RU2262643C1

RU2262643C1 - Heating appliance for central heating systems

Info

Publication number: RU2262643C1
Application number: RU2004106847/06A
Authority: RU
Inventors: Т.В. Дзеранов (RU); Т.В. Дзеранов; А.Т. Дзеранова (RU); А.Т. Дзеранова
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-10-20
Also published as: RU2004106847A

Abstract

FIELD: heating systems; heat exchange processes.

SUBSTANCE: proposed heating appliance consists of sections in form of tubular heat exchange elements, radial fins and gaskets. Sections are provided with connecting tubes with units for external joints and tubular heat exchange elements and with at least two through vertical passages. Cup-shaped gaskets are laid in between connecting tubes and tubular heat exchange elements which are symmetrical in shape.

EFFECT: intensification of heat exchange; low cost; enhanced tightness of joints.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к отопительной технике, а именно к центральным системам отопления зданий и сооружений, в которых используется в виде теплоносителя горячая вода, водяной пар, горячее масло и другие жидкости.The invention relates to heating equipment, and in particular to central heating systems of buildings and structures in which hot water, water vapor, hot oil and other liquids are used as a coolant.

Известен отопительный прибор, включающий трубчатый элемент для теплоносителя в виде секций с колоннами, образующими теплоотдающие поверхности и имеющие отверстия для образования внутри секционных соединений между собой (см. а.с. СССР №308275, МПК⁷ F 24 H 9/10, опубл. 01.07.71 г.).A known heating device comprising a tubular element for a coolant in the form of sections with columns forming heat-transferring surfaces and having openings for forming inside the sectional connections between each other (see AS USSR No. 308275, IPC ⁷ F 24 H 9/10, publ. July 1, 71).

Недостатками данной конструкции являются низкая плотность теплового потока, большой расход металла на единицу теплоотдающей поверхности прибора, сложность изготовления секций, сложность в монтаже, требуют точную станочную механическую обработку для образования внутренних секционных соединений с применением ниппелей с левой и правой резьбой.The disadvantages of this design are the low heat flux density, high metal consumption per unit of the heat-transfer surface of the device, the complexity of the manufacture of sections, the difficulty in installation, require precise machining for the formation of internal section joints using nipples with left and right threads.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является нагревательный прибор для центральных систем отопления, состоящий из секций с трубчатыми теплоотдающими элементами, оребрений и прокладок (см. патент РФ №2092747, МПК⁷ F 24 H 3/06, F 28 F 1/14, опубл. 10.10.97 г.).Closest to the claimed technical solution is a heating device for central heating systems, consisting of sections with tubular heat-releasing elements, fins and gaskets (see RF patent No. 2092747, IPC ⁷ F 24 H 3/06, F 28 F 1/14, publ. 10.10.97 g.).

Недостатками прототипа являются сложность создания герметичности при осуществлении соединений трубчатых элементов между собой посредством шпилек, использование дорогостоящих тугоплавких металлов для изготовления форм для литья трубчатых элементов и недостаточная интенсивность теплообмена.The disadvantages of the prototype are the complexity of creating tightness when connecting tubular elements to each other through studs, the use of expensive refractory metals for the manufacture of molds for casting tubular elements and insufficient heat transfer.

Технической задачей предлагаемого изобретения является интенсификация теплообмена, упрощение герметизации и снижение стоимости нагревательных приборов.The technical task of the invention is to intensify heat transfer, simplify sealing and reduce the cost of heating devices.

