RU183405U1 - Отопительный прибор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, где может быть использована в системах теплопотребления для удовлетворения отопительной нагрузкой различных абонентов, а также вентиляционной нагрузкой при использовании технического решения в калориферных установках. Отопительный прибор отличается от известного решения тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один преобразователь механического движения с реечной передачей между двумя оппозитными штоками и валом, а также крыльчатку, причем преобразователь механического движения жестко закреплен внутри кожуха между соседними нагревательными элементами и свободными торцами оппозитных штоков и соединен с нагревательными элементами, а крыльчатка установлена на валу преобразователя механического движения. Полезная модель позволяет повысить эффективность использования тепла нагревательных элементов применительно к подогреву нагреваемого воздуха за счет принудительного отвода нагреваемого воздуха от колеблющейся поверхности теплообмена нагревательных элементов за счет использования энергии импульсов количества движения теплоносителя. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, где может быть использована в системах теплопотребления для удовлетворения отопительной нагрузкой различных абонентов, а также вентиляционной нагрузкой при использовании технического решения в калориферных установках.

Известен отопительный прибор, включающий, по крайней мере, два нагревательных элемента для конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, пульсатор с ударным клапаном и демпферно-упругие элементы. Нагревательные элементы установлены друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через расположенные в воздушном зазоре демпферно-упругие элементы, обеспечивающие смещение нагревательных элементов в вертикальном и горизонтальном направлении относительно друг друга, а ударный клапан, который закреплен в пульсаторе, установлен на выходе теплоносителя из выходного патрубка (RU 141724, МПК F24Н 3/00, опубл. 10.06.2014).

Недостатками известного решения является то, что его работоспособность возможна только в вертикальном положении, отсутствие возможности регулирования степени упругости конструкции под различные параметры импульсно-колеблющегося движения теплоносителя через отопительный прибор, а также относительно низкая эффективность отдачи тепла к нагреваемому воздуху.

Известен отопительный прибор, включающий, по меньшей мере, два нагревательных элемента для конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, а также демпферно-упругие элементы. Нагревательные элементы установлены друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы. Входной и выходной патрубки подключены к нагревательным элементам через демпферно-упругие элементы. Отопительный прибор дополнительно содержит кожух, две возвратные пружины с регулировочными винтами, по меньшей мере, два ролика на каждый нагревательный элемент и двое направляющих салазок, причем нагревательные элементы расположены внутри кожуха, входной и выходной патрубки выведены за пределы кожуха и жестко закреплены с ним, ролики установлены на торцах нагревательных элементов с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки, которые жестко закрепленные на кожухе параллельно оси деформации демпферно-упругих элементов, возвратные пружины при помощи регулировочных винтов установлены между кожухом и последним нагревательным элементом параллельно направляющим салазкам, при этом регулировочные винты выведены на внешнюю сторону кожуха. Для организации колебаний поверхности теплообмена нагревательных элементов на выходном патрубке установлен пульсатор потока (RU 2017147007, МПК F24Н 3/00, заявл. 29.12.2017).

Недостатком известного решения является относительная сложность регулирования степени упругости конструкции под различные параметры импульсно-колеблющегося движения теплоносителя, которая обусловлена необходимостью вращения регулировочных винтов, асинхронность воздействия пружин на нагревательные элементы, а также относительно низкая эффективность отдачи тепла от нагревательных элементов к нагреваемому воздуху.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является отопительный прибор, включающий, по меньшей мере, два нагревательных элемента с возможностью конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, демпферно-упругие элементы, кожух, по меньшей мере, два ролика на каждый нагревательный элемент, двое направляющих салазок, пульсатор потока. Нагревательные элементы установлены внутри кожуха друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы. Входной и выходной патрубки, жестко закрепленные с кожухом, подключены к нагревательным элементам через демпферно-упругие элементы. Ролики установлены на торцах нагревательных элементов с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки, которые жестко закреплены на кожухе параллельно осям деформации демпферно-упругих элементов. Пульсатор потока установлен на выходе выходного патрубка. Прогнозируемые оси деформации всех демпферно-упругих элементов расположены параллельно. Дополнительно содержит, по меньшей мере, два присоединительных патрубка, два крана, воздухоотводчик и гидравлический аккумулятор, на котором установлен штуцер с золотником для подачи в него воздуха. Присоединительные патрубки жестко закреплены с кожухом симметрично входному и выходному патрубкам, и входами соединены через демпферно-упругие элементы с кранами, которые расположены внутри кожуха соосно демпферно-упругим элементам и подключены к нагревательному элементу, наиболее удаленному от входного и выходного патрубков. Выходы присоединительных патрубков объединены гидравлическим аккумулятором на котором установлен штуцер с золотником и подключены к воздухоотводчику, установленному в высшей точке конструкции (RU 2018110146, МПК F24H 3/00, заявл. 22.03.2018). Названная конструкция выбрана за прототип.

