаккумулирующим материалом 5, которым покрыты подводящий 3 и отводящий 4 трубопроводы.The heat accumulator works as follows: the coolant is supplied through pipeline 3 to the lower part of the heat accumulator and, passing through it, removes heat from the heat-accumulating material 2, while the coolant moves inside the tubes. Vortex zones arising behind the turbulators 8 create additional turbulence, which is carried by the main flow, increasing the coefficient of turbulent thermal diffusivity over a longer length behind the turbulizer. At the same time, the magnetostrictive vibrator 6 is turned on. The resulting vibrations of the pipeline are absorbed by the viscous heat-accumulating material 5, which covers the inlet 3 and the outlet 4 pipelines.

Использование предлагаемой полезной модели в сравнении с существующими устройствами аналогичного назначения позволит повысить эффективность работы теплового аккумулятора в результате устранения возникающего в результате вибрации зазора между теплообменными трубопроводами за счет покрытия подводящего и отводящего трубопроводов невысыхающим гелем с высокой теплопроводностью.Using the proposed utility model in comparison with existing devices of a similar purpose will improve the efficiency of the heat accumulator by eliminating the gap resulting from vibration between the heat exchange pipelines by coating the inlet and outlet pipelines with a non-drying gel with high thermal conductivity.

Claims

A heat accumulator comprising a housing with insulation, a solid heat-accumulating material, inside which there are inlet and outlet pipelines in the form of coils with sequentially arranged turbulators, on which vibrators are placed, characterized in that the inlet and outlet pipelines are coated with a non-drying gel with high thermal conductivity.