RU2286515C1

RU2286515C1 - Heating device for district heating system

Info

Publication number: RU2286515C1
Application number: RU2005114671/06A
Authority: RU
Inventors: Таймураз Владимирович Дзеранов (RU); Таймураз Владимирович Дзеранов; Алла Таймуразовна Дзеранова (RU); Алла Таймуразовна Дзеранова
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-10-27

Abstract

FIELD: heating engineering; district heating systems for buildings and structures using horizontally laid pipelines.

SUBSTANCE: proposed heating device has sections of heat-transfer components for coolant and ribs; each section is provided in addition with prefabricated shielding circuits, front low-temperature swirler with through ducts and rear ribbed one; tubular heat-transfer components are joined to ribs by vertical plate that mounts prefabricated shielding circuits; swirlers are disposed between section joints; extreme section is joined through pipe with tubular heat-transfer component. In addition tubular heat-transfer components are symmetrical relative to horizontal and vertical planes; space between plate and prefabricated shielding circuits locked by means of clamps is coated with high-heat-conductivity adhesive paint.

EFFECT: enhanced heat-transfer efficiency, simplified design, reduced manufacturing cost and maintenance charges of heating device.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к отопительной технике, а именно к центральным системам отопления зданий и сооружений с горизонтальной прокладкой трубопроводов, в частности к поквартирным, посекционным и др.The invention relates to heating equipment, and in particular to central heating systems of buildings and structures with horizontal laying of pipelines, in particular to apartment, sectional, and other

Известен нагревательный прибор, включающий в себя теплоотдающие элементы, соединенные между собой вертикальной плитой с оребрением, расположенным в перпендикулярно поверхности плиты (см. а.с. СССР №308275, МПК⁷ F 24 Н 9/10, опубл. 01.07.1971 г.).A known heating device, including heat transfer elements, interconnected by a vertical plate with a fin, located perpendicular to the surface of the plate (see AS USSR No. 308275, IPC ⁷ F 24 N 9/10, publ. 01.07.1971, )

Недостатками данной конструкции являются низкая номинальная плотность теплового потока, громоздкость, непропорциональность теплоотдачи в окружающую среду между элементарными видами теплообмена, излучением и конвекцией, и сложность изготовления секций.The disadvantages of this design are the low nominal density of the heat flux, bulkiness, disproportionate heat transfer to the environment between the elementary types of heat transfer, radiation and convection, and the complexity of manufacturing sections.

Наиболее близким к заявленному нагревательному прибору является нагревательный прибор, состоящий из секций с горизонтальными теплоотдающими трубчатыми элементами для теплоносителя, оребрений и устройства для образования наружных соединений их между собой. Между соединениями отдельных секций установлены прокладки - вихрители потока теплоносителя, а для образования заданной поверхности теплоотдающие секции соединяются между собой патрубками (см. патент РФ №2092747 г., МПК⁷ F 24 F 1/14, опубл. 10.10.97 г.).Closest to the claimed heating device is a heating device consisting of sections with horizontal heat-releasing tubular elements for a coolant, fins and a device for the formation of external connections between them. Between the joints of the individual sections, gaskets are installed - vortexes of the coolant flow, and for the formation of a given surface, the heat-transfer sections are connected by pipes (see RF patent No. 2092747, IPC ⁷ F 24 F 1/14, publ. 10.10.97).

Недостатками прототипа являются сложность конструкций соединений трубчатых элементов между собой посредством шпилек, использование дорогостоящих тугоплавких металлов для изготовления форм литья трубчатых элементов, сложность технологий изготовления.The disadvantages of the prototype are the complexity of the structures of the connections of the tubular elements to each other by means of studs, the use of expensive refractory metals for the manufacture of casting forms of tubular elements, the complexity of the manufacturing technology.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение интенсификации теплообмена, упрощение конструкции нагревательных приборов и экономия изготовления и эксплуатации.The objective of the proposed technical solution is to increase the intensification of heat transfer, simplifying the design of heating devices and saving manufacturing and operation.

Решение технической задачи достигается тем, что в известном нагревательном приборе центральных систем отопления, состоящем из секций с трубчатыми теплоотдающими элементами для теплоносителя и оребрений, согласно изобретению секции дополнительно снабжены сборными экранами-контурами, передним низкотемпературным с вертикальными сквозными каналами и задним с оребрением, и взвихрителями, а трубчатые теплоотдающие элементы с оребрением соединены вертикальной плитой, на которой закреплены и сборные экраны-контуры, при этом взвихрители расположены внутри межсекционных соединений, а крайняя секция соединена патрубком с трубчатыми теплоотдающими элементами. Теплообменивающие элементы выполнены симметричными относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей, а между плитой и сборными экранами-контурами нанесена высокотеплопроводная адгезионная краска, которые зафиксированы зажимами. Секции выполнены из чугуна, стали, алюминия и их сплавов, причем экраны-контуры также и из неметаллического материала.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the known heating device of central heating systems, consisting of sections with tubular heat-releasing elements for coolant and fins, according to the invention, the sections are additionally equipped with prefabricated screens-contours, front low-temperature with vertical through channels and rear with fins, and swirls and tubular heat-releasing elements with fins are connected by a vertical plate, on which prefabricated contour screens are fixed, while found on the rear inside intersectional compounds, as the extreme section of pipe is connected with tubular heat emitting elements. The heat exchange elements are symmetrical with respect to the horizontal and vertical planes, and a high-heat-conducting adhesive paint is applied between the plate and the prefabricated contour screens, which are fixed by clamps. The sections are made of cast iron, steel, aluminum and their alloys, and the contour screens are also made of non-metallic material.

