RU2509661C1

RU2509661C1 - Method of heating vent grates with louvers and device to this end

Info

Publication number: RU2509661C1
Application number: RU2012149249/11A
Authority: RU
Inventors: Алексей Григорьевич Кирчанов; Вадим Викторович Кокотков; Александр Вениаминович Рыжков; Андрей Юрьевич ГАВРИЛОВ
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Би Питрон"
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-03-20

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention is intended for protection of vent grates against icing. Grates are heated by making hollow stiffness ribs at grates and laying heating cable inside said stiffness ribs. Optimum spacing between said rubs and louver thickness are selected to ensure optimum heating of louvre by transfer of heat therefrom over metal.

EFFECT: ruled out icing at low arctic temperatures at standard operating conditions of electric heater.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области защиты от обмерзания.The invention relates to the field of frost protection.

Известен способ защиты от обмерзания путем обдува теплым воздухом, который неприемлем в корабельных условиях из-за сложности организации тепловой завесы для многочисленных вентиляционных решеток вследствие большого расхода воздуха и затесненности помещений (невозможности размещения соответствующих воздуховодов).There is a method of protection against freezing by blowing with warm air, which is unacceptable in ship conditions due to the complexity of the organization of the thermal curtain for numerous ventilation grilles due to the large air flow and crowded rooms (the inability to place the appropriate ducts).

Известен также способ обогрева вентиляционных решеток с жалюзи с использованием греющего кабеля по заявке на изобретение РФ №2009146066/11 (065710), который принят за прототип.There is also a method of heating ventilation grilles with shutters using a heating cable according to the application for the invention of the Russian Federation No. 2009146066/11 (065710), which is adopted as a prototype.

Этот способ включает прокладку греющего кабеля по ребрам жесткости и обечайке вентиляционной решетки с жалюзи, что осуществляет прогрев жалюзи путем передачи тепла от нагреваемых более массивных деталей решетки жалюзи, свободным от нагревательного элемента. При этом существенного увеличения габаритов решетки для обеспечения необходимой величины ее проходных отверстий не требуется.This method includes laying the heating cable along the stiffening ribs and the side of the ventilation grill with shutters, which carries out heating of the shutters by transferring heat from heated more massive parts of the grille to the shutters, free from the heating element. At the same time, a significant increase in the dimensions of the lattice is not required to ensure the required size of its through holes.

Недостатком этого способа применительно к известным решеткам с жалюзи является низкий коэффициент передачи тепла жалюзи вследствие ограниченного контакта (площади соприкосновения) жалюзи с ребрами жесткости по металлу и недостаточной величины теплопроводности стали. Кроме этого, некоторая часть тепла от греющего кабеля, проложенного снаружи ребер жесткости, расходуется (несмотря на наличие теплоизоляции) на нагрев окружающего воздуха, то есть рассеивается. Физико-математическое моделирование обогрева решетки с жалюзи по указанному способу показало, что применительно к корабельным решеткам этот способ обеспечивает прогрев жалюзи по всей их длине между ребрами жесткости, достаточный для защиты от обмерзания, при максимально допустимой токовой нагрузке греющего кабеля при температуре окружающей среды только не ниже -10°С. Однако суда ледового плавания и платформы для добычи нефти и газа эксплуатируются при температурах -30°С и ниже.The disadvantage of this method in relation to the known lattices with blinds is the low heat transfer coefficient of the blinds due to the limited contact (contact area) of the blinds with stiffeners on the metal and the insufficient thermal conductivity of the steel. In addition, some of the heat from the heating cable laid outside the stiffeners is consumed (despite the presence of thermal insulation) to heat the surrounding air, that is, it is dissipated. Physicomathematical modeling of the heating of the lattice with the blinds by the indicated method showed that with respect to ship lattices this method provides heating of the blinds along their entire length between the stiffeners, sufficient to protect against freezing, at the maximum permissible current load of the heating cable at ambient temperature only below -10 ° C. However, ice navigation vessels and platforms for oil and gas production are operated at temperatures of -30 ° C and below.

Задачей настоящего изобретения - способа является прогрев жалюзи вентиляционной решетки при реально низких температурах арктического воздуха с использованием существующего греющего кабеля и максимально возможным сохранением основных габаритов решеток.The objective of the present invention is a method of heating the blinds of the ventilation grill at really low temperatures of the Arctic air using the existing heating cable and the maximum possible preservation of the main dimensions of the grilles.

Предложенный способ состоит в том, что ребра жесткости решетки с жалюзи выполняют полыми, греющий кабель прокладывают внутри ребер жесткости в одну либо несколько линий, жалюзи составляют из элементов, которые размещают между ребрами жесткости и соединяют их с ребрами жесткости по всей ширине последних. При этом расстояние между ребрами жесткости и толщину жалюзи, как эквивалент их поперечного сечения, выбирают исходя из комбинации этих параметров (определяемой расчетным или эмпирическим путем), обеспечивающей прогрев жалюзи по всей их длине.The proposed method consists in the fact that the stiffeners of the lattice with the blinds are hollow, the heating cable is laid inside the stiffeners in one or several lines, the blinds are made up of elements that are placed between the stiffeners and connect them with stiffeners along the entire width of the latter. In this case, the distance between the stiffeners and the thickness of the blinds, as the equivalent of their cross section, is selected based on a combination of these parameters (determined by calculation or empirically), which ensures the heating of the blinds along their entire length.

