RU43954U1 - HEAT EXCHANGER - Google Patents
HEAT EXCHANGER Download PDFInfo
- Publication number
- RU43954U1 RU43954U1 RU2004118590/22U RU2004118590U RU43954U1 RU 43954 U1 RU43954 U1 RU 43954U1 RU 2004118590/22 U RU2004118590/22 U RU 2004118590/22U RU 2004118590 U RU2004118590 U RU 2004118590U RU 43954 U1 RU43954 U1 RU 43954U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- section
- walls
- sections
- heat
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к теплообмен ному оборудованию и может быть использована в энергетической, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в рекуператорах тепла, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве в качестве отопительного радиатора или конвектора, который может устанавливаться на трубы отопления, а также в виде теплых стен, потолков или полов. Теплообменник содержит одну или несколько секций, объединенных одно- или многорядно по глубине и/или по высоте. По меньшей мере, одна стенка секции выполняется из оребренных тонколистовых панелей, в частности, биметаллических, изготовленных с помощью сварки токами высокой частоты, например, с заданным радиусом кривизны или в виде замкнутой обечайки. Стенки секции устанавливаются заданным образом друг относительно друга или соединяются разборным или неразборным соединением с возможностью получения внутреннего и/или внешнего продольного и/или поперечного оребрения секции. Предлагаемый теплообменник обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик при снижении металлоемкости.The utility model relates to heat exchange equipment and can be used in the energy, chemical and oil refining industries, in heat recuperators, as well as in housing and communal services as a heating radiator or convector, which can be installed on heating pipes, as well as in the form of warm walls ceilings or floors. The heat exchanger contains one or more sections, combined single or multi-row in depth and / or height. At least one wall of the section is made of finned thin-sheet panels, in particular bimetal, made by welding with high-frequency currents, for example, with a given radius of curvature or in the form of a closed shell. The walls of the section are set in a predetermined manner relative to each other or are connected by a collapsible or non-collapsible connection with the possibility of obtaining internal and / or external longitudinal and / or transverse fins of the section. The proposed heat exchanger provides improved performance while reducing metal consumption.
Description
Настоящая полезная модель относится к теплообменному оборудованию и может быть использована в качестве оребренного теплообменника в энергетической, химической и нефтегазовой промышленности, а также, в качестве секционного отопительного радиатора или конвектора в жилищно-коммунальном хозяйстве.This utility model relates to heat-exchange equipment and can be used as a finned heat exchanger in the energy, chemical and oil and gas industries, as well as as a sectional heating radiator or convector in housing and communal services.
Известен теплообменник, секционный отопительный радиатор из чугуна, имеющий оребрение, например, [1]. Теплообменник представляет собой последовательно соединенные секции, каждая из которых имеет полые внутри вертикальные теплоотдающие ребра, расположенные двухрядно по глубине. Теплоотдача известного теплообменника происходит в основном за счет лучистой составляющей. Недостатком известного теплообменника является большая металлоемкость, невысокая механическая прочность, повышенная тепловая инерция, сложность монтажа и демонтажа. К недостатку известного теплообменника следует также отнести наличие малых сечений для прохода теплоносителя, что приводит к зарастанию прохода соляными пробками и к забиванию теплообменника грязью.Known heat exchanger, sectional heating radiator made of cast iron, having fins, for example, [1]. The heat exchanger is a series-connected section, each of which has a hollow inside the vertical heat-emitting ribs located two-row in depth. The heat transfer of the known heat exchanger occurs mainly due to the radiant component. A disadvantage of the known heat exchanger is the large metal consumption, low mechanical strength, increased thermal inertia, the complexity of installation and dismantling. The disadvantage of the known heat exchanger should also include the presence of small cross sections for the passage of the coolant, which leads to overgrowth of the passage with salt plugs and clogging of the heat exchanger with dirt.
Известен теплообменник, секционный отопительный радиатор, имеющий оребрение [2]. Теплообменник содержит трубы для прохода теплоносителя с закрепленными на них вертикальными теплоотдающими ребрами в виде пластин. В отличие от чугунного радиатора теплоотдача известного теплообменника происходит преимущественно за счет конвекции.Known heat exchanger, sectional heating radiator having fins [2]. The heat exchanger contains pipes for the passage of the coolant with vertical heat transfer ribs in the form of plates fixed to them. Unlike a cast-iron radiator, heat transfer of a known heat exchanger occurs mainly due to convection.
При этом известный теплообменник имеет меньшую металлоемкость и меньшую тепловую инерцию, чем чугунный радиатор, а также более удобен при монтаже, демонтаже и эксплуатации. Недостатком известного теплообменника является невысокая эффективность теплопередачи, связанная с недостаточно полным контактом ребер с трубами, по которым проходит теплоноситель.Moreover, the known heat exchanger has lower metal consumption and lower thermal inertia than a cast iron radiator, and is also more convenient for installation, dismantling and operation. A disadvantage of the known heat exchanger is the low heat transfer efficiency associated with insufficiently complete contact of the fins with the pipes through which the coolant passes.
Прототипом настоящего изобретения следует считать теплообменник, секционный отопительный радиатор панельного типа "Конрад-РСВ-3" с оребрением, модель 22 [3]. Секция теплообменника состоит из двух прямоугольных гофрированных тонколистовых стальных стенок одинаковой формы и размера, которые соединяются между собой неразъемным соединением (сваркой) с образованием каналов для прохода теплоносителя. При этом на одной из стенок каждой секции имеется внешнее П-образное оребрение тонкой стальной лентой, которое прикреплено к стенке секции точечной сваркой. Теплообменник имеет невысокую металлоемкость и невысокую тепловую инерцию, прост в конструкции, удобен и надежен в эксплуатации. Теплоотдача теплообменника по прототипу определяется лучистой составляющей от поверхности стенок и конвективной составляющей от поверхности П-образного оребрения. Недостатком устройства по прототипу следует считать невысокую эффективность теплопередачи, связанную с недостаточно развитой поверхностью теплообмена стенок секции, а именно, гофр, имеющих вид широких ребер малой высоты с плавными контурами. Недостатком является также невысокая эффективность теплоотдачи от нагретой поверхности стенки к элементам оребрения за счет их неполного контакта, что связано The prototype of the present invention should be considered a heat exchanger, sectional heating radiator panel type "Conrad-RSV-3" with fins, model 22 [3]. The heat exchanger section consists of two rectangular corrugated thin-sheet steel walls of the same shape and size, which are interconnected by an integral connection (welding) with the formation of channels for the passage of the coolant. Moreover, on one of the walls of each section there is an external U-shaped finning with a thin steel tape, which is attached to the wall of the section by spot welding. The heat exchanger has a low metal consumption and low thermal inertia, is simple in design, convenient and reliable in operation. The heat transfer of the heat exchanger according to the prototype is determined by the radiant component from the surface of the walls and the convective component from the surface of the U-shaped fins. The disadvantage of the prototype device is the low heat transfer efficiency associated with the underdeveloped heat transfer surface of the section walls, namely corrugations, which have the form of wide fins of small height with smooth contours. The disadvantage is the low heat transfer efficiency from the heated wall surface to the fins due to their incomplete contact, which is due to
с использованием для крепления ленты оребрения точечной сварки. Кроме того, геометрические параметры П-образного оребрения не обеспечивают эффективной конвекции, задерживая тепло.using spot welding fins for fastening the tape. In addition, the geometric parameters of the U-shaped fins do not provide effective convection, retaining heat.
В связи с указанными техническими и технологическими недостатками использования устройства по прототипу существует задача создания устройства, теплообменника, имеющего более высокие эксплуатационные характеристики, при снижении металлоемкости и при расширении возможности применения.In connection with the indicated technical and technological disadvantages of using the device according to the prototype, there is the task of creating a device, a heat exchanger having higher performance characteristics, while reducing metal consumption and expanding the applicability.
Поставленная задача решается авторами следующим образом.The problem is solved by the authors as follows.
