RU2313043C1

RU2313043C1 - Composite heating device for heating systems

Info

Publication number: RU2313043C1
Application number: RU2006112508/06A
Authority: RU
Inventors: Таймураз Владимирович Дзеранов (RU); Таймураз Владимирович Дзеранов; Владимир Таймуразович Дзеранов (RU); Владимир Таймуразович Дзеранов; Алла Таймуразовна Дзеранова (RU); Алла Таймуразовна Дзеранова
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2007-12-20

Abstract

FIELD: heat exchange, possible use in heating equipment.

SUBSTANCE: composite heating device for heating systems consist of sections formed by tubular heat-exhausting elements for heat carrier and having symmetric shape, input and output apertures and ribbing. Sections are provided with composite middle, upper and lower emitters fastened in pairs with tubular heat-exhausting elements by contact junctions made of metallized highly thermo-conductive mastic compound and swirlers, installed on input inter-section and output connections, where aforementioned ribbing is internal and external and formed by aforementioned emitters.

EFFECT: increased intensity of heat exchange, simplified construction and assembly of device, reduced costs of manufacture and operation.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к отопительной технике, а именно к отопительным системам жилых и гражданских зданий и сооружений, как для систем с вертикальной, так и горизонтальной прокладкой теплопроводов, в частности поквартирной и посекционной системах отопления, в которых используется горячая вода, водяной пар, горячее масло и др.The invention relates to heating equipment, in particular to heating systems of residential and civil buildings and structures, both for systems with vertical and horizontal laying of heat pipes, in particular apartment-wise and sectional heating systems that use hot water, water vapor, hot oil and other

Известен нагревательный прибор, включающий в себя теплоотдающие элементы, соединенные вертикальным внешним и внутренним оребрением и соединительным патрубком (см. патент RU №2092747, МПК⁸ F24F 1/14, опубл. 10.10.97 г.).A known heating device, including heat transfer elements connected by a vertical external and internal fins and a connecting pipe (see patent RU No. 2092747, IPC ⁸ F24F 1/14, publ. 10.10.97,).

Недостатком данной конструкции является сложность образования оребрения в формах литья, изготовленных из тугоплавкого металла, а также сложность сборки и разборки секций, соединенных шпильками и неудобная технология изготовления.The disadvantage of this design is the complexity of the formation of fins in the molds made of refractory metal, as well as the complexity of the assembly and disassembly of the sections connected by studs and inconvenient manufacturing technology.

Наиболее близким к заявленному нагревательному прибору, является нагревательный прибор для центральных систем отопления, состоящий из секций, образованных трубчатыми теплоотдающими элементами для теплоносителя и имеющих симметричную форму, входных и выходных отверстий и оребрений (см. патент RU №2262643, МПК⁸ F24H 3/06, опубл. 20.10.2005).Closest to the claimed heating device is a heating device for central heating systems, consisting of sections formed by tubular heat-releasing elements for a coolant and having a symmetrical shape, inlet and outlet openings and fins (see patent RU No. 2262643, IPC ⁸ F24H 3/06 , published on October 20, 2005).

Недостатками прототипа являются сложность конструкции, недостаточная интенсивность теплообмена и высокий расход энергии при их изготовлении, а также необходимость применения дефицитного алюминия для изготовления таких нагревательных приборов. Задачей предлагаемого технического решения является повышение интенсивности теплообмена, упрощение конструкции и сборки нагревательного прибора, снижение затрат на его изготовление и трудоемкость при эксплуатации.The disadvantages of the prototype are the design complexity, insufficient heat transfer and high energy consumption during their manufacture, as well as the need to use scarce aluminum for the manufacture of such heating devices. The objective of the proposed technical solution is to increase the intensity of heat transfer, simplifying the design and assembly of the heating device, reducing the cost of its manufacture and the complexity of the operation.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в известном сборном нагревательном приборе отопительных систем, состоящим из секций, образованных трубчатыми теплоотдающими элементами для теплоносителя и имеющих симметричную форму, входных и выходных отверстий и оребрение, согласно изобретению, секции снабжены сборными средними, верхними и нижними низкотемпературными излучателями, зафиксированными попарно с трубчатыми теплоотдающими элементами контактными швами из металлизированной высокотеплопроводной мастики и взвихрителями, образуя внутреннее и установленными на входных, межсекционных и выходных соединениях, при этом упомянутое оребрение является внутренним и внешним и образуется упомянутыми излучателями.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the known prefabricated heating device of heating systems, consisting of sections formed by tubular heat-releasing elements for a coolant and having a symmetrical shape, inlet and outlet openings and fins, according to the invention, the sections are equipped with prefabricated middle, upper and lower low-temperature emitters fixed in pairs with tubular heat-releasing elements by contact seams from metallized highly heat-conducting mastic and ihritelyami forming inner and mounted on the input, output and intersectional compounds, wherein said fin is the internal and external, and said emitter is formed.

