RU161303U1 - Биметаллический секционный радиатор - Google Patents

Abstract

1. Биметаллический секционный радиатор, содержащий соединенные между собой секции, каждая из которых включает стальной сердечник, состоящий из образующих коллекторы нижней и верхней трубчатых частей, соединенных трубой-колонкой, средние секции соединены соединительными втулками, расположенными в трубчатых частях коллекторов, в концевых секциях радиатора расположены концевые втулки с резьбой внутри, концевые втулки соединены с трубчатыми частями концевых секций, наружная поверхность секций радиатора покрыта слоем из алюминиевого сплава, образующего собой оребрение, отличающийся тем, что в каждой трубчатой части на ее концах выполнены конические раструбы, противоположно направленные по отношению друг к другу, каждая соединительная втулка с двух сторон выполнена конической и каждый ее конический конец с натягом расположен в коническом раструбе смежной трубчатой части секции, а каждая концевая втулка имеет один конический конец с натягом, расположенный в раструбе трубчатой части концевой секции.2. Биметаллический секционный радиатор по п. 1, отличающийся тем, что между контактными поверхностями раструбов и втулок расположен блокирующий герметизирующий слой анаэробного клея-герметика.3. Биметаллический секционный радиатор по п. 1, отличающийся тем, что между коническими концами соединительной втулки выполнен цилиндрический участок, один конец концевой втулки выполнен коническим, другой ее конец выполнен цилиндрическим, а на наружных поверхностях соединительной и концевых втулок в зоне сопряжения с раструбом выполнены углубления, заполненные блокирующим герметизирующим клеем-герметиком.4. Биметаллический секци

Description

Биметаллический секционный радиатор

Представленное в данном описании техническое решение относится к средствам обогрева помещений, в частности, к секционным радиаторам, секциям радиаторов и к соединениям секций радиаторов.

Известен секционный радиатор, выполненный из трубчатых секций, каждая из которых выполнена из верхнего и нижнего отрезков труб, соединенных вертикально расположенными трубками. Верхний и нижний отрезки труб образуют верхний и нижний каналы с резьбовыми ниппелями на концах. В нижнем отрезке трубы крайней секции и в нижнем отрезке трубы смежной секции выполнены вертикально расположенные резьбовые отверстия. В полости крайнего нижнего отрезка трубы крайней секции перед резьбовой втулкой с наружной стороны радиатора установлена перегородка, отделяющая полость крайнего нижнего отрезка трубы крайней секции от полости смежного нижнего отрезка трубы другой секции. Каждое резьбовое отверстие отрезка трубы расположено на противоположной стороне от трубки, ось которой совмещена с осью резьбового отверстия отрезка трубы. Внутренний диаметр трубки dт меньше диаметра do резьбового отверстия отрезка трубы. Диаметры Dк каналов равны, Dк>do, перегородка пристыкована к торцу втулки и расположена между линией разъема нижних отрезков труб двух крайних смежных секций и осью трубки крайней секции радиатора. Смежные крайние отрезки труб имеют утолщения, в которых выполнены резьбовые отверстия, совмещенные с резьбовыми отверстиями, выполненными в стенках отрезков труб. Изобретение обеспечивает повышение универсальности радиатора (RU 2313044 С1, 20.12.2007).

Известен секционный биметаллический радиатор, состоящий из скрепленных между собой секций с вертикальной теплообменной оребренной колонкой. Колонка имеет компенсаторные узлы и горизонтальные головки. Секции стянуты между собой и снабжены закладным каркасом из материала с более высокими механическими и/или коррозионными свойствами, выполненным из герметично скрепленных между собой вертикальной трубы и горизонтальной составляющей, образующих каналы для теплоносителя. Секции содержат компенсаторные узлы секции в зонах перехода головок к вертикальной части колонки секции. Компенсаторные узлы включают в себя соединения вертикальной трубы и горизонтальной составляющей каркаса с зазором, залитые герметично алюминиевым сплавом, и облицовочную теплорассеивающую часть, выполненную литьем под давлением и утолщенную в месте схватывания стыковых частей вертикальной трубы и горизонтальной составляющей каркаса. Боковые ребра колонки не доходят до компенсаторных узлов, образуя проемы для конвективных тепловых потоков (RU 2351858 С2, 10.04.2009).