В известном теплообменнике, содержащем, по меньшей мере, одну секцию, имеющую оребрение, и содержащую стенки, выполненные из тонкого металлического листа, каждая стенка секции выполнена заданной формы, заданного размера и, например, с заданным радиусом кривизны, в частности, с переменным радиусом кривизны по длине или по ширине стенки, причем, по меньшей мере, одна из стенок секции выполнена из оребренной тонколистовой панели, в частности, биметаллической, изготовленной с помощью сварки токами высокой частоты, например, в виде замкнутой обечайки, при этом стенки секции установлены заданным образом друг относительно друга с возможностью получения продольного и/или поперечного наружного и/или внутреннего оребрения секции и, например, соединены друг с другом для прохода теплоносителя разборным или неразборным соединением заданным образом, например, с образованием дополнительных теплоотдающих ребер за счет одной или нескольких стенок секции, при этом секции расположены, например, однорядно или многорядно по высоте In a known heat exchanger containing at least one section having fins and containing walls made of thin metal sheet, each wall of the section is made of a given shape, a given size and, for example, with a given radius of curvature, in particular with a variable radius curvature along the length or width of the wall, and at least one of the walls of the section is made of finned sheet panels, in particular, bimetallic, made by welding with high-frequency currents, for example, in the form of a closed seagulls, while the walls of the section are set in a predetermined manner relative to each other with the possibility of obtaining longitudinal and / or transverse external and / or internal fins of the section and, for example, are connected to each other for passage of the coolant in a collapsible or non-separable connection in a predetermined manner, for example, with the formation of additional heat transfer ribs due to one or more walls of the section, while the sections are, for example, single-row or multi-row in height
и/или по глубине теплообменника с возможностью сдвига любой секции в любой плоскости от оси симметрии, причем, по меньшей мере, одна секция теплообменника может быть выполнена, например, с верхней защитной крышкой или с защитным каркасом.and / or along the depth of the heat exchanger with the possibility of shifting any section in any plane from the axis of symmetry, and at least one section of the heat exchanger can be performed, for example, with an upper protective cover or with a protective frame.
В некоторых случаях, по меньшей мере, одна стенка секции теплообменника выполнена из нержавеющей стали или из других сплавов, в частности с внутренним антикоррозийным покрытием.In some cases, at least one wall of the heat exchanger section is made of stainless steel or other alloys, in particular with an internal anti-corrosion coating.
В некоторых случаях, по меньшей мере, одна стенка секции теплообменника, выполненная из биметаллической оребренной тонколистовой панели, изготовлена из стальных или медных листов с алюминиевыми ребрами.In some cases, at least one wall of the heat exchanger section made of a bimetallic finned sheet panel is made of steel or copper sheets with aluminum fins.
При этом в некоторых случаях, по меньшей мере, две секции теплообменника выполнены, по меньшей мере, с одной общей для секций стенкой.Moreover, in some cases, at least two sections of the heat exchanger are made with at least one wall common to the sections.
При этом в некоторых случаях, по меньшей мере, одна секция теплообменника дополнительно снабжена охладителем или нагревателем, например, трубой отопления, змеевиком, электрическим нагревателем или радиатором, который, являясь теплоносителем, расположен внутри секции, при этом теплообменник может быть снабжен необходимым количеством отверстий для входа и выхода теплоносителя, а также необходимыми элементами крепления.Moreover, in some cases, at least one section of the heat exchanger is additionally equipped with a cooler or heater, for example, a heating pipe, a coil, an electric heater or radiator, which, being the heat carrier, is located inside the section, while the heat exchanger may be provided with the required number of openings for inlet and outlet of the coolant, as well as the necessary fasteners.
При этом в некоторых случаях, по меньшей мере, одна секция теплообменника снабжена, по меньшей мере, одной внутренней перегородкой заданной геометрии и конфигурации, например, в виде пластины, которая прикреплена к внутренней стороне стенки секции, например, к одной или к обеим боковым стенкам.Moreover, in some cases, at least one section of the heat exchanger is provided with at least one internal partition of a given geometry and configuration, for example, in the form of a plate that is attached to the inner side of the wall of the section, for example, to one or both side walls .
При этом в некоторых случаях, верхняя защитная крышка выполнена заданной формы и размера, например, по меньшей мере, с одним воздуховыпускным отверстием заданной формы и размера, при этом крышка выполнена, например, составной и/или откидной.Moreover, in some cases, the upper protective cover is made of a given shape and size, for example, with at least one air outlet of a given shape and size, while the cover is made, for example, composite and / or hinged.
При этом в некоторых случаях защитный каркас выполнен, по меньшей мере, с одним с воздуховыпускным отверстием заданной формы и размера, например, расположенным между наружными ребрами теплообменника.Moreover, in some cases, the protective frame is made of at least one with an air outlet of a given shape and size, for example, located between the outer ribs of the heat exchanger.
При этом в некоторых случаях защитный каркас теплообменника выполнен составным, например, таким, чтобы представлять собой в закрытом состоянии цельную поверхность, а в открытом состоянии - с возможностью поворота составных частей каркаса на заданный угол.Moreover, in some cases, the protective frame of the heat exchanger is made integral, for example, so as to constitute a closed surface in the closed state, and in the open state with the possibility of rotation of the frame parts by a predetermined angle.
При этом в некоторых случаях, по меньшей мере, одна секция теплообменника дополнительно снабжена, по меньшей мере, одним полотенцесушителем, например, съемным.Moreover, in some cases, at least one section of the heat exchanger is additionally equipped with at least one heated towel rail, for example, removable.
Технический результат от применения предлагаемого устройства состоит в улучшении эксплуатационных характеристик теплообменника и в расширении возможности его применения.The technical result from the application of the proposed device is to improve the operational characteristics of the heat exchanger and to expand the possibility of its application.
Указанный результат достигается при выполнении секций теплообменника из двух, как в устройстве по прототипу, и более стенок, например, стенок разного размера и формы, в частности, стенок с заданным радиусом кривизны. При этом расширяется возможность применения предлагаемого устройства за счет увеличения сечения секции для прохода теплоносителя. Кроме того, наличие дополнительных стенок в секции позволяет выполнить теплообменник заданной конфигурации, например, для встраивания его в объем неправильной формы, например, в The specified result is achieved when the heat exchanger sections are made of two, as in the prototype device, and more walls, for example, walls of different sizes and shapes, in particular, walls with a given radius of curvature. This expands the possibility of using the proposed device by increasing the section of the section for the passage of the coolant. In addition, the presence of additional walls in the section allows you to perform a heat exchanger of a given configuration, for example, for embedding it in the volume of irregular shape, for example, in
эркер. При этом секции теплообменника могут иметь формы близкие, например, к треугольным, трапецеидальным или к любым заданным формам, что расширяет возможность применения предлагаемого устройства по сравнению с устройством по прототипу. Так, например, выполнение секции теплообменника, отопительного радиатора, с плоской без наружного оребрения наклонной верхней стенкой, улучшает эксплуатационные характеристики предлагаемого устройства, так как при этом верхняя стенка служит для защиты теплообменника от пыли. Наличие же, например, в секции теплообменника, отопительного радиатора, плоской нижней стенки позволяет выполнить радиатор в нижнем концевом исполнении, убрав из помещения лишние трубы. Указанный результат достигается также выполнением, по меньшей мере, одной стенки секции теплообменника из оребренной тонколистовой панели, изготовленной с помощью сварки токами высокой, частоты [4]. При этом повышается теплоотдача предлагаемого устройства по сравнению с прототипом. Это объясняется тем, что оребренная панель представляет собой металлургически целостное соединение ребер и листа, в то время как устройство по прототипу имеет прикрепленное точечной сваркой ленточное П-образное оребрение, которое не имеет плотного контакта со стенками секции. При этом использование оребренных тонколистовых панелей в качестве стенок теплообменника позволяет без дополнительных затрат выполнять секции теплообменника с любым типом оребрения, например, с наружным и/или с внутренним и при этом - с продольным и/или с поперечным оребрением, например, секции оребренного пластинчатого теплообменника или пакета теплообменников.bay window. In this case, the heat exchanger sections can have shapes close, for example, to triangular, trapezoidal or to any given shapes, which expands the possibility of using the proposed device in comparison with the prototype device. So, for example, the implementation of the section of the heat exchanger, heating radiator, with a flat inclined upper wall without external finning, improves the operational characteristics of the proposed device, since the upper wall serves to protect the heat exchanger from dust. The presence, for example, in the section of the heat exchanger, heating radiator, flat bottom wall allows the radiator to be made in the lower end version, removing excess pipes from the room. The specified result is also achieved by the implementation of at least one wall of the heat exchanger section from a finned sheet panel made by welding with high frequency currents [4]. This increases the heat transfer of the proposed device in comparison with the prototype. This is because the ribbed panel is a metallurgically integral connection of the ribs and the sheet, while the prototype device has a spot-welded ribbon U-shaped ribbing that does not have close contact with the walls of the section. In this case, the use of finned sheet panels as heat exchanger walls makes it possible to carry out heat exchanger sections with any type of finning, for example, with external and / or internal, and at the same time with longitudinal and / or transverse finning, for example, sections of finned plate heat exchanger or a package of heat exchangers.