Взвихрители установлены во входных, межсекционных и выходных соединениях, выполненных с однонаправленной резьбой. Крайние секции снабжены патрубком.The eddies are installed in the inlet, intersection and outlet connections made with unidirectional thread. The extreme sections are equipped with a pipe.

Излучатели попарно зафиксированы с трубчатыми теплоотдающими элементами кондукторной сборкой и точечной сваркой.The radiators are fixed in pairs with tubular heat-releasing elements of the conductor assembly and spot welding.

Данный сборный нагревательный прибор отопительных систем позволит повысить интенсивность теплообмена, упростить конструкцию и его сборку, создать прибор универсальным, сократить затраты на его изготовление и эксплуатацию.This prefabricated heating device of heating systems will increase the heat transfer rate, simplify the design and its assembly, create a universal device, reduce the cost of its manufacture and operation.

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

Сборный нагревательный прибор состоит из секций 1 с двумя трубчатыми теплоотдающими элементами 2, имеющими две пары средних излучателей 3, две пары верхних и нижних излучателей 4 и взвихрителей 5, при этом излучатели 3, 4 и трубчатые теплоотдающие элементы 2 зафиксированы попарно металлизированной высокотеплопроводной мастикой 6. Излучатели 3, 4 образуют внутреннее и внешнее оребрение. Также сборный нагревательный прибор содержит разъемные наружные межсекционные соединения 7.A prefabricated heating device consists of sections 1 with two tubular heat-releasing elements 2, having two pairs of middle radiators 3, two pairs of upper and lower radiators 4 and swirls 5, while radiators 3, 4 and tubular heat-releasing elements 2 are fixed in pairs with metallized highly heat-conducting mastic 6. The emitters 3, 4 form the internal and external fins. Also, the prefabricated heating device contains detachable external intersectional connections 7.

Излучатели 3 и 4 имеют боковые отверстия 8, нижние и верхние отверстия 9 для воздуха. Секция 1 имеет патрубки 10 и 11, соединительные футорки 12, контргайки 13, прокладки 14 и точечную сварку 15.The emitters 3 and 4 have side openings 8, lower and upper openings 9 for air. Section 1 has nozzles 10 and 11, connecting legs 12, locknuts 13, gaskets 14 and spot welding 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сборный нагревательный прибор работает как теплообменник, отдающий тепло теплоносителя в окружающую среду в определенных соотношениях низкотемпературного излучения и конвективного теплообмена. Теплообмен в трубчатых теплоотдающих элементах 2 между их стенками и теплоносителем происходит в условиях нестабильного режима, создаваемого взвихрителями 5, установленными на входе и выходе теплоносителя в теплоотдающие элементы 2 и межсекционные соединения 7. Взвихрители 5 периодически создают нестабильность с образованием турбулентного режима на так называемом начальном участке нестабильности с резким повышением теплообмена между стенкой теплоотдающего элемента 2 и теплоносителем. Характер движения теплоносителя изменяется, происходит торможение потока в центре трубчатого теплоотдающего элемента 2 с одновременным возрастанием скорости у его стенки, возникает периферийное вращательное движение, разрушающее ламинарную пленку, препятствующую увеличению температуры потока у стенки трубчатого теплоотдающего элемента 2. Происходит интенсификация теплообмена стенки с потоком теплоносителя и внешней средой и общее увеличение теплоотдачи нагревательного прибора.The prefabricated heating device works as a heat exchanger that transfers heat from the coolant to the environment in certain proportions of low-temperature radiation and convective heat transfer. The heat transfer in the tubular heat-transferring elements 2 between their walls and the coolant occurs under the conditions of an unstable regime created by the swirls 5 installed at the inlet and outlet of the coolant into the heat-releasing elements 2 and intersection joints 7. The sweepers 5 periodically create instability with the formation of a turbulent mode in the so-called initial section instability with a sharp increase in heat transfer between the wall of the heat transfer element 2 and the coolant. The nature of the movement of the coolant changes, the flow slows down in the center of the tubular heat-releasing element 2 with a simultaneous increase in the velocity near its wall, a peripheral rotational movement arises that destroys the laminar film, which prevents the increase in the flow temperature at the wall of the tubular heat-releasing element 2. The wall is intensified with the heat-transfer flow and external environment and the overall increase in heat transfer of the heating device.

