RU164326U1

RU164326U1 - MORTGAGE ELEMENT FOR BIMETALLIC RADIATOR

Info

Publication number: RU164326U1
Application number: RU2015151453/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович ЛОБАЧ
Original assignee: Александр Александрович ЛОБАЧ
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-08-27

Abstract

1. Закладной элемент для секционных биметаллических радиаторов, состоящий из двух горизонтальных трубопроводов, и, по крайней мере, одного вертикального трубопровода, торцы которого совмещены с отверстиями горизонтальных трубопроводов и закреплены посредством сварки, отличающийся тем, что горизонтальные трубопроводы имеют формованные части с плоскими гранями, в центре которых выполнены отверстия для присоединения вертикальных трубопроводов.2. Закладной элемент по п. 1, отличающийся тем, что плоские грани формованных частей горизонтальных трубопроводов развернуты по отношению друг к другу на угол 35-50°, а вертикальные трубопроводы имеют соответствующие изогнутые участки.3. Закладной элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержит два вертикальных трубопровода.4. Закладной элемент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержит три вертикальных трубопровода.1. The embedded element for sectional bimetallic radiators, consisting of two horizontal pipelines, and at least one vertical pipeline, the ends of which are aligned with the holes of the horizontal pipelines and fixed by welding, characterized in that the horizontal pipelines have molded parts with flat faces, in the center of which holes are made for connecting vertical pipelines. 2. The embedded element according to claim 1, characterized in that the flat faces of the molded parts of the horizontal pipelines are rotated relative to each other at an angle of 35-50 °, and the vertical pipelines have corresponding curved sections. The embedded element according to claim 1 or 2, characterized in that it contains two vertical pipelines. 4. The embedded element according to claim 1 or 2, characterized in that it contains three vertical pipelines.

Description

Полезная модель относится к отопительным приборам индивидуальных и многоквартирных домов, в частности к секционным биметаллическим радиаторам, в которых используется комбинация двух материалов - стали и алюминиевого сплава.The utility model relates to heating appliances of individual and multi-apartment buildings, in particular to sectional bimetallic radiators, which use a combination of two materials - steel and aluminum alloy.

При создании секции биметаллического радиатора стальной закладной элемент помещают в матрицу литейной машины. Затем по поверхности закладного элемента осуществляют литье расплавленного алюминиевого сплава под высоким давлением, в результате чего получают корпус радиатора с ребрами.When creating a section of a bimetallic radiator, a steel embedded element is placed in the matrix of a casting machine. Then, the molten aluminum alloy is casted under high pressure over the surface of the embedded element, as a result of which a radiator body with fins is obtained.

В настоящее время внимание специалистов направлено на увеличение суммарной теплоотдающей поверхности, безопасности и удобства использования биметаллических радиаторов. При этом внесение конструктивных изменений в закладной элемент может быть эффективным средством по оптимизации и улучшению работы радиатора, повышению его технико-эксплуатационных характеристик.Currently, the attention of specialists is aimed at increasing the total heat transfer surface, safety and ease of use of bimetallic radiators. At the same time, making structural changes to the embedded element can be an effective means to optimize and improve the radiator, increase its technical and operational characteristics.

Закладной элемент представляет собой трубную заготовку, по которой в процессе эксплуатации биметаллического радиатора движется теплоноситель. От формы закладного элемента, размеров, площади проходного сечения и других геометрических характеристик зависит конструкционная прочность, гидравлическое сопротивление и результирующая теплоотдача биметаллического радиатора.The embedded element is a pipe billet through which the coolant moves during operation of the bimetallic radiator. Structural strength, hydraulic resistance and the resulting heat transfer of a bimetallic radiator depend on the shape of the embedded element, dimensions, the area of the passage section and other geometric characteristics.

Известен секционный биметаллический радиатор, содержащий, по крайней мере, один стальной вертикальный трубопровод и горизонтальные трубопроводы, которые формируются вместе с корпусом из алюминиевого сплава в процессе литья под давлением (Патент РФ №2178133, F28F 21/08, опубл. 20.12.1999 г.). При этом концевые части вертикального трубопровода имеют форму, соответствующую стенке горизонтальных трубопроводов. Данное изобретение предусматривает возможность установки в каждой секции нескольких вертикальных трубопроводов, чем обеспечивается высокая пропускная способность радиатора и высокая теплоотдача.Known sectional bimetallic radiator containing at least one vertical steel pipe and horizontal pipes that are formed together with the aluminum alloy body during injection molding (RF Patent No. 2178133, F28F 21/08, publ. 12/20/1999, ) In this case, the end parts of the vertical pipeline have a shape corresponding to the wall of horizontal pipelines. This invention provides for the possibility of installing in each section several vertical pipelines, which ensures high throughput of the radiator and high heat transfer.