Следует отметить, что высокочастотная сварка позволяет изготавливать протяженную оребренную тонколистовую панель с высокими и тонкими ребрами, расстояние между которыми может быть сравнимо с их толщиной, что позволяет получать более развитую поверхность теплообмена стенок секции теплообменника и тем самым улучшает теплоэнергетические параметры предлагаемого устройства по сравнению с прототипом. При этом для изготовления стенки секции может быть выбрана панель с необходимыми для работы теплообменника геометрическими и конструктивными параметрами, например, такими как высота, толщина, расстояние между ребрами, угол наклона каждого ребра к листу, форма ребра и так далее. Кроме того, использование перфорации ребер, их отгиба, изменение угла наклона и высоты ребра по его длине позволяют при использовании указанной панели в качестве стенки теплообменника осуществить заданный теплообмен. Так, например, предлагаемое устройство позволяет получить заданную величину направленного потока теплоносителя при внешнем оребрении секции или заданную турбулентность и скорость потока теплоносителя при внутреннем оребрении. При этом техническим преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, является повышение его прочности и поперечной жесткости за счет использования оребренных тонколистовых панелей, изготовленных с помощью сварки токами высокой частоты, что позволяет стенкам теплообменника выдерживать большие по величине давления теплоносителя и тепловые нагрузки. Указанный результат достигается также при выполнении одной или нескольких секции теплообменника с использованием одной оребренной панели с переменным It should be noted that high-frequency welding makes it possible to produce an extended finned thin-sheet panel with high and thin ribs, the distance between which can be comparable with their thickness, which makes it possible to obtain a more developed heat exchange surface of the walls of the heat exchanger section and thereby improves the heat energy parameters of the proposed device compared to the prototype . At the same time, a panel with the geometric and structural parameters necessary for the operation of the heat exchanger, for example, such as height, thickness, the distance between the ribs, the angle of inclination of each rib to the sheet, the shape of the rib, and so on, can be selected for the manufacture of the wall of the section. In addition, the use of perforation of the ribs, their bending, changing the angle of inclination and the height of the ribs along its length allows using the specified panel as a wall of the heat exchanger to carry out the specified heat transfer. So, for example, the proposed device allows you to obtain a specified value of the directed flow of the coolant with the external fins of the section or a given turbulence and flow rate of the coolant with the internal fins. At the same time, the technical advantage of the proposed device compared to the prototype is to increase its strength and lateral stiffness due to the use of finned sheet panels made by welding with high-frequency currents, which allows the walls of the heat exchanger to withstand large heat carrier pressures and heat loads. The specified result is also achieved when performing one or more sections of the heat exchanger using one ribbed panel with a variable
радиусом кривизны, например, в виде замкнутой обечайки. При этом расширяется возможность применения предлагаемого устройства по сравнению с прототипом за счет снижения трудоемкости изготовления и повышения надежности работы устройства при уменьшении количества соединений в секции. Указанный результат достигается также при установке стенок секций заданным образом относительно друг друга, например, под углом друг другу, со смещением друг относительно друга или иным образом, что расширяет возможность применения предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, в котором две одинаковые стенки расположены параллельно друг другу. Указанный результат достигается, например, при соединении стенок секции друг с другом не только неразборным соединением, как в устройстве у прототипа, но и разборным соединением. Это позволяет снизить трудоемкость очистки предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, а также расширить возможность применения предлагаемого устройства, в частности, как временного сезонного конвектора, устанавливаемого на нагревательный прибор. Указанный результат достигается также при соединении стенок секции с образованием дополнительных теплоотдающих ребер за счет одной или нескольких стенок секции, что позволяет увеличить поверхность теплообмена секции теплообменника для лучшего использования тепла, задать направление тепловому потоку за счет геометрических параметров дополнительных теплоотдающих ребер или защитить теплообменник от пыли. При этом улучшаются эксплуатационные характеристики предлагаемого теплообменника по сравнению с устройством по прототипу, которое не имеет дополнительных ребер, выполненных за счет его стенок. Указанный результат radius of curvature, for example, in the form of a closed shell. This expands the possibility of using the proposed device compared to the prototype by reducing the complexity of manufacturing and increasing the reliability of the device while reducing the number of connections in the section. The specified result is also achieved by installing the walls of the sections in a predetermined manner relative to each other, for example, at an angle to each other, offset from each other or otherwise, which expands the possibility of using the proposed device in comparison with the prototype, in which two identical walls are parallel to each other . The specified result is achieved, for example, by connecting the walls of the section to each other not only by a non-separable connection, as in the device of the prototype, but also by a collapsible connection. This allows to reduce the complexity of cleaning the proposed device in comparison with the prototype, and also to expand the possibility of using the proposed device, in particular, as a temporary seasonal convector installed on a heating device. The indicated result is also achieved by connecting the walls of the section with the formation of additional heat transfer ribs due to one or several walls of the section, which allows you to increase the heat exchange surface of the heat exchanger section for better heat use, set the direction of the heat flow due to the geometric parameters of the additional heat transfer ribs or protect the heat exchanger from dust. This improves the operational characteristics of the proposed heat exchanger compared with the device of the prototype, which does not have additional fins made due to its walls. Indicated result
достигается выполнением однорядного или многорядного по глубине и/или по высоте теплообменника, например, с возможностью сдвига любой из секций в любой плоскости от оси симметрии. Это позволяет, например, при использовании секций разных конструкций, легче вписать теплообменник в геометрию заданного объема, чем это позволяет устройство по прототипу, состоящее из одинаковых секций, расположенных симметрично относительно друг друга по глубине. Указанный результат достигается при выполнении, например, по меньшей мере, одной секции предлагаемого устройства с верхней защитной крышкой или с защитным каркасом. При этом улучшаются эксплуатационные характеристики предлагаемого теплообменника, при использовании его, например, в качестве отопительного прибора, за счет повышения безопасности, например, закрывая горячие стенки отопительного радиатора от прикосновения, и защищая его от пыли, что позволяет расширить применение предлагаемого устройства, например, в медицинских и детских учреждениях.achieved by performing single-row or multi-row in depth and / or height of the heat exchanger, for example, with the possibility of shifting any of the sections in any plane from the axis of symmetry. This allows, for example, when using sections of different designs, it is easier to fit the heat exchanger into the geometry of a given volume than this allows the prototype device, consisting of identical sections located symmetrically relative to each other in depth. The specified result is achieved by performing, for example, at least one section of the proposed device with an upper protective cover or with a protective frame. At the same time, the operational characteristics of the proposed heat exchanger are improved when it is used, for example, as a heating device, by increasing safety, for example, closing the hot walls of the heating radiator from contact, and protecting it from dust, which allows to expand the application of the proposed device, for example, medical and child care facilities.