Соединение 7 между секциями 1 осуществляют с использованием однонаправленной резьбы, что упрощает сборку и разборку нагревательных приборов как при монтаже, так и при ремонте. Особенностью сборного нагревательного прибора является то, что сборку отдельно изготовленных элементов осуществляют с помощью специально изготовленной высокотеплопроводной мастики 6, с применением металлической пудры (порошка), имеющей тепло-физические характеристики, приближенные к материалу трубчатых теплоотдающих элементов 2, в частности, теплопроводность и линейное температурное удлинение.The connection 7 between sections 1 is carried out using unidirectional threads, which simplifies the assembly and disassembly of heating devices during installation and repair. A feature of a prefabricated heating device is that the assembly of separately manufactured elements is carried out using a specially made high-conductive mastic 6, using metal powder (powder) having thermal characteristics that are close to the material of the tubular heat-releasing elements 2, in particular, thermal conductivity and linear temperature elongation.

Излучатели 3 и 4 совместно с трубчатыми теплоотдающими элементами и внутренним и внешним оребрением образуют секцию 1 сборного нагревательного прибора.Emitters 3 and 4 together with tubular heat-releasing elements and internal and external fins form section 1 of a prefabricated heating device.

Изготовление излучателей 3, 4 сборного нагревательного прибора осуществляют методом штамповки, из тонколистовой стали, с последующей его сборкой, с частичным применением для фиксации точечной сварки.The manufacture of emitters 3, 4 of a prefabricated heating device is carried out by stamping, from sheet steel, with its subsequent assembly, with partial use for fixing spot welding.

Использование предлагаемого сборного нагревательного прибора отопительных систем по сравнению с прототипом позволит повысить интенсивность теплообмена, снизить трудоемкость, энергоемкость и себестоимость, упростить конструкцию и его сборку.Using the proposed prefabricated heating device heating systems in comparison with the prototype will increase the intensity of heat transfer, reduce the complexity, energy intensity and cost, simplify the design and its assembly.

Claims

1. A prefabricated heating device for heating systems, consisting of sections formed by tubular heat-releasing elements for a coolant and having a symmetrical shape, inlet and outlet openings and fins, characterized in that the sections are equipped with prefabricated middle, upper and lower radiators, fixed in pairs with tubular heat-releasing elements, contact seams from metallized highly heat-conducting mastic and swirls installed on the input intersection and output connections, while The finned fins are internal and external and are formed by the said emitters.

2. The heating device according to claim 1, characterized in that the vortexers are installed in the input, intersection and output connections made with unidirectional thread.

3. The heating device according to claim 1, characterized in that the end sections are equipped with a pipe.

4. The heating device according to claim 1, characterized in that the emitters are pairwise fixed with tubular heat-releasing elements, a conductor assembly and spot welding.