Отопительный прибор

Полезная модель относится к области теплоэнергетики, где может быть использована в системах теплопотребления для удовлетворения отопительной нагрузкой различных абонентов.
Известен отопительный прибор, включающий, по крайней мере, два нагревательных элемента для конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, пульсатор с ударным клапаном и демпферно-упругие элементы. Нагревательные элементы установлены друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через расположенные в воздушном зазоре демпферно-упругие элементы, обеспечивающие смещение нагревательных элементов в вертикальном и горизонтальном направлении относительно друг друга, а ударный клапан, который закреплен в пульсаторе, установлен на выходе теплоносителя из выходного патрубка (RU 141724, МПК F24Н 3/00, опубл. 10.06.2014).
Недостатками известного решения является то, что его работоспособность возможна только в вертикальном положении, а также отсутствие возможности регулирования степени упругости конструкции под различные параметры импульсно-колеблющегося движения теплоносителя через отопительный прибор.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является отопительный прибор, включающий, по меньшей мере, два нагревательных элемента для конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, а также демпферно-упругие элементы. Нагревательные элементы установлены друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы. Входной и выходной патрубки подключены к нагревательным элементам через демпферно-упругие элементы. Отопительный прибор дополнительно содержит кожух, две возвратные пружины с регулировочными винтами, по меньшей мере, два ролика  на каждый нагревательный элемент и двое направляющих салазок, причем нагревательные элементы расположены внутри кожуха, входной и выходной патрубки выведены за пределы кожуха и жестко закреплены с ним, ролики установлены на торцах нагревательных элементов с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки, которые жестко закрепленные на кожухе параллельно оси деформации демпферно-упругих элементов, возвратные пружины при помощи регулировочных винтов установлены между кожухом и последним нагревательным элементом параллельно направляющим салазкам, при этом регулировочные винты выведены на внешнюю сторону кожуха. Для организации  колебаний поверхности  теплообмена нагревательных элементов на выходном патрубке установлен пульсатор потока (RU 2017147007, МПК F24Н 3/00, заявл. 29.12.2017).
Недостатком прототипа является относительная сложность регулирования степени упругости конструкции под различные параметры импульсно-колеблющегося движения теплоносителя, которая обусловлена необходимостью вращения регулировочных винтов, а также асинхронность воздействия пружин на нагревательные элементы.
Технический результат заключается в создании конструкции отопительного прибора с колеблющейся поверхностью теплообмена от использования энергии импульсов количества движения теплоносителя применительно к интенсификации теплообмена при обеспечении эргономичной возможности его настройки  под различные параметры импульсно-колеблющегося потока.
Технический  результат  достигается за счет того, что отопительный прибор включает, по меньшей мере, два нагревательных элемента с возможностью конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной и выходной патрубки, демпферно-упругие элементы, кожух, по меньшей мере, два ролика на каждый нагревательный элемент, двое направляющих салазок, пульсатор потока. Нагревательные элементы  установлены внутри кожуха друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы. Входной и выходной патрубки, жестко закрепленные с кожухом, подключены к нагревательным элементам через демпферно-упругие элементы. Ролики установлены на торцах нагревательных элементов с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки, которые жестко закреплены на кожухе параллельно осям деформации демпферно-упругих элементов. Пульсатор потока установлен на выходе выходного патрубка. Прогнозируемые оси деформации всех демпферно-упругих элементов расположены параллельно. Дополнительно содержит, по меньшей мере, два присоединительных патрубка, два крана, воздухоотводчик и гидравлический аккумулятор, на котором установлен штуцер с золотником для подачи в него воздуха. Присоединительные патрубки жестко закреплены с кожухом симметрично входному и выходному патрубкам, и входами соединены через демпферно-упругие элементы с кранами, которые расположены внутри кожуха соосно демпферно-упругим элементам и подключены к нагревательному элементу, наиболее удаленному от входного и выходного патрубков. Выходы присоединительных патрубков объединены гидравлическим аккумулятором на котором установлен штуцер с золотником и подключены к воздухоотводчику, установленному в высшей точке конструкции.
Конструкция отопительного прибора представлена на чертеже.