При этом указанный результат достигается в некоторых случаях при выполнении, по меньшей мере, одной секции теплообменника, например, секции с более высокой температурой теплоносителя, со стенками из нержавеющей стали, например, с внутренним антикоррозийным покрытием, что улучшает эксплуатационные характеристики предлагаемого устройства по сравнению с устройством по прототипу, секции которого выполнены из стальных листов без внутреннего покрытия. В зависимости от заданных параметров теплообмена и в зависимости от свойств теплоносителя стенки секций предлагаемого теплообменника могут быть выполнены и из Moreover, this result is achieved in some cases when performing at least one section of the heat exchanger, for example, a section with a higher coolant temperature, with stainless steel walls, for example, with an internal anti-corrosion coating, which improves the operational characteristics of the proposed device compared to a device according to the prototype, sections of which are made of steel sheets without internal coating. Depending on the set parameters of heat transfer and depending on the properties of the heat carrier, the walls of the sections of the proposed heat exchanger can be made from
других сплавов, в частности с внутренним антикоррозийным покрытием. При этом появляется возможность выполнять секции теплообменника для теплоносителя с невысокой температурой и давлением из дешевых материалов, что снижает стоимость предлагаемого устройства и расширяет возможность его применения.other alloys, in particular with an internal anti-corrosion coating. At the same time, it becomes possible to perform heat exchanger sections for a heat carrier with a low temperature and pressure from cheap materials, which reduces the cost of the proposed device and expands the possibility of its use.
При этом указанный результат в некоторых случаях достигается при выполнении, по меньшей мере, одной стенки секции теплообменника, выполненной из биметаллической оребренной тонколистовой панели, из стального или медного листа с алюминиевыми ребрами. При этом повышается устойчивость к коррозии предлагаемого теплообменника по сравнению с прототипом за счет использования меди и расширяется возможность применения предлагаемого устройства, позволяя оптимизировать процессы теплообмена в соответствии со свойствами теплоносителя.Moreover, the specified result is achieved in some cases when at least one wall of the heat exchanger section is made of a bimetallic finned sheet panel, of steel or copper sheet with aluminum fins. This increases the corrosion resistance of the proposed heat exchanger compared to the prototype through the use of copper and expands the possibility of using the proposed device, allowing you to optimize the heat transfer processes in accordance with the properties of the coolant.
При этом в некоторых случаях указанный результат достигается при выполнении, по меньшей мере, двух секций теплообменника, по меньшей мере, с одной общей для секций стенкой, что расширяет возможность применения предлагаемого устройства, например, в качестве тепловой завесы, в частности, съемной. Преимуществом предлагаемого устройства перед устройством по прототипу является простота изготовления предлагаемого теплообменника и его функциональность, при снижении затрат на изготовление.Moreover, in some cases, this result is achieved by performing at least two sections of the heat exchanger with at least one wall common to the sections, which expands the possibility of using the proposed device, for example, as a thermal curtain, in particular, removable. The advantage of the proposed device over the device of the prototype is the simplicity of manufacturing the proposed heat exchanger and its functionality, while reducing manufacturing costs.
При этом в некоторых случаях указанный результат достигается при дополнении, по меньшей мере, одной секции теплообменника, трубой или змеевиком отопления, а также любым другим нагревателем или охладителем в качестве Moreover, in some cases, this result is achieved by supplementing at least one section of the heat exchanger with a heating pipe or coil, as well as with any other heater or cooler as
теплоносителя. При этом расширяется возможность применения предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, например, при использовании предлагаемого теплообменника как временно устанавливаемого съемного отопительного прибора, который выполнен с необходимыми элементами крепления на стену и/или на трубу отопления, что повышает эффективность использования тепла отопительных приборов без дополнительных энергетических затрат.coolant. This increases the possibility of using the proposed device in comparison with the prototype, for example, when using the proposed heat exchanger as a temporarily installed removable heating device, which is made with the necessary fasteners on the wall and / or on the heating pipe, which increases the efficiency of heat of heating devices without additional energy costs.
При этом в некоторых случаях указанный результат достигается при выполнении, по меньшей мере, одной секции теплообменника, с, по меньшей мере, одной внутренней перегородкой, прикрепленной заданным образом к внутренней стороне стенки секции, например, к боковым стенкам или к одной боковой стенке. Внутренние перегородки могут быть выполнены заданной формы и размера, например, в виде тонких широких пластин. При наличии в секции внутренних перегородок появляется возможность регулирования направления и турбулизации потоков теплоносителя внутри секции. Так, например, направляя поток теплоносителя вдоль стенок секции, существует возможность повысить теплопередачу стенок, а также смыть имеющееся на внутренней стороне стенок загрязнение, что повышает теплоэнергетические характеристики предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, в котором теплоноситель проходит только по узкому внутреннему каналу гофр, в котором нет внутренних перегородок.Moreover, in some cases, the specified result is achieved by performing at least one section of the heat exchanger with at least one internal partition attached in a predetermined manner to the inner side of the wall of the section, for example, to the side walls or to one side wall. The internal partitions can be made of a given shape and size, for example, in the form of thin wide plates. If there are internal partitions in the section, it becomes possible to control the direction and turbulization of the coolant flows inside the section. So, for example, by directing the coolant flow along the walls of the section, it is possible to increase the heat transfer of the walls, as well as to wash away the pollution present on the inner side of the walls, which increases the heat and power characteristics of the proposed device in comparison with the prototype, in which the coolant passes only through the narrow internal corrugation channel, in which there are no internal partitions.
Указанный результат достигается в некоторых случаях при выполнении верхней защитной крышки заданной формы и размера, по меньшей мере, на одной секции теплообменника. Так, например, верхняя крышка может располагаться как The specified result is achieved in some cases by performing the upper protective cover of a given shape and size on at least one section of the heat exchanger. So, for example, the top cover can be located as
горизонтально, так и наклонно, может иметь любую форму, в частности, прямоугольную, круглую, овальную, треугольную, что расширяет возможность применения предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, модернизируя внешний вид теплообменника. При выполнении верхней крышки с одним или несколькими воздуховыпускными отверстиями, отверстия выполняются таким образом, чтобы обеспечить оптимальную теплоотдачу, например, отопительного радиатора. Так, например, отверстия в крышке могут быть выполнены овальной формы и располагаться на ней в один или несколько рядов, например, в шахматном порядке. Выполнение верхней крышки составной и/или откидной улучшает эксплуатационные характеристики предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, так как обеспечивает свободный доступ к теплообменнику для его очистки или ремонта, а также в случае отопительного радиатора позволяет регулировать теплоотдачу путем откидывания всей крышки или любой ее части.horizontally and obliquely, it can have any shape, in particular, rectangular, round, oval, triangular, which expands the possibility of using the proposed device in comparison with the prototype, modernizing the appearance of the heat exchanger. When making the top cover with one or more air outlets, the holes are made in such a way as to ensure optimal heat transfer, for example, of a heating radiator. So, for example, the holes in the lid can be made oval and arranged on it in one or more rows, for example, in a checkerboard pattern. The implementation of the upper cover composite and / or hinged improves the operational characteristics of the proposed device in comparison with the prototype, as it provides free access to the heat exchanger for cleaning or repair, and also in the case of a heating radiator allows you to adjust the heat transfer by folding the entire cover or any part of it.
При этом в некоторых случаях указанный результат достигается при выполнении защитного каркаса с одним или несколькими воздуховыпускными отверстиями заданной формы и размера, например, с отверстиями, расположенными между наружными ребрами теплообменника, что позволяет оптимально использовать тепло предлагаемого устройства.Moreover, in some cases, this result is achieved when the protective frame with one or more air outlet openings of a given shape and size, for example, with openings located between the outer ribs of the heat exchanger, which allows optimal use of the heat of the proposed device.
