RU2457404C2 - Секционный радиатор отопления - Google Patents
Секционный радиатор отопления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457404C2 RU2457404C2 RU2010128802/06A RU2010128802A RU2457404C2 RU 2457404 C2 RU2457404 C2 RU 2457404C2 RU 2010128802/06 A RU2010128802/06 A RU 2010128802/06A RU 2010128802 A RU2010128802 A RU 2010128802A RU 2457404 C2 RU2457404 C2 RU 2457404C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat sinks
- coating
- internal surfaces
- headers
- radiator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при изготовлении секционных радиаторов для систем водяного центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий. Секционный радиатор отопления содержит подводящий и отводящий алюминиевые коллекторы для прохода теплоносителя и алюминиевые трубчатые секции в качестве теплоотводов, новым является то, что наружные и внутренние поверхности теплоотводов, а также внутренние поверхности подводящего и отводящего коллекторов выполнены с покрытием из оксида алюминия нанесенным плазмохимическим способом, причем толщина покрытия наружных поверхностей теплоотводов составляет 5…10 мкм, а внутренних поверхностей коллекторов - 20…100 мкм. Технический результат - повышение коэффициента излучения, что позволяет снизить площадь радиаторов-излучателей, т.е. уменьшить количество секций или снизить расход теплоносителя, снижение коррозионного и эрозионного износа и декоративность без дополнительного покрытия. 1 табл.
Description
Изобретение предназначено для применения в отопительной технике, а именно в секционных алюминиевых радиаторах для систем водяного центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий.
Известны различные конструкции теплообменных устройств (радиаторов отопления), подключающихся к системе центрального отопления, основными элементами которых является канал для прохода теплоносителя и теплоотдающие поверхности. Теплообменное устройство может быть выполнено, например, в виде трубы с расположенными на ней ребрами (см. авторское свидетельство 1461570, М.кл.4 В21D 53/02). Его недостатком является низкая теплоотдача потому, что площадь теплоотдающей поверхности секции слишком мала.
Наиболее близким техническим решением является секционный радиатор бытовой системы отопления из алюминиевых прессованных профилей, содержащий подводящий и отводящий коллекторы (см. заявку на изобретение RU 2008101572). Внутренняя поверхность каналов радиатора для защиты от коррозии снабжена антикоррозионным покрытием, а внешняя теплоотдающая поверхность радиатора покрыта порошковой краской. Недостатком прототипа является низкая теплоотдача, связанная с низким коэффициентом теплоотдачи материала радиатора, а также небольшой срок службы радиатора, что связано с отсутствием эрозионной защиты внутренних каналов, по которым движется теплоноситель - вода, содержащая большое количество хлоридов и других химических соединений и механических включений (песок).
Задачей изобретения является повышение теплоотдачи алюминиевого радиатора и повышение срока службы за счет уменьшения эрозионного износа.
Поставленная задача достигается тем, что в известном радиаторе отопления, содержащем подводящий и отводящий алюминиевые коллекторы для прохода теплоносителя и алюминиевые трубчатые секции в качестве теплоотводов, согласно изобретению наружные и внутренние поверхности теплоотводов, а также внутренние поверхности подводящего и отводящего коллекторов выполнены с покрытием из оксида алюминия нанесенным плазмохимическим способом, причем толщина покрытия наружных поверхностей теплоотводов составляет 5…10 мкм, а внутренних поверхностей коллектора - 20…100 мкм.
Известно, что при нагреве тела излучают энергию. Количество теплоты, переносимое путем излучения, становится существенным при повышении температуры или в условиях, когда перенос теплоты другими способами затруднен, в частности при свободной конвекции (см. Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. - М.: Высш. шк., 1991. - 480 с.). Излучение непрозрачных тел имеет поверхностный характер, т.е. энергия излучения частиц в окружающую среду попадает только испускаемая тонким поверхностным слоем. Излучение оценивается поверхностной плотностью потока излучения Е. Способность тела излучать энергию можно охарактеризовать степенью черноты тела
ε=Е/Е0
где: ε - степень черноты;
Е - плотность потока излучения реального тела;
Е0 - плотность потока излучения абсолютно черного тела.
Степень черноты зависит от природы тела, температуры, шероховатости поверхности, а для металлов еще от окисления поверхности. Оксидная пленка на металлической поверхности оказывает существенное влияние на ее степень черноты. Образование оксидов на полированной поверхности алюминия приводит к увеличению ее степени черноты с 0,05 до 0,8 и более.
Коэффициент излучения реального тела определяется как:
С=εСо
где Со - коэффициент излучения абсолютно черного тела, (5,67 Вт/м2К4),
ε - степень черноты.