Данная конструкция позволит повысить интенсификацию теплообмена, упростить конструкцию нагревательных приборов и повысить экономичность изготовления и эксплуатации.This design will increase the heat transfer intensification, simplify the design of heating devices and increase the efficiency of manufacturing and operation.

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

Нагревательный прибор состоит из секции 1, трубчатых теплоотдающих элементов 2, соединительной вертикальной плиты 3, оребрения 4, взвихрителей 5 потока, расположенных внутри межсекционных соединений 6, сборных экранов-контуров, переднего низкотемпературного 7 с вертикальными сквозными каналами 8 и ребрами 9 и заднего экрана-контура 10 с оребрением 11. Сборные экраны-контуры 7 и 10 имеют пружинистые зажимы 12 и высокотеплопроводную адгезионную краску 13.The heating device consists of a section 1, tubular heat-releasing elements 2, a connecting vertical plate 3, fins 4, flow swirls 5 located inside intersectional joints 6, prefabricated contour screens, front low-temperature 7 with vertical through channels 8 and ribs 9 and the rear screen circuit 10 with fins 11. Prefabricated screens-contours 7 and 10 have spring clips 12 and a highly conductive adhesive paint 13.

Нагревательный прибор для подключения к теплопроводам имеет патрубки 14 и 15, пробки 16, контргайки 17 и прокладки 18.The heating device for connecting to heat pipes has nozzles 14 and 15, plugs 16, locknuts 17 and gaskets 18.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Теплопередача в трубчатых теплоотдающих элементах 2 происходит в условиях турбулентного гидравлического и повторяющихся вихревых режимов, создаваемых взвихрителями 5 в межсекционных соединениях 6.The heat transfer in the tubular heat-releasing elements 2 occurs under turbulent hydraulic conditions and repeated vortex regimes created by the swirls 5 in the intersection joints 6.

В каждой секции, как на входе теплоносителя в верхний трубчатый теплоотдающий элемент 2, так и на возврате в нижнем, создаются повторяющиеся вихревые режимы, повышающие коэффициент теплопередачи трубчатого теплоотдающего элемента 2 в окружающую среду. Ламинарный слой у стенки трубчатого теплоотдающего элемента разрушается, создается периферийное вихревое вращательное движение, которое интенсифицирует теплообмен между теплоносителем и стенкой трубчатого теплообменивающего элемента 2, внутри и снаружи, с окружающей средой. Повышается температурная разность поверхности теплообменного элемента 2 и окружающей среды.In each section, both at the inlet of the coolant in the upper tubular heat-releasing element 2 and at the return in the lower one, repeated vortex regimes are created that increase the heat transfer coefficient of the tubular heat-releasing element 2 into the environment. The laminar layer near the wall of the tubular heat-releasing element is destroyed, a peripheral vortex rotational movement is created, which intensifies the heat exchange between the coolant and the wall of the tubular heat-exchanging element 2, inside and outside, with the environment. The temperature difference of the surface of the heat exchange element 2 and the environment increases.

Предлагаемая конструкция нагревательного прибора имеет двойную симметрию как по основному трубчатому теплоотдающему элементу 2, так и по сборным экранам-контурам 7 и 10. Для создания однородности между сборными экранами-контурами 7 и 10 и плитой 3 наносят высокотеплопроводную адгезионную краску 13, которые зафиксированы пружинистыми зажимами 12.The proposed design of the heating device has double symmetry both in the main tubular heat-releasing element 2 and in the prefabricated screens-contours 7 and 10. To create uniformity between the pre-assembled screens-contours 7 and 10 and the plate 3, a highly heat-conducting adhesive paint 13 is applied, which are fixed with spring clips 12.

Изготовление нагревательного прибора осуществляют из чугуна, стали, алюминия, их сплавов, а также неметаллических материалов и их сочетаний.The manufacture of a heating device is carried out from cast iron, steel, aluminum, their alloys, as well as non-metallic materials and their combinations.

Использование предлагаемого нагревательного прибора центрального отопления позволит по сравнению с прототипом повысить интенсификацию теплообмена, упростить конструкцию и снизить расходы на изготовление и эксплуатацию отопительных систем.Using the proposed heating device for central heating will allow, in comparison with the prototype, to increase the intensification of heat transfer, simplify the design and reduce costs for the manufacture and operation of heating systems.

Claims

1. The central heating device, consisting of sections with tubular heat-releasing elements for heat carrier and fins, characterized in that the section is additionally equipped with prefabricated contour screens, front low-temperature with vertical through channels and rear with fins, swirls, and tubular heat-releasing elements with fins are connected a vertical plate, on which prefabricated contour screens are fixed, while the swirls are located inside intersectional joints, and the extreme section is connected branch pipe with tubular heat-releasing elements.

2. The heating device according to claim 1, characterized in that the tubular heat exchanging elements are symmetrical with respect to the horizontal and vertical planes.

3. A heating device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that a high-conductive adhesive paint is applied between the plate and the prefabricated screens-contours, which are fixed by clamps.

4. A heating device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the sections are made of cast iron, steel, aluminum and their alloys, and the contour screens are made of non-metallic material.