При этом в некоторых случаях указанный результат достигается при выполнении защитного каркаса составным, например, с возможностью поворота составных частей на заданный угол, что позволяет повысить эксплуатационные характеристики предлагаемого устройства за счет регулирования теплоотдачи, получения направленных потоков теплого воздуха, а Moreover, in some cases, the specified result is achieved when the protective frame is composite, for example, with the possibility of rotation of the components by a given angle, which improves the performance of the proposed device by controlling heat transfer, obtaining directed flows of warm air, and
также улучшает внешний вид и обеспечивает доступ к теплообменнику.also improves appearance and provides access to the heat exchanger.
При этом в некоторых случаях указанный результат достигается также при дополнении, по меньшей мере, одной секции предлагаемого теплообменника, по меньшей мере, одним полотен цесушителем заданной конфигурации, например, съемным, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики предлагаемого устройства по сравнению с прототипом за счет более эффективного использования тепла, а также за счет расширения возможности использования предлагаемого теплообменника, например, в бассейнах или в других спортивных комплексах, например, на теплых стенах.Moreover, in some cases, this result is also achieved by supplementing at least one section of the proposed heat exchanger with at least one cloth with a heated towel rail of a given configuration, for example, removable, which allows to improve the operational characteristics of the proposed device compared to the prototype due to more efficient use of heat, as well as by expanding the possibility of using the proposed heat exchanger, for example, in swimming pools or in other sports complexes, for example, those floating walls.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5, фиг.6 и фиг.7, на которых схематично изображены теплообменники разнообразных конструкций.The essence of the proposed utility model is illustrated by the drawings of FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7, which schematically depict heat exchangers of various designs.
На чертежах показано: 1 - оребренная стенка секции теплообменника; 2 - тонколистовая стенка теплообменника без оребрения; 3 - дополнительное теплоотдающее ребро; 4 -охладитель или нагреватель (показан змеевик отопления); 5 -боковая стенка секции; 6 - внутренняя перегородка секции; 7 - верхняя крышка; 8 - каркас. Толщина ребер на чертежах не показана.The drawings show: 1 - ribbed wall of the heat exchanger section; 2 - thin-sheet wall of the heat exchanger without fins; 3 - additional heat-releasing rib; 4 - cooler or heater (heating coil shown); 5-side wall of the section; 6 - internal partition wall of the section; 7 - top cover; 8 - frame. The thickness of the ribs in the drawings is not shown.
На фиг.1 изображена секция пластинчатого теплообменника (вид спереди) с тонкими плоскими стенками 1, закрепленными параллельно друг другу (толщина стенок и их крепление не показаны). Секция имеет внутреннее поперечное оребрение наклонными ребрами одинаковой длины, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга.Figure 1 shows a section of a plate heat exchanger (front view) with thin flat walls 1 fixed parallel to each other (wall thickness and their fastening are not shown). The section has an internal transverse ribbing with inclined ribs of the same length, located at the same distance from each other.
На фиг.2 изображен двухрядный по высоте теплообменник с двумя общими для секций стенками 1 и 2 (слева на чертеже -вид сбоку, справа на чертеже - вид спереди). Секции имеют одинаковый размер и одинаковый радиус кривизны стенок. Каждая секция имеет одну стенку 1 из тонколистовой оребренной панели с внешними продольными ребрами и одну плоскую стенку 2 без оребрения. Теплообменник показан с четырьмя дополнительными теплоотдающими ребрами 3, выполненными за счет обеих стенок. На фиг.2 показан змеевик отопления 4, который, являясь теплоносителем, расположен внутри секций теплообменника. Крепление змеевика и теплообменника не показано.Figure 2 shows a two-row height heat exchanger with two walls 1 and 2 common for sections (on the left in the drawing is a side view, on the right in the drawing is a front view). Sections have the same size and the same radius of curvature of the walls. Each section has one wall 1 of a thin-sheet finned panel with external longitudinal ribs and one flat wall 2 without ribbing. The heat exchanger is shown with four additional heat-releasing fins 3, made due to both walls. Figure 2 shows the heating coil 4, which, as a coolant, is located inside the sections of the heat exchanger. Mounting of the coil and heat exchanger is not shown.
На фиг.3 изображена секция теплообменника (вид сбоку) или секция отопительного радиатора (вид сбоку со снятой боковой стенкой). Секция имеет две стенки 1, выполненные с одинаковым радиусом кривизны, обе стенки 1 выполнены с внешними продольными ребрами. Схематично показана наклонная верхняя защитная крышка 7 заданной формы, которая может быть составной и/или откидной.Figure 3 shows a section of a heat exchanger (side view) or a section of a heating radiator (side view with the side wall removed). The section has two walls 1 made with the same radius of curvature, both walls 1 are made with external longitudinal ribs. Schematically shows an inclined upper protective cover 7 of a given shape, which can be composite and / or hinged.
На фиг.4 изображена секция теплообменника (вид сбоку) или секция отопительного радиатора (вид сбоку со снятой боковой стенкой). Секция имеет две стенки 1. Левая на фиг.4 стенка выполнена с заданным радиусом кривизны и имеет внешнее продольное оребрение. Правая стенка 1 выполнена плоской с внутренним поперечным оребрением. Стенки соединены между собой с образование двух дополнительных телоотдающих ребер 3 за счет левой плоской стенки. Схематично показана верхняя защитная крышка 7 неправильной формы, которая может быть составной и/или откидной.Figure 4 shows a section of a heat exchanger (side view) or a section of a heating radiator (side view with the side wall removed). The section has two walls 1. The left wall in figure 4 is made with a given radius of curvature and has an external longitudinal ribbing. The right wall 1 is made flat with an internal transverse finning. The walls are interconnected with the formation of two additional body-giving ribs 3 due to the left flat wall. Schematically shows the upper protective cover 7 of irregular shape, which may be composite and / or hinged.
На фиг.5 показана секция пластинчатого теплообменника (вид спереди) или отопительного радиатора (вид спереди со снятой передней стенкой) с внутренним поперечным оребрением. Две плоские стенки 1 (верхняя и нижняя) выполнены из оребренных тонколистовых панелей с вертикальными ребрами одинаковой длины. Ребра расположены в шахматном порядке друг относительно друга, причем для повышения теплоотдачи устройства высота теплообменника выполнена меньше суммарной длины двух ребер. Плоские боковые стенки 5 выполнены без оребрения. Толщина стенок теплообменника не показана.Figure 5 shows a section of a plate heat exchanger (front view) or a heating radiator (front view with the front wall removed) with internal transverse fins. Two flat walls 1 (upper and lower) are made of finned sheet panels with vertical ribs of the same length. The fins are staggered relative to each other, and to increase the heat transfer of the device, the height of the heat exchanger is less than the total length of two fins. Flat side walls 5 are made without ribbing. The wall thickness of the heat exchanger is not shown.
На фиг.6 показан теплообменник или проходной отопительный радиатор (вид спереди с местным разрезом), с плоскими боковыми стенками бис закрепленными на их внутренней стороне внутренними перегородками 6, которые показаны на чертеже в виде плоских горизонтальных параллельных пластин. На чертеже показана стенка 1 с внешним продольным оребрением и четыре дополнительных теплоотдающих ребра 3, выполненных за счет боковых стенок 5. На чертеже показано штрих пунктирной линией и стрелками местоположение входа и выхода теплоносителя на боковых стенках 5.Fig. 6 shows a heat exchanger or an in-line heating radiator (front view with a local section), with flat side walls bis fixed on their inner side by internal partitions 6, which are shown in the drawing in the form of flat horizontal parallel plates. The drawing shows a wall 1 with an external longitudinal finning and four additional heat-releasing fins 3, made by the side walls 5. The drawing shows a dashed line and arrows showing the location of the coolant inlet and outlet on the side walls 5.