Известен секционный радиатор (RU 23666 U1, 27.06.2002 С1), содержащий последовательно расположенные секции, которые соединены друг с другом муфтами и в зоне своих соединений герметизированы уплотнением, при этом в месте стыка секций их привалочные поверхности выполнены ступенчатыми, а уплотнение выполнено в виде круглого в сечении кольца, которое расположено между торцами ступеней.

Прототипом представленного в данном описании технического решения является секционный радиатор (RU 2382293 С1, 20.02.2010), содержащий последовательно расположенные секции, которые соединены друг с другом муфтами и в зоне своих соединений герметизированы соответствующим уплотнением снаружи, причем указанная муфта, установленная между секциями имеет с двух ее сторон разнонаправленные винтовые резьбы, завинченные в трубчатые части соединенных секций, которые изнутри имеют винтовые ответные резьбы. При вращении муфт в винтовых трубчатых частях смежных соединяемых секций, разнонаправленные винтовые резьбы прижимают друг к другу секции и обеспечивает герметичность соединения. Следует отметить, что каждая муфта выполнена в виде резьбовой соединительной втулки с расположенными в ней зацепами под монтажный ключ, применяемый в процессе соединения секций радиатора.

В патенте RU 2382293 С1 содержится секция биметаллического секционного радиатора, содержащая стальной сердечник, состоящий из трубчатых частей, соединенных трубой-колонкой, наружная поверхность радиатора покрыта слоем из алюминиевого сплава, образующего собой оребрение.

В патенте RU 2382293 С1 содержится также соединение секций биметаллического секционного радиатора, содержащее трубчатые части смежных секций, соединенные соединительными втулками.

Конструкция известного радиатора по патенту RU 2382293 С1 предусматривает способ изготовления радиатора, который изготавливают следующим образом. Сначала изготавливают стальные сердечники, для чего две трубчатые части каждого стального сердечника соединяют сваркой с трубой-колонкой, затем заливают сердечник в форме жидким металлом, формуют секцию радиатора, обрабатывают ее после формовки и нарезают резьбу в трубчатых частях каждой секции. После этого соединяют секции соединительными втулками (указанными выше резьбовыми муфтами), вводимыми в трубчатые части коллекторов. Далее завинчивают в крайние концевые секции концевые резьбовые втулки. После соединения секций радиатора осуществляют его покраску.

Конструкция известного радиатора является сравнительно сложной вследствие наличия в ней множества резьбовых муфт (резьбовых втулок), требующих весьма точной соосности соединяемых секций и использования в соединениях межсекционных герметизирующих прокладок. Вследствие возможного сочетания допусков на отклонение форм, соединительные резьбовые муфты завинчиваются в резьбовые трубчатые части секций с перекосом, приводящим к зажевыванию витков резьбы, неравномерному обжатию прокладок и их частичному разрушению. Частичное разрушение резьбы резьбового соединения и неравномерность обжатия уплотнительной прокладки наиболее опасно с точки зрения надежности радиатора, поскольку оно, по сути, является скрытым. Также возможен не одновременный заход резьбы в соединяемые секции, что приводит к снижению прочности и герметичности соединения. В итоге, сложная конструкция радиатора предопределяет сложность способа его производства с большими экономическими издержками.

Каждая резьбовая соединительная втулка известного радиатора имеет сложную конструкцию, связанную с необходимостью выполнения зацепов под монтажный ключ для вращения втулки. Указанные зацепы расположены внутри втулки, что повышает сопротивление движению теплоносителя в радиаторе. Вследствие того, что соединительные и концевые втулки имеют на концах резьбу для соединения с резьбой трубчатых частей, то площадь торца каждой втулки выбрана с учетом этой резьбы и эта площадь оказывает дополнительное сопротивление движению теплоносителя через соединительную втулку.