Недостатком процессов получения таких радиаторов является то, что расплавленный алюминий, подаваемый в пресс-форму под большим давлением, может попасть в вертикальные стальные трубопроводы, из которых удалить его практически невозможно. Это приводит к перекрытию канала и препятствует нормальной работе радиатора.A drawback of the processes for producing such radiators is that molten aluminum supplied to the mold under high pressure can enter vertical steel pipelines, from which it is practically impossible to remove. This leads to the blocking of the channel and interferes with the normal operation of the radiator.

Известен стальной закладной элемент, применяемый для формирования трубопроводной системы внутри алюминиевого корпуса биметаллического нагревательного радиатора (Патент РФ №2157496, F28F 21/08, опубл. 10.10.2000 г.). Заготовка состоит из параллельных отрезков двух стальных труб, концевые части которых симметрично сведены вместе и сварены. Такая конструкция предотвращает попадание в них расплавленного алюминия в процессе получения корпуса методом литья. Полученный алюминиевый корпус содержит сверху и снизу проходы с отверстиями по центру для прохождения концевых частей стальной заготовки. После завершения процесса литья эти концевые части обрезают на специальной резательной установке и выталкивают из проходов.Known steel embedded element used to form a pipeline system inside the aluminum casing of a bimetallic heating radiator (RF Patent No. 2157496, F28F 21/08, publ. 10.10.2000). The workpiece consists of parallel sections of two steel pipes, the end parts of which are symmetrically brought together and welded. This design prevents molten aluminum from entering them during the casting process. The resulting aluminum body contains above and below passages with holes in the center for passing the end parts of the steel billet. After completion of the casting process, these end parts are cut off on a special cutting installation and pushed out of the aisles.

Недостатком данного изобретения является необходимость применения специальной резательной установки. При резке происходит некоторая деформация стальной трубы, что может привести к появлению щели в местах примыкания отверстий горизонтальных и вертикальных отрезков трубопроводов. Это, в свою очередь, может привести к протечке радиатора в процессе эксплуатации.The disadvantage of this invention is the need for a special cutting installation. When cutting, some deformation of the steel pipe occurs, which can lead to the appearance of a gap in the junction of the holes of horizontal and vertical pipe sections. This, in turn, can lead to radiator leakage during operation.

Наиболее близким техническим решением является секционный биметаллический радиатор отопления, содержащий систему стальных каналов для движения нагревательной среды, состоящую из пары горизонтальных трубопроводов и, по меньшей мере, одного вертикального трубопровода, а также литой алюминиевый кожух с задним и передним оребрением и двумя системами боковых ребер (Патент РФ №2179693, F28F 21/08, опубл. 20.02.2002). При изготовлении секции такого радиатора используется стальная заготовка, состоящая из двух горизонтальных трубопроводов, каждый из которых имеет, по меньшей мере, одно эллиптическое отверстие, расположенное друг напротив друга. Заготовка также содержит, по меньшей мере, один вертикальный трубопровод, который своими торцевыми отверстиями установлен и закреплен посредством сварки в указанных эллиптических отверстиях горизонтальных трубопроводов.The closest technical solution is a sectional bimetallic heating radiator containing a system of steel channels for moving the heating medium, consisting of a pair of horizontal pipelines and at least one vertical pipeline, as well as a cast aluminum casing with rear and front fins and two systems of side ribs ( RF patent No. 2179693, F28F 21/08, publ. 02.20.2002). In the manufacture of a section of such a radiator, a steel billet is used, consisting of two horizontal pipelines, each of which has at least one elliptical hole located opposite each other. The workpiece also contains at least one vertical pipe, which is installed and secured by means of its end holes by welding in the said elliptical holes of horizontal pipelines.