Эта техническая задача достигается тем, что в известном нагревательном приборе центрального отопления, состоящем из секций в виде трубчатых теплообменивающих элементов, оребрений и прокладок, согласно изобретению секции снабжены соединительными трубками с устройствами для наружных соединений между собой и трубчатыми теплообменивающими элементами с, по крайней мере, двумя вертикальными каналами, при этом оребрения выполнены радиальными, а прокладки выполнены чашевидными и установлены между соединительными трубками и трубчатыми теплообменивающими элементами симметричной формы. Трубчатые теплообменивающие элементы выполнены из алюминия или его сплавов, а соединительные трубки из стали. Трубчатые теплообменивающие элементы соединены между собой с образованием заданной поверхности теплонагрева.This technical problem is achieved in that in the known central heating heating device, consisting of sections in the form of tubular heat exchanging elements, fins and gaskets, according to the invention, the sections are equipped with connecting tubes with devices for external connections between each other and tubular heat exchanging elements with at least two vertical channels, while the fins are made radial, and the gaskets are cupped and installed between the connecting tubes and tubular heat oobmenivayuschimi symmetrical elements. The tubular heat exchanging elements are made of aluminum or its alloys, and the connecting tubes are made of steel. Tubular heat exchanging elements are interconnected with the formation of a given surface heating.

Данный нагревательный прибор позволит повысить интенсификацию теплообмена, упростить герметизацию и снизить стоимость нагревательных приборов.This heating device will increase the heat transfer intensification, simplify sealing and reduce the cost of heating devices.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вид по А-А нагревательного прибора, на фиг.2 - вид сверху, на фиг.3 - разрез по В-В.The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a view along aa of the heating device, figure 2 is a top view, figure 3 is a section along bb.

Предлагаемый нагревательный прибор состоит из трубчатого теплообменивающего элемента 1 с контуром, образованного не менее двумя сквозными вертикальными каналами 2, и радиальных оребрений 3, соединительных трубок 4, патрубков 5, фланцев 6 и ушка 7.The proposed heating device consists of a tubular heat exchange element 1 with a circuit formed by at least two through vertical channels 2, and radial fins 3, connecting tubes 4, pipes 5, flanges 6 and eye 7.

Между трубчатыми теплообменивающими элементами 1, соединительными трубками 4, патрубками 5 и фланцами 6 расположены чашевидные прокладки 8, закрепленные винтами 9.Between the tubular heat exchanging elements 1, the connecting tubes 4, the nozzles 5 and the flanges 6 are cup-shaped gaskets 8, fixed by screws 9.

Для набора трубчатых теплообменивающих элементов 1 имеются болты соединения 10, патрубки 11, заглушки 12 и уплотнительные прокладки 13.For a set of tubular heat-exchanging elements 1, there are bolts of the connection 10, nozzles 11, plugs 12 and gaskets 13.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Нагревательный прибор работает как теплообменник, отдающий тепло от теплоносителя в окружающую среду в определенных соотношениях низкотемпературного излучения и конвективного теплообмена.The heater operates as a heat exchanger, which transfers heat from the coolant to the environment in certain proportions of low-temperature radiation and convective heat transfer.

Теплообмен в трубчатых теплообменивающих элементах 1 достигается за счет развития теплоотдающей поверхности сквозными вертикальными каналами 2, создающими низкотемпературное тепловое излучение и повышающими конвективную теплоотдачу, и радиальных оребрений 3.Heat transfer in tubular heat-exchanging elements 1 is achieved due to the development of a heat-transfer surface through vertical channels 2, creating low-temperature heat radiation and increasing convective heat transfer, and radial fins 3.

Теплопередача в предлагаемом нагревательном приборе происходит в трубчатых теплообменивающих элементах 1 в условиях гидравлического турбулентного режима, создаваемого чашевидными прокладками 8 в местах соединения трубчатого теплообменивающего элемента 1 и соединительных трубок 4 с патрубками 5 и фланцами 6. Чашевидная прокладка 8 создает поток теплоносителя как на входе, так и на выходе трубчатого теплообменивающего элемента 1, при этом образуется гидравлический турбулентный режим, что повышает коэффициент теплопередачи трубчатого теплообменивающего элемента 1 в окружающую среду.The heat transfer in the proposed heating device takes place in tubular heat exchanging elements 1 under the conditions of a hydraulic turbulent regime created by cup-shaped gaskets 8 at the junction of the tubular heat-exchanging element 1 and connecting tubes 4 with pipes 5 and flanges 6. The cup-shaped gasket 8 creates a heat carrier flow both at the input and and at the outlet of the tubular heat exchange element 1, a hydraulic turbulent mode is formed, which increases the heat transfer coefficient of the tubular exchange element 1 into the environment.