При сборке радиаторов в процессе соединения секций выполняют сложную операцию - размещают монтажный ключ в полостях трубчатых частей соединяемых секций, вводят в зацепление монтажный ключ с зацепами, вращают ключ в заданном направлении, завинчивают резьбовую соединительную втулки в резьбу трубчатых частей секции и свинчивают (сближают) секции до упора торцов трубчатых частей через герметизирующую прокладку, которая в свою очередь допускает только определенную степень сжатия. В случае указанного незначительного смещения осей соединяемых частей трубчатых частей секций, разрушаются гребни витков резьбы соединительной втулки и резьбы трубчатых частей коллекторов, а уплотнительная герметизирующая прокладка обжимается в недопустимых пределах. Все это ослабляет резьбовое соединение и делает его непригодным по показателям прочности и герметичности. Существенно, что это частичное или полное разрушение резьбы является, как это указано выше, таким скрытым разрушением, которое не поддается визуальному наблюдению, поскольку расположено внутри трубчатых частей коллекторов. В результате скрытое снижение прочности и герметичности резьбового соединения, как правило, выявляется либо в процессе испытания радиатора, либо в процессе его эксплуатации. Указанные недостатки в итоге отрицательно сказываются на прочности и герметичности соединения секций радиаторов. Кроме того, известный способ изготовления радиаторов имеет сравнительно большое число операций, он является сложным и менее надежным.

Таким образом, существенными недостатками известного радиатора по патенту RU 2382293 С1 является его сравнительная сложность, предопределяющая сложную технологию производства радиаторов.

Техническим результатом представленного в данном описании технического решения является упрощение конструкции и технологии производства биметаллических секционных радиаторов.

Технический результат получен биметаллическим секционным радиатором, содержащим соединенные между собой секции, каждая из которых включает стальной сердечник, состоящий из образующих коллекторы нижней и верхней трубчатых частей, соединенных трубой-колонкой, средние секции соединены соединительными втулками, расположенными в трубчатых частях коллекторов, в концевых секциях радиатора расположены концевые втулки с резьбой внутри, концевые втулки соединены с трубчатыми частями концевых секций, наружная поверхность секций радиатора покрыта слоем из алюминиевого сплава, образующего собой оребрение, причем в каждой трубчатой части на ее концах выполнены конические раструбы, противоположно направленные по отношению друг к другу, каждая соединительная втулка с двух сторон выполнена конической и каждый ее конический конец с натягом расположен в коническом раструбе смежной трубчатой части секции, а каждая концевая втулка имеет один конический конец с натягом расположенный в раструбе трубчатой части концевой секции.

Между контактными поверхностями раструбов и втулок расположен блокирующий герметизирующий слой клея-герметика.

Между коническими концами соединительной втулки выполнен цилиндрический участок, один конец концевой втулки выполнен коническим, другой ее конец выполнен цилиндрическим, а на наружных поверхностях соединительной и концевых втулок выполнены углубления, заполненные блокирующим герметизирующим клеем-герметиком.

Указанная конусность выбрана в пределах 1-4° и каждый конический раструб трубчатой части имеет конусность, отличающуюся от конусности конического конца каждой соединительной втулки и конического конца концевой втулки на величину в пределах 0,1-2°.

Кольцевая жесткость каждой трубчатой части в зоне раструба равна или больше кольцевой жесткости соединительной или концевой втулки.

Резьба каждой концевой втулки выполнена идентичной резьбе присоединительных элементов, связывающих радиатор с трубами системы отопления.

На фиг. 1 показан секционный биметаллический радиатор в продольном разрезе (условно показаны три секции радиатора).

На фиг. 2 показана секция радиатора.

На фиг. 3 - соединение секций радиатора.

На фиг. 4 - соединительная втулка (увеличена).

На фиг. 5 - концевая втулка.

На фиг. 6 показан вариант секции, каждая трубчатая часть которой с одного конца имеет конический раструб, а ее другой конец выполнен коническим, выступающим за пределы секции.