На фиг.7 показан внешний вид с местным разрезом двухрядного по высоте теплообменника, концевого отопительного радиатора. Каждая секция теплообменника имеет собственные боковые стенки 5. Показаны передние стенки 1 двух секций с внешним продольным оребрением. На чертеже показан радиатор в защитном корпусе 8 с воздуховыпускными отверстиями.7 shows an external view with a local cross-section of a double-row height heat exchanger, an end heating radiator. Each section of the heat exchanger has its own side walls 5. Shown are the front walls 1 of two sections with an external longitudinal finning. The drawing shows a radiator in a protective housing 8 with air outlet openings.
Стрелками показано местоположение входа и выхода теплоносителя на боковых стенках 5.The arrows show the location of the inlet and outlet of the coolant on the side walls 5.
Сущность предлагаемого устройства заключается в следующем.The essence of the proposed device is as follows.
Предлагаемое устройство, теплообменник, составляется из отдельных секций и представляет собой однорядный или многорядный по глубине и/или по высоте теплообменник, который в некоторых случаях является также и радиатором, и конвектором. Секция теплообменника содержит, по меньшей мере, две тонколистовые стенки, как, например, показано на фиг.1, из которых, по меньшей мере, одна стенка 1 выполняется из оребренной тонколистовой панели, изготовленная с помощью сварки токами высокой частоты. Конструкция оребренных тонколистовых панелей [4], обеспечивает высокоразвитую поверхность теплообмена и высокую поперечную жесткость. При этом панели могут быть изготовлены с большой площадью поверхности и легко сгибаются, что позволяет изготавливать протяженные стенки теплообменников с заданным радиусом кривизны, как, например, показано на фиг.2. Секция теплообменника выполняется также из, по меньшей мере, одной оребренной тонколистовой панели в виде замкнутой обечайки. Тонколистовые стенки секций могут изготавливаться самой разнообразной формы, например, выпуклыми, вогнутыми, изогнутыми, например, по синусоиде и так далее. При этом поперечное сечение секции теплообменника за счет выбранной геометрии стенок может быть выполнено любой заданной формы, например, прямоугольным, круглым, овальным, в виде сектора или каплевидным с расширением книзу, что позволяет дифференцированно распределять теплообмен по высоте The proposed device, a heat exchanger, is composed of separate sections and is a single-row or multi-row in depth and / or height of the heat exchanger, which in some cases is also a radiator and convector. The heat exchanger section contains at least two thin-sheet walls, as shown, for example, in FIG. 1, of which at least one wall 1 is made of finned sheet-metal panels made by welding with high-frequency currents. The design of finned sheet panels [4] provides a highly developed heat exchange surface and high lateral rigidity. In this case, the panels can be made with a large surface area and are easily bent, which makes it possible to produce extended walls of heat exchangers with a given radius of curvature, as, for example, shown in Fig. 2. The heat exchanger section is also made of at least one finned sheet panel in the form of a closed shell. The thin-sheet walls of the sections can be made in a wide variety of shapes, for example, convex, concave, curved, for example, along a sinusoid, and so on. In this case, the cross section of the heat exchanger section due to the selected geometry of the walls can be made of any given shape, for example, rectangular, round, oval, in the form of a sector or drop-shaped with the expansion downward, which allows differentially distributing heat transfer over the height
секции. Например, каплевидная форма выгодна для отопительных радиаторов, устанавливаемых под окном. При этом секции выполняются с любым заданным оребрением, например, с наружным и/или внутренним, а также с поперечным и/или с продольным оребрением. Стенки секции соединяются друг с другом как разборным, так и неразборным соединением (на чертежах не показано). В секции теплообменника, представляющего собой отопительный радиатор, предусматриваются отверстия для входа и выхода теплоносителя для выполнения радиатора в проходном (показано на фиг.6) или в концевом исполнении (показано на фиг.7). Предлагаемый теплообменник прост в изготовлении, имеет малый удельный вес, удобен в монтаже и демонтаже, устанавливается, например, как временный радиатор, например, в качестве отопительной стены или конвектора на трубах отопления (показано на фиг.2), который снимается в теплое время года. В зависимости от заданных температурных режимов и в зависимости от типа теплоносителя секции выполняются из нержавеющей стали или из других сплавов и могут иметь внутреннее антикоррозийное покрытие. Кроме того секции выполняются биметаллическими, например, с медными внутренними стенками и алюминиевыми внешними ребрами, что повышает срок службы теплообменника, из-за отсутствия коррозии. Секции выполняются в некоторых случаях с внутренними перегородками для осуществления заданной турбулизации потока теплоносителя, например, на фиг.6 показаны тонкие пластинчатые перегородки 6. Кроме того секции в некоторых случаях содержат дополнительные теплоотдающие ребра 3 для осуществления заданного направления теплового потока. Наружное продольное оребрение секции высокими sections. For example, a teardrop shape is beneficial for heating radiators installed under a window. In this case, the sections are made with any given finning, for example, with external and / or internal, as well as with transverse and / or longitudinal finning. The walls of the section are connected to each other as a collapsible and non-collapsible connection (not shown in the drawings). In the section of the heat exchanger, which is a heating radiator, openings are provided for the inlet and outlet of the coolant for the radiator in the passage (shown in Fig.6) or in the end version (shown in Fig.7). The proposed heat exchanger is simple to manufacture, has a low specific weight, is convenient to mount and disassemble, is installed, for example, as a temporary radiator, for example, as a heating wall or convector on heating pipes (shown in figure 2), which is removed in the warm season . Depending on the set temperature conditions and depending on the type of coolant, the sections are made of stainless steel or other alloys and may have an internal anti-corrosion coating. In addition, the sections are made bimetallic, for example, with copper inner walls and aluminum outer fins, which increases the service life of the heat exchanger, due to the absence of corrosion. Sections are performed in some cases with internal partitions for the implementation of a given turbulization of the coolant flow, for example, Fig. 6 shows thin plate partitions 6. In addition, the sections in some cases contain additional heat-releasing fins 3 for the implementation of a given direction of heat flow. External longitudinal finning of section high
ребрами, по сравнению с их толщиной и с расстоянием между ними, позволяет получить развитую внешнюю поверхность теплообмена с направленным отводом конвективных тепловых потоков от поверхности теплообменника. Возможность выполнения предлагаемого теплообменника различной конструкции делает возможным его применение в различной теплообменной аппаратуре, в частности, в облегченных и компактных рекуператорах тепла, например, для пространств неправильной формы. Предлагаемая конструкция теплообменника легка в изготовлении и эффективна в применении. Следует отметить экологичность предлагаемого устройства при выполнении секций с внешним оребрением, что объясняется увеличением конвекционной составляющей теплообмена по сравнению с лучистой составляющей. Следует отметить также повышенную прочность оребренных тонколистовых панелей с ребрами малой высоты, изготовленных с помощью сварки токами высокой частоты, что позволяет использовать секции теплообменника с указанными ребрами в качестве теплых полов.ribs, compared with their thickness and with the distance between them, allows you to get a developed external heat transfer surface with a directed removal of convective heat fluxes from the surface of the heat exchanger. The ability to perform the proposed heat exchanger of various designs makes it possible to use it in various heat exchange equipment, in particular, in lightweight and compact heat recuperators, for example, for irregularly shaped spaces. The proposed design of the heat exchanger is easy to manufacture and effective in use. It should be noted that the proposed device is environmentally friendly when performing sections with external fins, which is explained by an increase in the convection component of heat transfer compared to the radiant component. It should also be noted the increased strength of finned thin-sheet panels with low-height fins made by welding with high-frequency currents, which allows the use of heat exchanger sections with these fins as underfloor heating.
Предлагаемое устройство, теплообменник, работает следующим образом.The proposed device, a heat exchanger, operates as follows.
