КАЛОРИФЕР

Полезная модель относится к электрическому тепловому оборудованию.
Среди электрических тепловых нагревателей заслуженное распространение получили трубчатые электронагреватели (ТЭН), выполненные в виде герметически закрытой металлической трубки, внутри которой установлена электронагревательная спираль, помещенная в высокотеплопроводный порошковый изолятор - в частности периклаз (окись магния). ТЭН по сравнению с электронагревателями от1фытого типа обладают более продолжигельным сроком службы ввиду меньшего окисления спирали, более высоким кпд, так как передача тепла происходит непосредственно в нагреваемой среде (вода, масло, воздух), обладают большой компактностью и нашли широкое применение в различных сферах промышленности, в том числе в калориферах различного назначения, например, для подогрева в зимнее время воздуха, подаваемого в шахты /1/.
Для большей теплоотдачи трубчатые электронагреватели стали применять с теплообменными ребрами. Так, известен электронагреватель  среды, содержащий кожух с патрубками входа и выхода текучей среды, внутри которого кооксиально установлены трубчатая перегородка и трубчатый нагревательный элемент, поверхность которого оребрена с образованием между перегородкой и нагревателем по всей длине спирального канала для прохода нагреваемой среды, причем оребрение выполнено в виде кольцевых пластин, установленных друг от друга на определенном расстоянии, в которых, чередуясь, диаметрально противоположно выполнены отверстия, площадь каждого из которых 0,10,15 площади кольца, пространство между кожухом и трубчатой перегородкой разделены дополнительно перегородками на четыре полости, две из которых соединены с указанными патрубками входа и выхода /2/. Настоящий аналог принят нами в качестве прототипа.
Недостатками прототипа является сложность его конструкции, что приводит к повышению его стоимости при изготовлении и осложнениям в процессе эксплуатации.
Целью полезной модели является упрощение конструкции тешюнагревагельного аппарата путем сокращения количества трубчатых электронагревателей и на этой основе упрощение электрической схемы подключения электронагревателей к электрической сети, а также повышение кпд калорифера.
КАЛОРИФЕР
шшы
Поставленная цель достигается тем, что в калорифере, содержащим корпус, электронагревательные трубчатые элементы (ТЭН) с теплообменными ребрами и подводящие электроэнергию клеммы, электронагревательные трубки выполнены с многократными изгибами в плоскости, перпендикулярной к направлению воздушного потока, получающего тепло, в местах перегибов ТЭН они выполнены без
теплообменных ребер на длину, определяемую из выражения , (где:
а - расстояние меядзу центрами (осями) ТЭН в оппозитных ветвях), причем на этих же участках ТЭН электронагревательная спираль выполнена в виде проволоки, из которой навита электронагревательная спираль.
Проведенные патентные исследования показывают, что ни в патентной, ни в научно-технической литературе не имеется сведений о калориферах, которые характеризовались бы той же совокупностью существенных признаков, как и заявляемый в качестве полезной модели. Следовательно, можно констатировать, что оно соответствует критерию патентоспособности по новизне.
Предлагаемый калорифер по сравнению с известными техническими решениями, в том числе и с 1фототш1ом, существенно отличается от них в лучшую сторону и обладает следующими преимуществами:
-значительно упростилась конструкция калорифера за счет снижения количества трубчатых электронагревателей;
-упростилась схема подключения калорифера к электрической сети, теперь электричество может подводиться с одной стороны, снизилось количество клеммных зажимов, что помимо других преимуществ привело к увеличению срока службы ТЭН;
-улучшились тепловые характеристики калорифера, в том числе и его кпд, за счет того, что в местах изгиба нагревательных трубок, т.е. самом близком расположении от корпуса (от стенок) теплоотдача от нагревательных трубок очень низкая ввиду отсутствия в них в этом месте нагревательной спирали. Так как наиболее интенсивный нагрев трубок происходит в средней части, а не на периферии, т.е. там, где скорость воздупшого потока больще, то это тоже приводит к повышению тепловой характеристики калорифера.
Полезная модель поясняется черпгежом, где на фиг.1 изображена схема размещения ТЭН в калорифере - вид по ходу движения воздупшого потока; на фиг.2 - разрез по АА на фиг.1.
Калорифер выполнен в виде прямоугольного короба (корпуса) 1, у которого две противоположные стенки отсутствуют для обеспечения движения воздупшого потока. К двум противоположным стенкам прикреплены трубчатые электронагревательные элементы -ТЭН2,
которые выходами 3 своих нагревательных сниралей 4 подключены к клеммам, питающимся от электросети.
Электронагревательные трубки 2, как правило, достаточно большой длины, выполнены с многочисленными изгибами в плоскости, перпендикулярной направлению движения воздушного потока. ТЭН 2 выполнены с теплообменными ребрами 5, но в местах их перегибов тешюобменные ребра 5 отсутствуют. Длина участков ТЭН, на которых
ребра 5 не ставятся определяется из выражения L  - тш , где а расстояние между двумя соседними оппозитно расположенными участками ТЭН 2. При больших размерах корпуса 1 калорифера и нагревательных трубок 2 последние крепятся к корпусу 1 дополните.11ьными промежуточными креплениями. Но длине калорифера (по ходу движения воздушного потока) ТЭН 2 устанавливаются в несколько рядов, количество которых определяется мопщостью калорифера. Клеммные выводы группируются по вводам и выводам нагревательных спиралей и за1фываются щитками с м кировкой и схемой подключения.
У трубчатых нагревательных элементов 2 в местах их перегиба там, где отсутствуют теплообменные ребра, нагревательная спираль выполняется в виде одной проволоки. Это приводит к положительному эффекту: трубки в этих местах нагреваются значительно меньше и препятствуют нагреву стенок корпуса, чем повьппается кпд установки. Трубки устанавливаются с любыми нагревательными спиралями 4, будьто с хромоникелевыми или хромоалюминиевыми спиралями. Клеммные выводы группируются по вводам и выходам нагревательных спиралей и закрываются щитками с маркировкой и схемой подключения.
Нроходное сечение корпуса снабжается жалюзи для регулирования воздушного потока. Калорифер комплектуется вентилятором, работа которого сблокирована с работой ТЭН.
Источники информации:
1.Р.В. Иванова и др. Торгово- технологическое оборудование: устройство, монтаж и ремонт. Москва, «Экономика, 1984г. с. 99-102.
2.Натент РФ № 1746907, МКИ: 5НО5В 3/50, 1992 г. Электронагреватель текучей среды (прототип).