Биметаллический секционный радиатор (фиг. 1) в данном примере исполнения содержит три соединенные между собой секции: первую концевую секцию 1, вторую среднюю секцию 2 и третью концевую секцию 3. В другом исполнении радиатора средних секций может быть множество.

Каждая секция включает стальной сердечник 4, состоящий из нижней и верхней трубчатых частей 5 и 6, соответственно, которые жестко соединены с трубами-колонками 7. Секции радиатора соединены соединительными втулками 8, расположенными в трубчатых частях 5 и 6. В концевых секциях 1 и 3 радиатора расположены концевые втулки 9 с резьбой 10 внутри. Концевые втулки 9 соединены с трубчатыми частями 5 и 6 концевых секций 1 и 3, каждая резьба 10 концевой втулки предназначена для соединения с трубой системы отопления (не показана). Наружная поверхность радиатора покрыта слоем 11 из алюминиевого сплава, образующего собой оребрение 12.

В каждой трубчатой части 5 и 6 на ее концах выполнены конические раструбы 13 (фиг. 2), противоположно направленные по отношению друг к другу. Каждая соединительная втулка 8 (фиг. 4) с двух сторон выполнена конической и каждый ее конический конец 14 с натягом расположен в коническом раструбе 13 смежной трубчатой части 5 секции так, как это показано на фиг. 1.

Каждая концевая втулка 9 (фиг. 5) имеет один конический конец 15, с натягом расположенный в коническом раструбе 13 трубчатой части 5 концевой секции (фиг. 1). Между контактными поверхностями раструбов и втулок расположен отвержденный тонкий слой клея-герметика 16 (фиг. 3), который представляет собой эпоксидный компаунд или анаэробный герметик.

Между коническими концами 14 соединительной втулки 8 выполнен цилиндрический участок 17 (фиг. 4). Один указанный конец концевой втулки 9 (фиг. 5) выполнен коническим, другой ее конец выполнен цилиндрическим с цилиндрической наружной поверхностью 18.

На наружной поверхности каждой соединительной втулки 8 и на наружной поверхности каждой концевой втулки 9 выполнены углубления 20 (фиг. 4, 5), которые могут быть кольцевыми канавками, или углубления могут быть винтовыми сплошными, или прерывистыми канавками, или в виде точечных углублений.

В одном случае каждый конический раструб 13 (фиг. 2) имеет конусность, равную конусности конического конца каждой соединительной и концевой втулок 8 и 9, соответственно, при этом указанная конусность выбрана в пределах 1-4°. В другом случае указанная конусность также выбрана в пределах 1-4°, однако каждый конический раструб 13 имеет конусность, отличающуюся от конусности конического конца каждой соединительной втулки 8 и конического конца концевой втулки 9 на величину в пределах 0,1-2°. Кольцевая жесткость трубчатых частей 5 равна или больше кольцевой жесткости соединительной и концевой втулок 8 и 9, соответственно. Торцы смежных трубчатых частей 5 и торцы смежных трубчатых частей 6 поджаты друг к другу. Они могут быть соединены встык или с зазором между ними, в соответствии с проектным положением.

Работает радиатор следующим образом. Собранный радиатор (фиг. 1) соединяют с резьбовыми элементами труб системы отопления (не показаны). Для этого завинчивают в резьбу 10 каждой концевой втулки 9 резьбовые элементы труб системы отопления. Подают в радиатор из системы отопления теплоноситель под давлением, который проходит через трубчатые части 5 и 6 через трубы-колонки 7 стальных сердечников 4 и нагревает их. Тепло от стальных сердечников 4 передается на слой 11 из алюминиевого сплава, на оребрение 12 и, далее, в окружающее пространство. При этом теплоноситель проходит через соединительные втулки 8, расположенные в трубчатых частях 5 и 6 и через концевые втулки 9, расположенные в концевых секциях 1 и 3 радиатора.