Недостатоком прототипа является относительно низкая эффективность использования тепла нагревательных элементов применительно к подогреву нагреваемого воздуха.

Технический результат заключается в повышении эффективности использования тепла нагревательных элементов применительно к подогреву нагреваемого воздуха за счет принудительного отвода нагреваемого воздуха от колеблющейся поверхности теплообмена нагревательных элементов за счет использования энергии импульсов количества движения теплоносителя.

Технический результат достигается за счет того, что отопительный прибор включает, по меньшей мере, два нагревательных элемента с возможностью конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, демпферно-упругие элементы, кожух, по меньшей мере, два ролика на каждый нагревательный элемент, двое направляющих салазок, пульсатор потока, два присоединительных патрубка, два крана, воздухоотводчик и гидравлический аккумулятор, на котором установлен штуцер с золотником для подачи в него воздуха. Нагревательные элементы установлены внутри кожуха друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы. Входной и выходной патрубки, жестко закрепленные с кожухом, подключены к нагревательным элементам через демпферно-упругие элементы. Ролики установлены на торцах нагревательных элементов с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки, которые жестко закреплены на кожухе параллельно осям деформации демпферно-упругих элементов. Пульсатор потока установлен на выходе выходного патрубка. Прогнозируемые оси деформации всех демпферно-упругих элементов расположены параллельно. Присоединительные патрубки жестко закреплены с кожухом симметрично входному и выходному патрубкам, и входами соединены через демпферно-упругие элементы с кранами, которые расположены внутри кожуха соосно демпферно-упругим элементам и подключены к нагревательному элементу, наиболее удаленному от входного и выходного патрубков. Выходы присоединительных патрубков объединены гидравлическим аккумулятором на котором установлен штуцер с золотником и подключены к воздухоотводчику, установленному в высшей точке конструкции. Дополнительно содержит, по меньшей мере, один преобразователь механического движения с реечной передачей между двумя оппозитными штоками и валом, а также крыльчатку, причем преобразователь механического движения жестко закреплен внутри кожуха между соседними нагревательными элементами и свободными торцами оппозитных штоков и соединен с нагревательными элементами, а крыльчатка установлена на валу преобразователя механического движения.

Конструкция отопительного прибора представлена на чертеже.

Отопительный прибор включает, по меньшей мере, два нагревательных элемента 1 с возможностью конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной 2 и выходной 3 патрубки, демпферно-упругие элементы 4, кожух 5, по меньшей мере, два ролика 6 на каждый нагревательный элемент 1, двое направляющих салазок 7, пульсатор потока 8, два присоединительных патрубка 9, два крана 10, воздухоотводчик 11 и гидравлический аккумулятор 12, на котором установлен штуцер с золотником 13 для подачи в него воздуха. Нагревательные элементы 1 установлены внутри кожуха 5 друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы 4. Входной 2 и выходной 3 патрубки, жестко закрепленные с кожухом 5, подключены к нагревательным элементам 1 через демпферно-упругие элементы 4 Ролики 6 установлены на торцах нагревательных элементов 1 с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки 7, которые жестко закреплены на кожухе 5 параллельно осям деформации демпферно-упругих элементов 4. Пульсатор потока 8 установлен на выходе выходного патрубка 3. Прогнозируемые оси деформации всех демпферно-упругих элементов 4 расположены параллельно. Присоединительные патрубки 9 жестко закреплены с кожухом 5 симметрично входному 2 и выходному 3 патрубкам и входами соединены через демпферно-упругие элементы 4 с кранами 10, которые расположены внутри кожуха 5 соосно демпферно-упругим элементам 4 и подключены к нагревательному элементу 1, наиболее удаленному от входного 2 и выходного 3 патрубков. Выходы присоединительных патрубков 9 объединены гидравлическим аккумулятором 12, на котором установлен штуцер с золотником 13 и подключены к воздухоотводчику 11, установленному в высшей точке конструкции. Конструкция также содержит, по меньшей мере, один преобразователь механического движения 14 с реечной передачей между двумя оппозитными штоками 15 и валом 16, а также крыльчатку 17. Преобразователь механического движения 14 жестко закреплен внутри кожуха 5 между соседними нагревательными элементами 1 и свободными торцами оппозитных штоков 15 и соединен с нагревательными элементами 1. Крыльчатка 17 установлена на валу 16 преобразователя механического движения 14.

Отопительный прибор работает следующим образом. Сначала входной патрубок 2 подключают к трубопроводу подачи теплоносителя (на чертеже не указан), а выходной патрубок 3 через пульсатор потока 8 – к трубопроводу слива теплоносителя (на чертеже не указан). Затем осуществляют заполнение внутренней полости отопительного прибора теплоносителем через входной патрубок 2 и (или) через выходной патрубок 3. При этом краны 10 должны быть открыты для удаления воздуха через воздухоотводчик 11.