Конструктивное выполнение чашевидных прокладок 8 одновременно позволяет герметизировать, создавать гидравлический турбулентный режим движения теплоносителя в трубчатых теплообменивающих элементах 1, который разрушает ядро потока теплоносителя в трубе с возникновением периферийного кольцевого вращательного движения, создает движение, способствующее интенсификации теплообмена. Повышается температура на внутренней поверхности трубчатого теплообменивающего элемента 1, разрушается ламинарная пленка у поверхности трубы, что способствует повышению эффективности теплообмена с окружающей средой.The constructive implementation of the cup-shaped gaskets 8 simultaneously allows you to seal, create a hydraulic turbulent mode of movement of the coolant in the tubular heat-exchanging elements 1, which destroys the core of the coolant flow in the pipe with the occurrence of peripheral circular rotational motion, creates a movement that promotes the intensification of heat transfer. The temperature on the inner surface of the tubular heat-exchange element 1 rises, the laminar film near the surface of the pipe is destroyed, which helps to increase the efficiency of heat exchange with the environment.

Конструкция трубчатых теплообменивающих элементов 1 и соединительных трубок 4 позволяет применить наружные болтовые соединения 10, для чего в соединительных трубках 4, патрубках 5 предусмотрено ушко 7. Соединительные трубки 4, патрубки 5 и фланцы 6 соединяются с трубчатым теплообменивающим элементом 1 винтами 9, одновременно герметизируя соединение, используя чашеобразную прокладку 8.The design of the tubular heat exchanging elements 1 and the connecting tubes 4 allows the use of external bolt connections 10, for which a connecting eye is provided in the connecting pipes 4, nozzles 5 7. The connecting tubes 4, nozzles 5 and flanges 6 are connected to the tubular heat exchanging element 1 by screws 9, while sealing the connection using cup-shaped gasket 8.

Трубчатые теплообменивающие элементы 1 набирают в необходимую тепловую поверхность с помощью патрубков 11, заглушек 12, болтов соединения 10 и уплотнительных прокладок 13.Tubular heat-exchanging elements 1 are drawn into the necessary thermal surface with the help of nozzles 11, plugs 12, bolts of the connection 10 and gaskets 13.

Нагревательный прибор изготавливают из алюминия или его сплавов, а соединительные трубки из стали. Алюминиевые поверхности тонируют в соответствующие цвета. Изготовление трубчатых теплообменивающих элементов 1 осуществляют литьем в постоянную форму, а также применяют волочение.The heating device is made of aluminum or its alloys, and the connecting tubes are made of steel. Aluminum surfaces are tinted in appropriate colors. The manufacture of tubular heat exchanging elements 1 is carried out by molding in a constant form, and also use drawing.

Использование предлагаемого нагревательного прибора позволит повысить интенсификацию теплообмена, упростить герметичность и снизить стоимость нагревательных приборов.Using the proposed heating device will increase the heat transfer, simplify the tightness and reduce the cost of heating devices.

Claims

1. Central heating device, consisting of sections in the form of tubular heat exchanging elements, fins and gaskets, characterized in that the sections are equipped with connecting pipes with devices for external connections between themselves and tubular heat exchanging elements with at least two through vertical channels, while the above-mentioned fins are made radial, the gaskets are cupped and installed between the connecting tubes and tubular heat-exchanging elements, and heat exchange elements have a symmetrical shape.

2. The heating device according to claim 1, characterized in that the tubular heat exchanging elements are made of aluminum or its alloys, and the connecting tubes are made of steel.

3. The heating device according to claim 1, characterized in that the heat exchanging elements are interconnected with the formation of a given surface heating.