При работе трубчатые части 5 и 6, соединительные втулки 8 и концевые втулки 9 испытывают давление теплоносителя, а торцовые поверхности втулок 8 и 9 оказывают сопротивление движению теплоносителя в радиаторе. Поскольку суммарная площадь торцовых поверхностей втулок предельно минимизирована, то соответственно этому уменьшены гидравлические потери давления в радиаторе. Также внутренние поверхности резьбовых втулок прототипа имеют с двух сторон каждой резьбовой втулки два внутренних зацепа под монтажный ключ для вращения втулок в процессе сборки радиатора. Площадь каждого зацепа с одной его стороны по ходу движения теплоносителя находится в пределах 5-7% от проходного сечения втулки, что повышает гидравлические потери в указанных пределах. Между тем как внутренние поверхности втулок 8 и 9 представленного в данном описании радиатора выполнены гладкими. Такое выполнение втулок 8 и 9 исключает гидравлические потери, связанные с необходимостью выполнения во втулках каких-либо элементов, оказывающих сопротивление движению теплоносителя через втулки. В итоге, выполнение внутренней поверхности каждой втулок 8 и 9 гладкой существенно уменьшает сопротивление движению теплоносителя и гидравлические потери теплоносителя. Суммарно проходное сечение втулок радиатор возрастает на 20-40%. При этом выполнение внутренних поверхностей втулок 8 и 9 гладкими существенно упрощает их конструкцию и радиатора в целом.

Другим преимуществом радиатора, секции радиатора и соединения секций является герметичность и надежность соединения за счет исключения прокладок и обеспечения самоцентрирования соединяемых элементов секций, что существенно компенсирует погрешности изготовления секций.

В итоге, указанная простота конструкции известным образом позволила существенно упростить конструкцию радиаторов данного типа и технологию их производства.

Claims (6)

1. Биметаллический секционный радиатор, содержащий соединенные между собой секции, каждая из которых включает стальной сердечник, состоящий из образующих коллекторы нижней и верхней трубчатых частей, соединенных трубой-колонкой, средние секции соединены соединительными втулками, расположенными в трубчатых частях коллекторов, в концевых секциях радиатора расположены концевые втулки с резьбой внутри, концевые втулки соединены с трубчатыми частями концевых секций, наружная поверхность секций радиатора покрыта слоем из алюминиевого сплава, образующего собой оребрение, отличающийся тем, что в каждой трубчатой части на ее концах выполнены конические раструбы, противоположно направленные по отношению друг к другу, каждая соединительная втулка с двух сторон выполнена конической и каждый ее конический конец с натягом расположен в коническом раструбе смежной трубчатой части секции, а каждая концевая втулка имеет один конический конец с натягом, расположенный в раструбе трубчатой части концевой секции.

2. Биметаллический секционный радиатор по п. 1, отличающийся тем, что между контактными поверхностями раструбов и втулок расположен блокирующий герметизирующий слой анаэробного клея-герметика.

3. Биметаллический секционный радиатор по п. 1, отличающийся тем, что между коническими концами соединительной втулки выполнен цилиндрический участок, один конец концевой втулки выполнен коническим, другой ее конец выполнен цилиндрическим, а на наружных поверхностях соединительной и концевых втулок в зоне сопряжения с раструбом выполнены углубления, заполненные блокирующим герметизирующим клеем-герметиком.

4. Биметаллический секционный радиатор по п. 1, отличающийся тем, что указанная конусность выбрана в пределах 1-4° и каждый конический раструб трубчатой части имеет конусность, отличающуюся от конусности конического конца каждой соединительной втулки и конического конца концевой втулки на величину в пределах 0,1-2°.

5. Биметаллический секционный радиатор по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая жесткость каждой трубчатой части в зоне раструба равна или больше кольцевой жесткости соединительной или концевой втулки.

6. Биметаллический секционный радиатор по п. 1, отличающийся тем, что резьба каждой концевой втулки выполнена идентичной резьбе присоединительных элементов, связывающих радиатор с трубами системы отопления.

Images