После полного удаления воздуха из внутренней полости отопительного прибора краны 10 должны быть закрыты, а через штуцер с золотником 13 в гидравлический аккумулятор 12 накачивается воздух под давлением, достаточным для аккумулирования амплитуды повышения давления со стороны теплоносителя, который будет циркулировать через отопительный прибор импульсно от работы пульсатора 8.

Затем обеспечивается циркуляция теплоносителя через входной 2 и выходной 3 патрубки и при помощи пульсатора потока 8, установленного на выходном патрубке 3, генерируются периодические импульсы количества движения теплоносителя – локальные гидравлические удары. Волна повышения давления в момент гидравлического удара от выходного патрубка 3 распространяется к входному патрубку 2 нагревательных элементов 1 и за счет податливости демпферно-упругих элементов 4 на линейное расширение, а также вращения роликов 6 в направляющих салазках 7, способствует организации движения нагревательных элементов 1 относительно кожуха 5 при увеличении воздушного зазора между ними и интенсификации конвективного теплообмена.

В этих условиях демпферно-упругие элементы 4, посредством которых нагревательные элементы 1 подключены к входному 2 и выходному 3 патрубкам, а также расположенные между нагревательными элементами 1, будут растягиваться. Демпферно-упругие элементы 4, расположенные между кранами 10 и присоединительными патрубками 9, будут сжиматься в результате демпфирования избыточного давления, воздействующего на них со стороны нагревательных элементов 1, гидравлическим аккумулятором 12.

После поглощения импульса количества движения теплоносителя и в результате того, что пульсатор потока 8 откроет проходное сечение выходного патрубка 3, все демпферно-упругие элементы 4 за счет воздействия сжатого воздуха в гидравлическом аккумуляторе 12 примут свою начальную форму, нагревательные элементы 1 с роликами 6 займут исходное положение в направляющих салазках 7 относительно кожуха 5. При этом будет обеспечена интенсификация теплообмена от импульсного движения нагревательных элементов 1 в нагреваемой среде, а в нагревательные элементы 1 поступит новая порция подогретого теплоносителя по входному патрубку 2.

В результате того, что между соседними нагревательными элементами 1 в кожухе 5 установлен преобразователь механического движения 14, который связан с ними свободными торцами штоков 15, то любое изменение расстояния между нагревательными элементами 1 будет способствовать созданию возвратно-вращательного движения вала 16 и связанной с ним крыльчатки 17.

С последующим циклом повышения-понижения давления теплоносителя от периодического перекрытия сечения выходного патрубка 3 пульсатором потока 8, процесс работы отопительного прибора повторится в описанной выше последовательности и будет продолжаться до тех пор, пока будет присутствовать импульсная циркуляция теплоносителя через входной 2 и выходной 3 патрубки.

Таким образом, импульсы количества движения теплоносителя могут быть использованы не только для создания колебаний поверхности теплообмена отопительного прибора, но и для обеспечения импульсного обдува этой поверхности.

В результате использования предлагаемой конструкции отопительного теплообмена нагревательных элементов за счет использования импульсов прибора достигается принудительный обдув колеблющейся поверхности количества движения теплоносителя. Совокупность данных факторов позволит повысить общую энергетическую эффективность работы отопительного прибора.

Claims (1)

1. Отопительный прибор, включающий, по меньшей мере, два нагревательных элемента с возможностью конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, демпферно-упругие элементы, кожух, по меньшей мере, два ролика на каждый нагревательный элемент, двое направляющих салазок, пульсатор потока, два присоединительных патрубка, два крана, воздухоотводчик и гидравлический аккумулятор, на котором установлен штуцер с золотником для подачи в него воздуха, причем нагревательные элементы установлены внутри кожуха друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы, входной и выходной патрубки, жестко закрепленные с кожухом, подключены к нагревательным элементам через демпферно-упругие элементы, ролики установлены на торцах нагревательных элементов с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки, которые жестко закреплены на кожухе параллельно осям деформации демпферно-упругих элементов, пульсатор потока установлен на выходе выходного патрубка, прогнозируемые оси деформации всех демпферно-упругих элементов расположены параллельно, присоединительные патрубки жестко закреплены с кожухом симметрично входному и выходному патрубкам и входами соединены через демпферно-упругие элементы с кранами, которые расположены внутри кожуха соосно демпферно-упругим элементам и подключены к нагревательному элементу, наиболее удаленному от входного и выходного патрубков, выходы присоединительных патрубков объединены гидравлическим аккумулятором, на котором установлен штуцер с золотником, и подключены к воздухоотводчику, установленному в высшей точке конструкции, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один преобразователь механического движения с реечной передачей между двумя оппозитными штоками и валом, а также крыльчатку, причем преобразователь механического движения жестко закреплен внутри кожуха между соседними нагревательными элементами и свободными торцами оппозитных штоков и соединен с нагревательными элементами, а крыльчатка установлена на валу преобразователя механического движения.

Images