Данное техническое решение предусматривает возможность установки в каждой секции нескольких вертикальных трубопроводов, однако, оно характеризуется недостаточной надежностью соединений вертикальных и горизонтальных трубопроводов, а также повышенными трудозатратами по созданию таких соединений. Это связано с тем, что промышленно выпускаемые трубы имеют круглую форму, и для предания торцу вертикальной трубы эллиптической формы требуется дополнительная технологическая операция (например, деформация специальными валками на прокатных станах). При этом возможны поверхностные дефекты обработки, а также искажение геометрической формы проката в продольном и поперечном направлениях. Получить качественный сварной шов по изогнутой боковой поверхности трубы достаточно сложно. В процессе эксплуатации эллиптическое сечение будет неравномерно воспринимать внутреннее давление теплоносителя. В случае гидравлического удара системы отопления сечение будет стремиться к более устойчивой форме - кругу. Кроме того, при циркуляции теплоносителя в радиаторе скорость в каналах эллиптического сечения будет иметь такое распределение, при котором возможно ускоренное зарастание канала различными отложениями и продуктами коррозии, причем сечение будет стремиться к форме круга. Все это может привести к разгерметизации в области сварного соединения.This technical solution provides for the possibility of installing several vertical pipelines in each section, however, it is characterized by insufficient reliability of the connections of vertical and horizontal pipelines, as well as increased labor costs for creating such connections. This is due to the fact that industrially produced pipes have a round shape, and to give the end to a vertical pipe an elliptical shape, an additional technological operation is required (for example, deformation by special rolls on rolling mills). In this case, surface processing defects are possible, as well as distortion of the geometric shape of the rolling in the longitudinal and transverse directions. To obtain a high-quality weld along the curved side surface of the pipe is quite difficult. During operation, the elliptical section will unevenly perceive the internal pressure of the coolant. In the event of a hydraulic shock to the heating system, the cross section will tend to a more stable form - the circle. In addition, when the coolant circulates in the radiator, the speed in the channels of elliptical cross-section will have such a distribution that accelerated channel overgrowth with various deposits and corrosion products is possible, and the cross-section will tend to form a circle. All this can lead to depressurization in the weld area.

Техническим результатом настоящей полезной модели является увеличение надежности соединения вертикальных и горизонтальных трубопроводов в секционных биметаллических радиаторах при возможности установки нескольких вертикальных трубопроводов в каждой секции.The technical result of this utility model is to increase the reliability of the connection of vertical and horizontal pipelines in sectional bimetallic radiators with the possibility of installing several vertical pipelines in each section.

Указанный технический результат достигается тем, в закладном элементе для секционных биметаллических радиаторов, состоящем из двух горизонтальных трубопроводов, и, по крайней мере, одного вертикального трубопровода, торцы которого совмещены с отверстиями горизонтальных трубопроводов и закреплены посредством сварки, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ горизонтальные трубопроводы имеют формованные части с плоскими гранями, в центре которых выполнены отверстия для присоединения вертикальных трубопроводов.The specified technical result is achieved by the fact that in the embedded element for sectional bimetallic radiators, consisting of two horizontal pipelines, and at least one vertical pipeline, the ends of which are aligned with the holes of the horizontal pipelines and fixed by welding, according to the useful model, horizontal pipelines have molded parts with flat faces, in the center of which holes are made for connecting vertical pipelines.

Плоские грани формованных частей горизонтальных трубопроводов могут быть развернуты по отношению друг к другу на угол 35-50°, при этом вертикальные трубопроводы имеют соответствующие изогнутые участки.The flat faces of the molded parts of horizontal pipelines can be rotated with respect to each other at an angle of 35-50 °, while the vertical pipelines have corresponding curved sections.

Закладной элемент может содержать два или три вертикальных трубопровода.The embedded element may contain two or three vertical piping.

Возможность осуществления заявляемого технического решения, охарактеризованного приведенной выше совокупностью признаков, а также возможность реализации назначения могут быть подтверждены чертежами и описанием конструкции секционного биметаллического радиатора.The possibility of implementing the claimed technical solution, characterized by the above set of features, as well as the possibility of realizing the purpose can be confirmed by drawings and a description of the design of a sectional bimetallic radiator.

На Фиг. 1 представлены составные части закладного элемента.In FIG. 1 presents the components of the embedded element.

На Фиг. 2 представлен горизонтальный трубопровод закладного элемента с формованным участком.In FIG. 2 shows a horizontal pipeline of a embedded element with a molded section.

На Фиг. 3 представлены различные варианты закладного элемента:In FIG. 3 presents various options for the embedded element:

3а - с одним вертикальным трубопроводом;3a - with one vertical pipeline;

3b, 3с - с двумя вертикальными трубопроводами;3b, 3c - with two vertical pipelines;

3d - с тремя вертикальными трубопроводами.3d - with three vertical pipelines.

На фиг. 4 представлена секция биметаллического радиатора с вертикальными трубопроводами (вид сбоку):In FIG. 4 shows a section of a bimetallic radiator with vertical pipelines (side view):

4а - с двумя вертикальными трубопроводами;4a - with two vertical pipelines;

4b - с тремя вертикальными трубопроводами.4b - with three vertical pipelines.

Закладной элемент содержит два горизонтальных трубопровода 1, имеющих формованные части 2. Формованные части 2 содержат плоские грани 3, в центре которых выполнены отверстия 4 для присоединения вертикальных трубопроводов 5 (фиг. 1, 2). Закладной элемент и, соответственно, секция радиатора может содержать один и более вертикальных трубопроводов 5 (фиг. 3, 4).The embedded element contains two horizontal pipelines 1 having molded parts 2. The molded parts 2 contain flat faces 3, in the center of which holes 4 are made for connecting vertical pipelines 5 (Fig. 1, 2). The embedded element and, accordingly, the radiator section may contain one or more vertical pipelines 5 (Fig. 3, 4).