Отопительный прибор включает, по меньшей мере, два нагревательных элемента 1 с возможностью конвективной передачи тепла во внешнюю среду с двухсторонним пропуском через них теплоносителя через входной 2 и выходной 3 патрубки, демпферно-упругие элементы 4, кожух 5, по меньшей мере, два ролика 6 на каждый нагревательный элемент 1, двое направляющих салазок 7, пульсатор потока 8. Нагревательные элементы 1 установлены внутри кожуха 5 друг за другом с образованием воздушного зазора и сообщены между собой через демпферно-упругие элементы 4, входной 2 и выходной 3 патрубки, жестко закрепленные с кожухом 5,  подключены к нагревательным элементам 1 через демпферно-упругие элементы 4, ролики 6 установлены на торцах нагревательных элементов 1 с возможностью вращения и вставлены в направляющие салазки 7, которые жестко закреплены на кожухе 5 параллельно осям деформации демпферно-упругих элементов 4, пульсатор потока 8 установлен на выходе выходного патрубка 3, прогнозируемые оси деформации всех демпферно-упругих элементов 4 расположены параллельно. Конструкция отопительного прибора дополнительно  содержит, по меньшей мере, два присоединительных патрубка 9, два крана 10, воздухоотводчик 11 и гидравлический аккумулятор 12, на котором установлен штуцер с золотником 13 для подачи в него воздуха. Присоединительные патрубки 9 жестко закреплены с кожухом 5 симметрично входному 2 и выходному 3 патрубкам и входами соединены через демпферно-упругие элементы 4 с кранами 10, которые расположены внутри кожуха 5 соосно демпферно-упругим элементам 4 и подключены к нагревательному элементу 1, наиболее удаленному от входного 2  и выходного 3 патрубков, выходы присоединительных патрубков 9 объединены гидравлическим аккумулятором 12 на котором установлен штуцер с золотником 13 и подключены к воздухоотводчику 11, установленному в высшей точке конструкции.
Отопительный прибор работает следующим образом. Сначала входной патрубок 2 подключают к трубопроводу  подачи теплоносителя (на чертеже не указан), а выходной патрубок 3 через пульсатор потока 8 – к трубопроводу слива теплоносителя (на чертеже не указан). Затем осуществляют заполнение внутренней полости отопительного прибора теплоносителем через входной патрубок 2 и (или) через выходной патрубок 3. При этом краны 10 должны быть открыты для удаления воздуха через воздухоотводчик 11.
После полного удаления воздуха из внутренней полости отопительного прибора краны 10  должны быть закрыты, а через штуцер с золотником 13 в гидравлический аккумулятор 12 накачивается воздух под давлением, достаточным для аккумулирования амплитуды повышения давления со стороны теплоносителя, который будет циркулировать через отопительный прибор импульсно от работы пульсатора 8.
Затем обеспечивается циркуляция теплоносителя через входной 2 и выходной 3 патрубки и при помощи пульсатора потока 8, установленного на выходном патрубке 3, генерируются периодические импульсы количества движения теплоносителя – локальные гидравлические удары. Волна повышения давления в момент гидравлического удара  от выходного патрубка 3 распространяется к входному патрубку 2 нагревательных элементов 1 и за счет податливости демпферно-упругих элементов 4 на линейное расширение, а также вращения роликов 6 в направляющих салазках 7, способствует организации движения нагревательных элементов 1 относительно кожуха 5 при увеличении воздушного зазора между ними и интенсификации конвективного теплообмена.
В этих условиях демпферно-упругие элементы 4, посредством которых нагревательные элементы 1 подключены к входному 2 и выходному 3 патрубкам, а также расположенные между нагревательными элементами 1, будут растягиваться. Демпферно-упругие элементы 4, расположенные между  кранами 10 и присоединительными патрубками 9, будут сжиматься в результате демпфирования избыточного давления, воздействующего на них со стороны нагревательных элементов 1, гидравлическим аккумулятором 12.
После поглощения импульса количества движения теплоносителя и в результате того, что пульсатор потока 8 откроет проходное сечение выходного патрубка 3, все демпферно-упругие элементы 4  за счет воздействия сжатого воздуха в гидравлическом аккумуляторе 12 примут свою начальную форму, нагревательные элементы 1 с роликами 6 займут исходное положение в направляющих салазках 7 относительно кожуха 5.  При этом будет обеспечена интенсификация теплообмена от импульсного движения нагревательных элементов 1 в нагреваемой среде, а в нагревательные элементы 1 поступит новая порция подогретого теплоносителя по входному патрубку 2.
С последующим циклом повышения давления теплоносителя от периодического перекрытия сечения выходного патрубка 3 пульсатором потока 8,  процесс работы отопительного прибора повторится в описанной выше последовательности и будет продолжаться до тех пор, пока будет присутствовать импульсная циркуляция теплоносителя через входной 2 и выходной 3 патрубки.
В результате использования предлагаемой конструкции отопительного прибора достигается эргономичность и точность настройки степени упругости конструкции под различные параметры импульсно-колеблющегося потока теплоносителя от изменения давления воздуха в гидравлическом аккумуляторе. При этом регулирование степени податливости конструкции  может быть обеспечено без остановки работы отопительного прибора.
Колебательное движение поверхности теплообмена отопительного прибора позволяет реализовать эффективное использование температурного напора теплоносителя в условиях интенсифицированного теплообмена и обеспечения самоочищения внутренних пространств циркуляции теплоносителя от шлама.