Теплоноситель поступает в одну или несколько секций теплообменника непосредственно между стенками секции или через одно или несколько входных отверстий. Теплоноситель, проходя в заданном направлении, сохраняет свое тепло либо охлаждается, в зависимости от назначения теплообменника. При наличии внутренних ребер и внутренних перегородок поток теплоносителя получает заданное направленное движение, например, направление для лучшего омывания стенок The coolant enters one or more sections of the heat exchanger directly between the walls of the section or through one or more inlets. The heat carrier, passing in a given direction, retains its heat or is cooled, depending on the purpose of the heat exchanger. In the presence of internal ribs and internal partitions, the coolant flow receives a given directional movement, for example, a direction for better washing of the walls
теплоносителем и/или для турбулизации потока. Теплоноситель может быть газообразным или жидким. Кроме того, теплоносителем может служить, например, труба или змеевик отопления, радиатор, электронагреватель или другой нагреватель или охладитель. Теплоноситель, пройдя сквозь все секции теплообменника, выходит из него через одно или несколько выходных отверстий или непосредственно через пространство между стенками выходной секции или нескольких выходных секций.coolant and / or for turbulization of the flow. The coolant may be gaseous or liquid. In addition, the heating medium may be, for example, a heating pipe or coil, a radiator, an electric heater, or another heater or cooler. The coolant, passing through all sections of the heat exchanger, leaves it through one or more outlet openings or directly through the space between the walls of the outlet section or several outlet sections.
ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИEXAMPLE OF IMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL
ЗАО «ЭНЕРГ» по собственной конструкторской документации разработали, изготовили и испытали теплообменники из односторонне оребренных тонколистовых панелей, изготовленных с помощью сварки токами высокой частоты.According to its own design documentation, ENERG CJSC developed, manufactured and tested heat exchangers from one-sided finned sheet-metal panels made by welding with high-frequency currents.
1. Был изготовлен рекуператор, включающий в себя модули, набранные из разнообразных секций, например, со стенками одинакового прямоугольного сечения, как показано на фиг.1. Две противоположные стенки секции показанной на фиг.1 выполняли из протяженных и широких оребренных тонколистовых панелей, которые закрепляли параллельно друг другу (крепление стенок на фиг.1 не показано). Секции были выполнены с внутренним оребрением ребрами прямоугольной формы, расположенными перпендикулярно к листу. Толщина стенок составляла 1,5 мм при высоте ребер до 30 мм и шагом ребра приблизительно 50 мм. При этом в 2-3 раза по сравнению с традиционно применяемыми теплообменниками уменьшился вес и металлоемкость рекуператора. Кроме того, были выполнены секции, две стенки которых были выполнены разной формы, разного размера, а 1. A recuperator was made including modules assembled from various sections, for example, with walls of the same rectangular section, as shown in FIG. Two opposite walls of the section shown in FIG. 1 were made of long and wide finned sheet panels that were fixed parallel to each other (wall fastening is not shown in FIG. 1). Sections were made with internal ribbing with rectangular ribs located perpendicular to the sheet. The wall thickness was 1.5 mm with a rib height of up to 30 mm and a rib spacing of approximately 50 mm. At the same time, the weight and metal consumption of the recuperator decreased by 2–3 times in comparison with traditionally used heat exchangers. In addition, sections were made, the two walls of which were made of different shapes, different sizes, and
также с разными радиусами кривизны. Некоторые секции имели выпуклые и/или вогнутые стенки, были изготовлены также протяженные стенки, изогнутые по синусоиде. Оребрение секций было выполнено как продольным, так и поперечным и при этом внешним и/или внутренним, при этом секции были закреплены друг относительно друга как параллельно, так и под углом друг к другу. Были выполнены секции со стенками, смещенными друг относительно друга, и установленные несимметрично друг другу. Опытные эксперименты показали, что разнообразные конструкции секций теплообменника могут быть успешно применены в качестве рекуператоров, например, неправильной формы и объема.also with different radii of curvature. Some sections had convex and / or concave walls, and extended walls that were curved along a sinusoid were also made. The ribbing of the sections was made both longitudinal and transverse and at the same time external and / or internal, while the sections were fixed relative to each other both parallel and at an angle to each other. Sections were made with walls offset from each other and mounted asymmetrically to each other. Experimental experiments have shown that a variety of designs of sections of the heat exchanger can be successfully applied as recuperators, for example, of irregular shape and volume.
2. Были изготовлены теплообменники в проходном исполнении, как показано на фиг.5. Длина секции была выполнена около 300 мм, при ширине около 100 мм и толщине около 10 мм. Комбинация указанных секций была испытана в качестве отопительных стен и потолков для водяного и парового отопления. При этом была отмечена достаточная теплоотдача при температуре теплоносителя ниже, чем у чугунных радиаторов, а также более низкая металлоемкость, чем у устройства по прототипу, радиатора фирмы «Конрад». Изготовленные радиаторы удобны для использования при отоплении общественных и промышленных зданий, теплиц, ванных комнат, в виде теплых полов, а также в настенном или в потолочном исполнении.2. Were made heat exchangers in the passage execution, as shown in Fig.5. The section length was made about 300 mm, with a width of about 100 mm and a thickness of about 10 mm. The combination of these sections was tested as heating walls and ceilings for water and steam heating. At the same time, sufficient heat transfer was noted at a coolant temperature lower than that of cast-iron radiators, as well as lower metal consumption than the device of the prototype Konrad radiator. The manufactured radiators are convenient for use in heating public and industrial buildings, greenhouses, bathrooms, in the form of underfloor heating, as well as in wall or ceiling versions.
3. Были изготовлены теплообменники, отопительные радиаторы водяного или парового отопления, представленные на фиг.3, 4, 6 и 7 с использованием оребренных тонколистовых панелей с толщиной от 1 мм до 3 мм с неразъемным соединением 3. Were made heat exchangers, heating radiators for water or steam heating, presented in figure 3, 4, 6 and 7 using finned sheet panels with a thickness of 1 mm to 3 mm with one-piece connection
стенок с помощью сварки токами высокой частоты. Также были выполнены многорядные по высоте теплообменники с двумя общими стенками и с разъемным соединением стенок, как показано на фиг.2 (крепление не показано). Были выполнены многорядные по глубине и по высоте теплообменники, отопительные радиаторы, как показано на фиг.7, а также со смещением секций от оси симметрии. Радиаторы были выполнены как в проходном, так и в концевом исполнении, при этом входные и выходные отверстия были выполнены на боковых стенках радиатора, которые изготовили плоскими и без оребрения. На внутренней поверхности боковых стенок секций разных конструкций были выполнены высокочастотной сваркой внутренние перегородки. Был выполнен, например, радиатор показанный на фиг.6, длина перегородок в котором превышала половину длины теплообменника, причем перегородки расположили в шахматном порядке друг относительно друга. Испытания показали повышение теплоотдачи отопительных радиаторов при использовании внутренних перегородок. Габариты секций радиаторов были выполнены приблизительно 500мм×500мм×130мм. Высота ребер составляла 30 мм при толщине от 1,5 мм и расстоянием между ребрами от 30 мм. Испытания изготовленных радиаторов показали также устойчивость к размораживанию отопительных систем, что объясняется высокой поперечной жесткостью и прочностью оребренных стенок. Кроме того, отсутствие малых сечений в радиаторе исключает забивание грязью или зарастание сечений соляными пробками. При этом поверхность теплообмена оребренной стенки теплообменника увеличилась по сравнению с прототипом и составила в среднем от 3 кв. м. до 4 кв. м. на 1 кв. м walls using high frequency current welding. Also, multi-row height heat exchangers with two common walls and with detachable connection of the walls were made, as shown in figure 2 (mount not shown). Heat exchangers and heating radiators, multi-row in depth and height, were made, as shown in Fig. 7, as well as with the displacement of the sections from the axis of symmetry. Radiators were made both in the passage and in the end version, while the inlet and outlet openings were made on the side walls of the radiator, which were made flat and without fins. On the inner surface of the side walls of sections of different designs, internal partitions were made by high-frequency welding. Was made, for example, the radiator shown in Fig.6, the length of the partitions in which exceeded half the length of the heat exchanger, and the partitions were staggered relative to each other. Tests have shown an increase in the heat transfer of heating radiators when using internal partitions. The dimensions of the radiator sections were approximately 500mm × 500mm × 130mm. The height of the ribs was 30 mm with a thickness of 1.5 mm and a distance between the ribs of 30 mm. Tests of manufactured radiators also showed resistance to defrosting of heating systems, which is explained by the high transverse rigidity and strength of the finned walls. In addition, the absence of small sections in the radiator eliminates clogging with dirt or overgrowth of sections with salt plugs. Moreover, the heat transfer surface of the finned heat exchanger wall increased compared to the prototype and amounted to an average of 3 square meters. m. up to 4 square meters. m. per 1 square. m
