СЕКЦИОННЫЙ РАДИАТОР ДЛЯ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ЦЕНТРАЛЬНОГО КОЛЛЕКТИВНОГО ИЛИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области отопительной техники, к приборам для отопления помещений зданий, в частности к радиаторам со специальными средствами пассивной антикоррозионной защиты.
Отопительные приборы - радиаторы, использующие в качестве теплоносителя нагретые жидкости, изготавливают из металлов и сплавов. При эксплуатации они подвержены явлению разрушения под действием агрессивной среды теплоносителя или коррозии. В зависимости от механизма процесса различают химическую и электрохимическую коррозию. При химической коррозии разрушение радиатора происходит из-за окисления металла окислителями, находящимися в агрессивной среде теплоносителя, нагретого до 90-100°С. При электрохимической коррозии разрушение может происходить из-за контакта с электролитом с возникновением в трубопроводах и системе отопления электрического тока или наведенного электрического тока от внешних источников или из-за разницы электропотенциалов разнородных металлов, входящих в конструкцию радиатора и трубопроводов системы отопления.
Методы защиты радиаторов отопления от коррозии можно условно разделить на четыре группы:
- изменение состава среды теплоносителя путем введения в него специальных веществ - замедлителей коррозии или ингибиторов.
- протекторная защита и электрозащита подводящих трубопроводов и труб тепловой сети.
- производство радиаторов на основе сплавов с высокими антикоррозионными
свойствами.
- нанесение на поверхность радиаторов специальных защитных неметаллических или металлических покрытий, препятствующих контакту агрессивной среды теплоносителя с поверхностью металлического радиатора (нанесение полимерных покрытий, эпоксидной эмали, цинкование, никелирование, хромирование и др.).
Известен стальной штампованный радиатор, наружная и внутренняя поверхность которого при производстве проходит пятикратную обработку, включающую щелочную промывку, фосфатирование, электрофорезную грунтовку окунанием, покраску эпоксидным порошком и обжиг при температуре 200°С. Обработка производится для повышения коррозионной устойчивости радиатора при длительной эксплуатации в системах водяного отопления (Варфоломеев Ю.М., Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети - М.:ИНФРА-М, 2007, стр.65).
Секционный отопительный радиатор для системы центрального отопления, который принят за прототип, содержит ряд вертикальных трубопроводов с оребрением, которые соединены с верхним и нижним горизонтальными трубопроводами, причем секционные участки горизонтальных трубопроводов соединены между собой с помощью ниппелей (RU 2059933, Тарасов В.М. и др., 10.05.1996 г.). Горизонтальные трубопроводы подключены к подводной и отводной трубам системы отопления, а их открытые концы закрыты заглушками.
Недостатками известных технических решений является отсутствие защиты от блуждающих в трубопроводах или наведенных от внешних источников электрических токов, высокого электрического потенциала внутри радиатора. Это обуславливает электрохимическую и химическую коррозию, которая усиливается при нарушениях в процессе сборки секций или некачественном нанесении покрытия на поверхность радиатора и может привести к разрушению радиатора, а также снижению долговечности изделия и срока его эксплуатации.
Технический результат состоит в повышении антикоррозийной защиты за счет использования дополнительных средств пассивной антикоррозионной защиты, таких как вставка-протектор для защиты от блуждающих токов в подводящем трубопроводе при отсутствии или нарушении электроизоляции, а также от наведенных электромагнитным полем токов в трубопроводах внутренней разводки, создающих высокую разность электрических потенциалов в трубопроводе радиатора и способствующих электролитической химической коррозии, усиливающих образование накипи. Вставка-протектор устанавливается в канале с теплоносителем и регулирует электрический потенциал внутри канала радиатора. Также в радиатор могут устанавливаться элементы, выполненные из диэлектрического материала или содержащие диэлектрическое покрытие, изолирующие секции радиатора друг от друга и корпус радиатора от подводящих и отводящих трубопроводов и препятствующие проникновению блуждающих и наведенных токов от них к секциям радиатора.
Технический результат достигается тем, что в секционном радиаторе для систем водяного центрального коллективного или индивидуального отопления, содержащем секции в виде вертикальных и горизонтальных трубопроводов с внутренними каналами для прохождения теплоносителя и с внешней теплоизлучающей поверхностью с ребрами, подключенном через переходники к подводной и отводной трубам системы отопления, в котором горизонтальные трубопроводы секций соединены между собой через ниппели, а отверстия горизонтальных трубопроводов крайних секций закрыты пробками-заглушками, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, по меньшей мере, одна пробка-заглушка снабжена вставкой-протектором из материала с меньшим электродным потенциалом, чем у материалов, из которых изготовлены секции радиатора.
Вставка-протектор может быть выполнена в виде стержня, проходящего через внутренний канал, по меньшей мере, одного горизонтального трубопровода и, по меньшей мере, через одну секцию радиатора.
Вставка-протектор может быть выполнена из магния, цинка или сплавов металлов, а секции радиатора могут быть выполнены из алюминия, меди, сплавов металлов или стали.
На внутренние поверхности пробок-заглушек и/или переходников к подводной и отводной трубам и/или ниппелей может быть нанесено термостойкое диэлектрическое электроизолирующее полимерное или керамическое покрытие.
Пробки-заглушки и/или переходники к подводной и отводной трубам и/или ниппели могут быть выполнены из термостойкого диэлектрического электроизолирующего материала.