Авторами были проведены испытания (теплоотдачи) излучательной способности покрытий из оксида алюминия, имеющих разную толщину. Алюминиевые поверхности радиатора в состоянии поставки имеют степень черноты ε=0,1. На внешние поверхности теплоотводов радиатора наносили оксидное покрытие различной толщины. Измерения степени черноты производили на терморадиометре ТРМ-И. Результаты измерений представлены в таблице.
№образцов | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Толщина покрытия, мкм | 3 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Степень черноты ε | 0,30-0,75 | 0,84-0,85 | 0,82-0,84 | 0,79-0,81 | 0,71-0,75 | 0,67-0,70 | 0,55-0,60 |
Экспериментальными исследованиями установлено, что при толщине покрытия от 5 до 10 мкм теплоотводящая поверхность имеет самую высокую степень черноты 0,82-0,85 с разбросом по поверхности образца не более 5%.
При толщине покрытия менее 5 мкм степень черноты имеет большой разброс по поверхности образца (до 50%), что объясняется неравномерным нанесением покрытия.
При увеличении толщины покрытия более 10 мкм наблюдается уменьшение степени черноты, обусловленное снижением теплопроводности покрытия, т.е. уменьшением температуры поверхности.
Пример конкретного выполнения.
Детали алюминиевого радиатора из сплава АД-1 (два коллектора и трубчатые секции) погружают в разные ванны со слабощелочным водным электролитом (Si2O3+KОН) и обрабатывают при разных технологических режимах. Места соединения коллекторов с трубчатыми секциями, а также места предполагаемого соединения радиатора с внешними трубами, подводящими теплоноситель, изолируют фторопластовой пленкой. К деталям крепится электрод, на который подается положительный потенциал напряжения от установки плазмохимического оксидирования, а на ванну - отрицательный. Оксидирование ведут на переменном токе.
Нанесение покрытия на наружные и внутренние поверхности теплоотводов радиатора толщиной 5…10 мкм осуществляли при следующих режимах оксидирования: плотность тока i=15А/дм2; соотношение катодной и анодной составляющей тока Ik/Ia=0,6; время обработки t=20 мин.
Покрытие из оксида алюминия толщиной 20…100 мкм на внутренних поверхностях коллекторов для повышения его твердости и, следовательно, уменьшения эрозионного износа формировали при плотности тока i=25А/дм2, соотношении катодной и анодной составляющей тока Ik/Ia=1, времени обработки t=50 мин. Твердость покрытия коллекторов при таком режиме нанесения составляет 25 ГПа, за счет перевода β-фазы Аl2O в α-фазу.
При эксплуатации радиатора такая твердость покрытия обеспечивает уменьшение его толщины из-за эрозионного износа не более 5 мкм в год (износ коллектора без покрытия составляет до 0,5 мм в год).
После нанесения покрытия, промывки и зачистки мест соединения, детали поступают на сборку.
Секционный отопительный радиатор из алюминиевого сплава с покрытием из оксида алюминия поверхностей теплоотводов толщиной 5... 10 мкм имеет степень черноты, увеличенную до 0,85, что позволяет снизить площадь радиаторов-излучателей, т.е. уменьшить количество секций или снизить расход теплоносителя. Оксидное покрытие внутренних поверхностей коллекторов гарантированно защищает радиатор от эрозионного износа в течение длительного времени.
Такой радиатор не требует дополнительного декоративного покрытия наружных поверхностей, так как оксид алюминия выполняет эту функцию.
Claims (1)
- Секционный радиатор отопления, содержащий подводящий и отводящий алюминиевые коллекторы для прохода теплоносителя и алюминиевые трубчатые секции в качестве теплоотводов, отличающийся тем, что наружные и внутренние поверхности теплоотводов, а также внутренние поверхности подводящего и отводящего коллекторов выполнены с покрытием из оксида алюминия, нанесенным плазмохимическим способом, причем толщина покрытия наружных поверхностей теплоотводов составляет 5-10 мкм, а внутренних поверхностей коллекторов - 20-100 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128802/06A RU2457404C2 (ru) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Секционный радиатор отопления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128802/06A RU2457404C2 (ru) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Секционный радиатор отопления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010128802A RU2010128802A (ru) | 2012-01-20 |
RU2457404C2 true RU2457404C2 (ru) | 2012-07-27 |
Family
ID=45785230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010128802/06A RU2457404C2 (ru) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Секционный радиатор отопления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2457404C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193594U1 (ru) * | 2019-07-08 | 2019-11-06 | Общество с ограниченной ответственностью "АВРОРА БОРЕАЛИС" | Рекуператор тепла для систем обезвреживания газов |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4869789A (en) * | 1987-02-02 | 1989-09-26 | Technische Universitaet Karl-Marx-Stadt | Method for the preparation of decorative coating on metals |