На фиг.1 показаны используемые в способе элементы: жалюзи 1, ребра жесткости 2, греющий кабель 3.Figure 1 shows the elements used in the method: shutters 1, stiffeners 2, heating cable 3.

В новом способе, в отличие от известного, все тепло, выделяемое греющим кабелем, используется на нагрев ребер жесткости и обеспечивается максимально возможная площадь контакта по металлу торцов жалюзи с ребрами жесткости, а ячейки решетки освобождаются от греющего кабеля и теплоизоляции поверх его (которые уменьшают просвет в указанных ячейках). Возможность выбора количества линий кабеля для прокладки его внутри ребер жесткости позволяет использовать разные марки греющего кабеля для получения оптимального варианта энергоснабжения системы обогрева.In the new method, in contrast to the known method, all the heat generated by the heating cable is used to heat the stiffeners and the maximum contact area for the metal ends of the blinds with the stiffeners is provided, and the lattice cells are freed from the heating cable and heat insulation on top of it (which reduce the clearance in the indicated cells). The ability to select the number of cable lines for laying it inside the stiffeners allows you to use different brands of heating cable to obtain the best option for power supply of the heating system.

Задача изобретения - устройства состоит в конструктивном обеспечении реализации предложенного способа.The objective of the invention is a device consists in constructive implementation of the proposed method.

Частный случай выполнения устройства приведен на чертеже, где на фиг.1 представлен общий вид вентиляционной решетки с жалюзи.A special case of the device is shown in the drawing, where figure 1 shows a General view of the ventilation grille with shutters.

Устройство состоит из жалюзи 1, ребер жесткости 2, греющего кабеля 3 и обечайки 4.The device consists of blinds 1, stiffeners 2, heating cable 3 and shell 4.

Ребра жесткости 2 выполнены полыми, представляющими в сечении пару соединенных концами пологих дуг (фиг.3). Торцы элементов жалюзи 1 выполнены вогнутыми соответственно выпуклым обводам ребер жесткости 2, при этом расположение краев жалюзи и ребер жесткости совпадают (фиг.2). Греющий кабель 3 проложен внутри ребер жесткости 2 (фиг.1 и 3). Переход греющего кабеля 3 из одного ребра жесткости 2 в другое осуществляется через отверстия в обечайке 4, соответствующие по расположению торцевым частям полых ребер жесткости 2 (фиг.1 и 4). Дополнительная прокладка греющего кабеля 3 по наружной стороне обечайки 4, так же как нанесенная на него теплоизоляция и детали крепления решетки к корпусу судна, соответствуют известному устройству и не показаны.The stiffening ribs 2 are hollow, representing in cross section a pair of shallow arcs connected by the ends (Fig. 3). The ends of the elements of the blinds 1 are made concave respectively convex contours of the ribs 2, while the location of the edges of the blinds and ribs coincide (figure 2). The heating cable 3 is laid inside the stiffeners 2 (figures 1 and 3). The transition of the heating cable 3 from one stiffener 2 to another is carried out through the holes in the shell 4, corresponding in location to the end parts of the hollow stiffeners 2 (Figs. 1 and 4). An additional laying of the heating cable 3 on the outside of the shell 4, as well as the thermal insulation applied to it and the details of fastening the grill to the hull of the vessel, correspond to the known device and are not shown.

В результате обеспечивается прогрев жалюзи (защита от обледенения) по всей их длине при реально низких температурах арктического воздуха. Одновременно упрощается прокладка греющего кабеля, а кабель оказывается надежно защищен от механических повреждений.As a result, the blinds are warmed up (protection against icing) along their entire length at really low temperatures of Arctic air. At the same time, the laying of the heating cable is simplified, and the cable is reliably protected from mechanical damage.

Claims

1. A method of heating ventilation grilles with shutters, including laying a heating cable along the stiffeners and the shell of the grill, characterized in that the stiffeners are hollow, the heating cable is laid inside the stiffeners, the blinds are made of elements that are placed between the stiffeners and connect them to stiffeners along the entire width of the latter, while the distance between the stiffeners and the thickness of the blinds is selected based on a combination of these parameters (determined by calculation or empirically), providing heating shutters over their entire length.

2. The device for implementing the method according to claim 1, comprising blinds heated by a heating cable, stiffeners and a ventilation grill shell, characterized in that the stiffeners are hollow, the heating cable is laid inside the stiffeners, the heating cable passes from one stiffener to the other is made through holes in the shell that coincide with the end parts of the stiffeners, and the blinds are made in the form of elements located between the stiffeners, while the ends of the elements of the blinds are made concave and contoured shape, respectively convex ribs and are in contact with metal stiffeners across the width of the latter.