Закладной элемент может быть изготовлен следующим образом.The embedded element can be made as follows.

Материалом закладного элемента может служить, например, конструкционная углеродистая сталь. Стальные горизонтальные трубы 1 подвергают дополнительной технологической операции - формовке, в результате которой получают формованную часть 2, имеющую плоские грани 3, в которых просверливают отверстия 4. С торцов вертикальных труб 5 удаляют заусенцы, оставшиеся после резки, и в случае создания секции биметаллического радиатора с несколькими вертикальными трубопроводами, концы вертикальных труб изгибают. Затем в установке контактно-стыковой сварки противоположные торцы вертикальной трубы (вертикальных труб) 5 совмещают с соответствующими отверстиями 4 двух горизонтальных трубопроводов 1, сжимают с определенным усилием и осуществляют контактно-стыковую сварку. При этом плоские поверхности позволяют создать упор для инструмента, снижается возможность смещения соединяемых деталей. Кроме того, обеспечиваются более равномерное прохождение электрического тока по границе соединения. Все это обеспечивает создание сварного шва хорошего качества.The material of the embedded element can serve, for example, structural carbon steel. The horizontal steel pipes 1 are subjected to an additional technological operation — molding, as a result of which a molded part 2 is obtained having flat faces 3 in which holes 4 are drilled. The burrs remaining after cutting are removed from the ends of the vertical pipes 5, and if a bimetallic radiator section is created with several vertical pipelines, the ends of the vertical pipes bend. Then, in the contact-butt welding installation, the opposite ends of the vertical pipe (vertical pipes) 5 are combined with the corresponding holes 4 of two horizontal pipelines 1, compressed with a certain force, and contact-butt welding is performed. In this case, flat surfaces allow you to create an emphasis for the tool, reduces the possibility of displacement of the connected parts. In addition, a more uniform passage of electric current along the junction boundary is ensured. All this ensures the creation of a weld of good quality.

Дальнейшее производство секции биметаллического радиатора включает следующие этапы: размещение закладного элемента в пресс-форме, подготовка расплава алюминиевого сплава, литье под высоким давлением, сборочные операции, покраска, гидравлические испытания, упаковка. При сборке отдельные секции соединяют между собой с помощью контактно-стыковой сварки, либо с помощью ниппелей и специальных герметизирующих прокладок из этилен-пропиленовых каучуков, что предотвращает возможность нарушения герметичности в процессе эксплуатации даже при высоких давлениях.Further production of the bimetallic radiator section includes the following stages: placement of the embedded element in the mold, preparation of the aluminum alloy melt, high-pressure casting, assembly operations, painting, hydraulic tests, packaging. During assembly, the individual sections are interconnected using flash butt welding, or using nipples and special sealing gaskets made of ethylene-propylene rubbers, which prevents the possibility of leakage during operation even at high pressures.

Таким образом, предложенный закладной элемент биметаллического радиатора позволяет получить надежное качественное соединение вертикальных и горизонтальных трубопроводов при возможности установки нескольких вертикальных трубопроводов в каждой секции.Thus, the proposed embedded element of the bimetallic radiator allows to obtain a reliable high-quality connection of vertical and horizontal pipelines with the possibility of installing several vertical pipelines in each section.

Надежность соединения, в свою очередь, позволяет увеличить стойкость радиатора к циклическим термическим нагрузкам и гидроударам. При этом могут использоваться теплоносители с высокой проникающей способностью, например, незамерзающие жидкости типа этиленгликолей и пр.Reliability of the connection, in turn, allows you to increase the resistance of the radiator to cyclic thermal loads and water hammer. In this case, coolants with high penetrating ability, for example, non-freezing liquids such as ethylene glycols, etc., can be used.

Claims

1. The embedded element for sectional bimetallic radiators, consisting of two horizontal pipelines, and at least one vertical pipeline, the ends of which are aligned with the holes of the horizontal pipelines and fixed by welding, characterized in that the horizontal pipelines have molded parts with flat faces, in the center of which holes are made for connecting vertical pipelines.

2. The embedded element according to claim 1, characterized in that the flat faces of the molded parts of the horizontal pipelines are rotated relative to each other at an angle of 35-50 °, and the vertical pipelines have corresponding curved sections.

3. The embedded element according to claim 1 or 2, characterized in that it contains two vertical pipelines.

4. The embedded element according to claim 1 or 2, characterized in that it contains three vertical pipelines.