RU2064381C1 (ru) * | 1993-07-15 | 1996-07-27 | Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения | Защитное сопло сварочной горелки |
RU2081213C1 (ru) * | 1995-06-02 | 1997-06-10 | Геннадий Георгиевич Нечаев | Способ микродугового нанесения покрытия на поверхность изделия |
RU2096534C1 (ru) * | 1996-07-18 | 1997-11-20 | Институт химии Дальневосточного отделения РАН | Способ получения оптически черных защитных покрытий на вентильных металлах |
RU2262815C2 (ru) * | 2001-03-21 | 2005-10-20 | Кабусикикайся Секуто Кагаку | Теплоизлучающий радиатор и способ теплоизлучения с его использованием |
RU2391609C2 (ru) * | 2008-01-14 | 2010-06-10 | Александр Михайлович Калинкин | Секционный радиатор |
-
2010
- 2010-07-12 RU RU2010128802/06A patent/RU2457404C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4869789A (en) * | 1987-02-02 | 1989-09-26 | Technische Universitaet Karl-Marx-Stadt | Method for the preparation of decorative coating on metals |
RU2064381C1 (ru) * | 1993-07-15 | 1996-07-27 | Московская государственная академия автомобильного и тракторного машиностроения | Защитное сопло сварочной горелки |
RU2081213C1 (ru) * | 1995-06-02 | 1997-06-10 | Геннадий Георгиевич Нечаев | Способ микродугового нанесения покрытия на поверхность изделия |
RU2096534C1 (ru) * | 1996-07-18 | 1997-11-20 | Институт химии Дальневосточного отделения РАН | Способ получения оптически черных защитных покрытий на вентильных металлах |
RU2262815C2 (ru) * | 2001-03-21 | 2005-10-20 | Кабусикикайся Секуто Кагаку | Теплоизлучающий радиатор и способ теплоизлучения с его использованием |
RU2391609C2 (ru) * | 2008-01-14 | 2010-06-10 | Александр Михайлович Калинкин | Секционный радиатор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193594U1 (ru) * | 2019-07-08 | 2019-11-06 | Общество с ограниченной ответственностью "АВРОРА БОРЕАЛИС" | Рекуператор тепла для систем обезвреживания газов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010128802A (ru) | 2012-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zou et al. | Superhydrophobic double-layer coating for efficient heat dissipation and corrosion protection | |
Lee et al. | Nanoporous anodic alumina oxide layer and its sealing for the enhancement of radiative heat dissipation of aluminum alloy | |
CN104046981A (zh) | 等离子体室部件上的抗腐蚀铝涂层 | |
Wen et al. | Microarc oxidation of 2024 Al alloy using spraying polar and its influence on microstructure and corrosion behavior | |
Voevodin et al. | Characterization of pitting corrosion in bare and sol–gel coated aluminum 2024-T3 alloy | |
Vangolu et al. | Optimization of the coating parameters for micro-arc oxidation of Cp-Ti | |
MY154832A (en) | Actively heated aluminium baffle component having improved particle performance and methods of use and manufacture thereof | |
TW201907054A (zh) | 用於電鍍黏附之陽極氧化架構 | |
Kim et al. | Composite plasma electrolytic oxidation to improve the thermal radiation performance and corrosion resistance on an Al substrate | |
JP2010018831A (ja) | 受熱部材、及び、排気管放熱システム | |
Pak et al. | Effect of organic additives on structure and corrosion resistance of MAO coating | |
Rahimi et al. | Comparison of corrosion and antibacterial properties of Al alloy treated by plasma electrolytic oxidation and anodizing methods | |
Oter et al. | The characterization of the coating formed by Microarc oxidation on binary Al–Mn alloys | |
Zhu et al. | Effect of the Cu content on the microstructure and corrosion behavior of PEO coatings on Al–xCu alloys | |
Shang et al. | The effects of different sealing techniques for anodic film of Al-12.7 Si-0.7 Mg alloys | |
RU2457404C2 (ru) | Секционный радиатор отопления | |
CN200940160Y (zh) | 一种钢铁表面耐磨、防腐蚀和防氧化处理层结构 | |
Snezhko et al. | Hydrogen release on the anode in the course of plasma electrolytic oxidation of aluminum | |
US10422593B2 (en) | Sacrificial aluminum fins for failure mode protection of an aluminum heat exchanger | |
Lee et al. | Characterization of ceramic oxide layer produced on commercial al alloy by plasma electrolytic oxidation in various KOH concentrations | |
Wang et al. | Effect of the nitrogen inducing agents on the corrosion behavior of the oxide coatings prepared by electrolytic plasma processing on the Al2021 alloy | |
CN107003096A (zh) | 铝合金翅片式热交换器 | |
Bahrami et al. | Dropwise condensation heat transfer enhancement on surfaces micro/nano structured by a two-step electrodeposition process [J] | |
US20140027276A1 (en) | Tubular target having a protective device | |
TWI461139B (zh) | 電子裝置殼體製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150713 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170217 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180713 |