На пробки-заглушки и/или переходники к подводной и отводной трубам и/или на ниппели и/или на сами подводную и отводную трубы по внутренней или наружной поверхности могут быть установлены прокладки из термостойкого диэлектрического электроизолирующего материала.
Сущность предложенной конструкции поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена схема секционного радиатора отопления с элементами антикоррозионной защиты.
На фиг.2 представлены основные способы бокового и нижнего подключения радиатора к подводной и отводной трубам системы отопления и положения вставки-протектора.
Секционный радиатор для систем водяного центрального коллективного или индивидуального отопления с элементами пассивной антикоррозионной защиты содержит секции в виде вертикальных трубопроводов 1 и горизонтальных трубопроводов 2, внутренние каналы которых соединены между собой, а также содержит внешнюю теплоизлучающую поверхность 3
с ребрами (фиг.1). Горизонтальные трубопроводы 2 секций соединены между собой ниппелями 4. Отверстия горизонтальных трубопроводов 2 одной крайней секции подключены через переходники 5 к подводной и отводной трубам системы отопления, а отверстия горизонтальных трубопроводов 2 другой крайней секции закрыты пробками-заглушками 6. Переходники 5 имеют резьбовые сквозные отверстия для ввинчивания патрубков 7 подводной или отводной труб. Ниппели 4, пробки-заглушки 6 и переходники 5 снабжены герметизирующими прокладками 8. По меньшей мере, одна пробка-заглушка 6 снабжена вставкой-протектором 9 из материала с меньшим электродным потенциалом, чем у материалов, из которых изготовлены секции радиатора. Вставка-протектор 9 может быть выполнена из магния, цинка, сплавов металлов, а секции радиатора - из алюминия, меди, сплавов металлов или стали. Вставка-протектор 9 может быть выполнена в виде стержня, проходящего внутри канала одного горизонтального трубопровода 2 через одну или несколько секций.
В зависимости от исполнения конструкции радиатора он может иметь диэлектрические прокладки 10, установленные по внутренней или наружной поверхности пробок-заглушек 6 и/или ниппелей 4, а также устанавливаемые между переходниками 5 и патрубками 7 подводной и отводной труб, или на сами подводную и/или отводную трубы.
Также на внутренние поверхности пробок-заглушек 6 и/или ниппелей 4 и/или переходников 5 может быть нанесено термостойкое диэлектрическое покрытие 11.
Сами ниппели 4 и/или переходники 5 и/или пробки-заглушки 6 могут быть изготовлены из термостойкого диэлектрического электроизолирующего материала.
Изготовление и сборка конструктивных элементов радиатора производится следующим образом.
Секционный радиатор может быть выполнен металлическим или биметаллическим из металлов и сплавов алюминия, железа, меди и т.п.
методами металлургического производства и обработки металлов давлением. Вставка-протектор 9 изготавливается из материала с меньшим стандартным электродным потенциалом по сравнению с материалами секций радиатора. Прокладки 8 являются монтажными элементами и изготовлены из термостойкого герметизирующего материала с учетом максимальных рабочих температур теплоносителя в системах индивидуального и коллективного отопления зданий и сооружений (около 90°С). Переходники 5, ниппели 4, пробки-заглушки 6 могут быть выполнены из стали. Для дополнительной защиты от электрических токов они могут быть выполнены из высокопрочного диэлектрического термостойкого неметаллического материала или на их внутренние поверхности может быть нанесено термостойкое диэлектрическое электроизолирующее полимерное или керамическое покрытие 11.
В трубопроводах 1, 2 радиатора отопления герметизируют внутренние каналы для теплоносителя с помощью герметизирующих прокладок 8, устанавливаемых на ниппели 4 и пробки-заглушки 6 с предварительной жесткой установкой, по меньшей мере, в одну из пробок-заглушек вставки-протектора 9 и установкой переходников 5 для ввинчивания патрубков 7 подводной и отводной труб. Переходники изолированы от трубопроводов за счет свойств диэлектрического материала, из которого могут быть выполнены они сами или соответствующие прокладки 10 или их покрытие 11. После этого подсоединяют патрубки 7 к подводной и отводной трубам системы отопления.
Принцип действия радиатора отопления с элементами антикоррозионной защиты заключается в следующем. После сборки радиатора и подключения его к теплосети по внутренним каналам трубопроводов движется нагретый жидкий теплоноситель. Он отдает тепло теплоизлучающей поверхности радиатора 3 и далее в окружающую среду. Теплоноситель, двигаясь по внутренним каналам, одновременно контактирует с поверхностью вставки-протектора 9. За счет того, что оба элемента имеют
разный электродный потенциал, в электролите - жидком теплоносителе создается катодная или протекторная защита трубопроводов радиатора отопления. В то же время созданная при сборке электрическая изоляция трубопроводов от патрубков 7 через диэлектрические переходники 5 и межсекционная изоляция через диэлектрические ниппели 4 предотвращает электролитическую коррозию из-за возникающих в системе электрических токов от внешних источников. При этом возможны различные варианты бокового и нижнего подключения радиаторов к подводной и отводной трубам системы отопления, а также положения в них вставки-протектора (фиг.2).
Таким образом, предложено в секционных радиаторах использовать средства антикоррозионной защиты, которые обеспечивают высокие показатели надежности работы и длительный срок службы устройства.