занимаемой площади. Металлоемкость составила от 8 кг/кВт до 10 кг/кВт. Для сравнения: у чугунного радиатора металлоемкость составляет 45 кг/кВт, а у радиатора фирмы «Конрад» - 17 кг/кВт. Следует отметить, что для получения одинаковой теплоотдачи температура теплоносителя в предлагаемом радиаторе требовалась ниже, чем в устройства по прототипу, что позволило считать предлагаемое устройство более травмобезопасным и более экономичным. При этом наличие высоких внешних ребер обеспечило увеличение конвективной составляющей теплообмена и уменьшение радиационной составляющей, что повысило экологическую безопасность предлагаемого радиатора для здоровья человека из-за отсутствия излишней сухости воздуха в помещении при его применении. Были выполнены радиаторы из нержавеющей стали и из разнообразных сплавов, в том числе с внутренним антикоррозийным покрытием, а также из медных или стальных листов с медными или с алюминиевыми ребрами. Использование в теплообменнике медных стенок и ребер снизило коррозию отопительной системы и увеличило срок службы предлагаемого устройства по сравнению с чугунными радиаторами и стальными радиаторами фирмы «Конрад». Также были выполнены и опробованы в работе разнообразные пылезащитные и воздухопроницаемые верхние крышки, составные и откидные, а также защитные каркасы разнообразных конструкций, в том числе составные и с воздуховыпускными отверстиями разной формы и с разным расположением на каркасе. Испытания теплообменников, выполненных с использованием предлагаемой полезной модели, показали, что любая совокупность существенных признаков предлагаемого устройства обеспечивает более высокие эксплуатационные occupied space. The metal consumption was from 8 kg / kW to 10 kg / kW. For comparison: a pig-iron radiator has a metal consumption of 45 kg / kW, and a radiator from Konrad - 17 kg / kW. It should be noted that to obtain the same heat transfer, the temperature of the coolant in the proposed radiator was required lower than in the device of the prototype, which allowed us to consider the proposed device as more safety and more economical. At the same time, the presence of high external ribs provided an increase in the convective component of heat transfer and a decrease in the radiation component, which increased the environmental safety of the proposed radiator for human health due to the absence of excessive dryness of the air in the room during its use. Radiators were made of stainless steel and a variety of alloys, including those with an internal anti-corrosion coating, as well as copper or steel sheets with copper or aluminum fins. The use of copper walls and fins in the heat exchanger reduced the corrosion of the heating system and increased the service life of the proposed device in comparison with cast iron radiators and steel radiators from Konrad. A variety of dustproof and breathable upper covers, composite and folding, as well as protective frames of various designs, including composite and with air outlet openings of various shapes and with different locations on the frame, were also made and tested in the work. Tests of heat exchangers made using the proposed utility model showed that any combination of essential features of the proposed device provides higher operational
характеристики, чем у устройства по прототипу, при снижении веса, улучшении теплоэнергетических параметров, упрощении конструкции и расширении возможностей применения.characteristics than the device of the prototype, while reducing weight, improving heat and power parameters, simplifying the design and expanding the possibilities of application.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Свидетельство РФ на полезную модель №25579.1. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 25579.
2. Авторское свидетельство №10879.2. Copyright certificate No. 10879.
3. Каталог фирмы "Конрад". 2003 г.3. The catalog of the company "Conrad". 2003 year
4. Патент РФ на полезную модель №35423.4. RF patent for utility model No. 35423.
характеристики, чем у устройства по прототипу, при снижении веса, улучшении теплоэнергетических параметров, упрощении конструкции и расширении возможностей применения.characteristics than the device of the prototype, while reducing weight, improving heat and power parameters, simplifying the design and expanding the possibilities of application.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Свидетельство РФ на полезную модель №25579.1. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 25579.
2. Авторское свидетельство №10879.2. Copyright certificate No. 10879.
3. Каталог фирмы "Конрад". 2003 г.3. The catalog of the company "Conrad". 2003 year
4. Патент РФ на полезную модель №35423.4. RF patent for utility model No. 35423.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004118590/22U RU43954U1 (en) | 2004-06-21 | 2004-06-21 | HEAT EXCHANGER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004118590/22U RU43954U1 (en) | 2004-06-21 | 2004-06-21 | HEAT EXCHANGER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU43954U1 true RU43954U1 (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=35209561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004118590/22U RU43954U1 (en) | 2004-06-21 | 2004-06-21 | HEAT EXCHANGER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU43954U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2464516C2 (en) * | 2008-08-22 | 2012-10-20 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Heat exchange partition |
| RU2483265C2 (en) * | 2008-01-07 | 2013-05-27 | Альстом Текнолоджи Лтд | General-purpose recuperator assembly for waste gases of gas turbine |
| RU2507462C1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-02-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Accessory for unfreezing of cast-iron radiators |
| RU195825U1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа Компаний Терм" | ELECTRIC HEATER |
-
2004
- 2004-06-21 RU RU2004118590/22U patent/RU43954U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483265C2 (en) * | 2008-01-07 | 2013-05-27 | Альстом Текнолоджи Лтд | General-purpose recuperator assembly for waste gases of gas turbine |
| RU2464516C2 (en) * | 2008-08-22 | 2012-10-20 | Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. | Heat exchange partition |
| US8955333B2 (en) | 2008-08-22 | 2015-02-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat exchange bulkhead |
| RU2507462C1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-02-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Accessory for unfreezing of cast-iron radiators |
| RU195825U1 (en) * | 2019-07-18 | 2020-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа Компаний Терм" | ELECTRIC HEATER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1818640A2 (en) | Cooling tower with direct and indirect cooling sections | |
| RU2541434C2 (en) | Internal air conditioner unit | |
| JPH0611280A (en) | Evaporator or condenser functioning as evaporator in combination | |
| JP2007127292A (en) | Radiation cooling/heating unit | |
| RU43954U1 (en) | HEAT EXCHANGER | |
| JPS6082745A (en) | Boiler | |
| KR100729644B1 (en) | The heat exchanging tube and the heat exchanger | |
| KR101111282B1 (en) | Water drain type heat exchanger | |
| EP1271064A2 (en) | Heating and air conditioning modular apparatus | |
| RU61397U1 (en) | CONVECTOR FOR WATER HEATING SYSTEM AND CONVECTOR SECTION | |
| RU19150U1 (en) | WATER HEATING RADIATOR | |
| WO1985000649A1 (en) | Improvements in heating boilers | |
| JP3170417U (en) | Air conditioner | |
| PL191986B1 (en) | Heat exchanger component | |
| RU2369807C1 (en) | Heat convector | |
| RU197680U1 (en) | HEATING CONVECTOR | |
| CN210426173U (en) | Heat exchanger with groove-shaped expansion pipe structure | |
| CN212299443U (en) | Heat exchange piece, heat exchange device and water heater | |
| KR20090012807U (en) | flat tube of heat exchanger | |
| RU98118092A (en) | IMPROVED CONDENSING MIXING BOILER FOR WATER PIPING AND HEATING SYSTEM | |
| RU2319080C2 (en) | Sectional radiator | |
| CN217058489U (en) | Heat exchanger | |
| RU2480681C1 (en) | Sectional hot-water radiator and support for it | |
| CN215413343U (en) | Fin structure, heat exchanger and hot water device | |
| RU2133919C1 (en) | Radiator screen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20050622 |