УЗЕЛ ТРУБНОЙ ОБВЯЗКИ ПРИБОРА ОТОПЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ОБВЯЗКИ (ВАРИАНТЫ)
HEATING DEVICE PIPING ASSEMBLY (OPTIONS) AND PLUMBING METHOD (OPTIONS)

Данное изобретение относится к устройствам присоединения приборов отопления, таких как радиаторы и конвекторы, к трубам системы подачи теплоносителя и его отвода от приборов отопления. Изобретение предназначено для использования в области строительства и производства однотрубных систем отопления, включая узлы трубной обвязки приборов отопления.
В однотрубных системах отопления, имеющих запорно-регулирующую арматуру (клапаны), которая устанавливается на прямых (подающих) и обратных (отводящих) подводках теплоносителя к отопительным приборам, устанавливается замыкающий трубный участок между подводками, который обеспечивает постоянство циркуляции теплоносителя в стояке системы отопления в случае полного или частичного перекрытия поступления теплоносителя в один или несколько отопительных приборов.
Теплоноситель, пройдя через регулирующую арматуру подается в прибор отопления в расчетном объеме, соответствующем расчетному коэффициенту затекания (КЗ), равному отношению расхода теплоносителя, проходящему через отопительный прибор к расходу теплоносителя, циркулирующему в стояке системы.
При расчетной величине КЗ обеспечивается требуемая теплоотдача отопительного прибора в расчетном режиме работы системы отопления. Требуемое расчетное значение КЗ обеспечивается подобранными в результате расчетов и экспериментов диаметрами труб подводок и замыкающего участка, диаметрами входных и выходных отверстий замыкающего участка, а также гидравлическим сопротивлением запорно-регулирующей арматуры. Строгое обеспечение расчетного значения величины КЗ обеспечивает надежность работы системы отопления. В этой связи проблемой в области обогрева помещений является приведение коэффициента затекания теплоносителя в радиатор к расчетному значению.
На причины уменьшения коэффициента затекания теплоносителя в отопительный прибор ниже расчетного, указано в публикации Ю.А. Коростелев и др. К расчету горизонтальных однотрубных систем отопления // АВОК №6, 2006. В данной публикации сообщается, что отопительные приборы присоединяются к однотрубной системе отопления с помощью осевых и смещенных байпасов (замыкающих трубчатых каналов). В отводящей трубе отопительного прибора при ее осевом подключении может возникать эффект эжекции, однако боковое расположение входа отводящей трубы, значительно снижает этот эффект пониженного давления на срезе входа. Отсутствие приемной камеры и камеры смешения для последующего выравнивания эпюры скоростей и восстановления давления повышает гидравлическое сопротивление всего узла и уменьшает коэффициент затекания теплоносителя в отопительный прибор.
Конструктивный монтаж такого подключения требует сварочных работ по месту присоединения отопительного прибора. Отсутствие точного месторасположения присоединения отопительного прибора к системе отопления на стадии проектирования отдельных узлов системы не позволяет заготавливать отдельные детали впрок, т.к. узлы не типовые. Проектирование горизонтальных систем отопления предполагает тщательную увязку гидравлических потерь в ветвях и циркуляционных кольцах по этажам при наличии различного этажного давления, что приводит к неоднозначным данным по коэффициенту затекания при проектировании системы и последующей ее эксплуатации.
Известны узлы трубной обвязки приборов отопления, каждый из которых содержит патрубки прямой и обратной подводки теплоносителя, замыкающий трубный участок, сообщающий патрубки прямой и обратной подводки, запорно-регулирующую арматуру, включающую запорный клапан и терморегулятор, установленные в указанных патрубках (Альбом типовых решений по обвязке нагревательных приборов водяного отопления. Обвязка секционных радиаторов.VALTEC-03.2012, лист 14. Mastergrad,com.Yandex. 004308fb6e131е125е58b7а61da3а0с628013eb.jpg).
Известно присоединение замыкающего участка узла обвязки прибора отопления к трубам подводок и монтаж на подводках запорно-регулирующей арматуры, который осуществляют непосредственно на строительном объекте при монтаже системы отопления. Одним из таких известных технических решений является вертикальная однотрубная система отопления с узлом обвязки отопительного прибора, имеющего подводящий и отводящий трубопроводы и смещенный относительно стояка замыкающий участок. В известном присоединении узел обвязки содержит корпус клапана с входным и двумя выходными патрубками, один из которых соединен с отопительным прибором, а другой - с замыкающим участком, узел обвязки содержит два запорных элемента для регулировки поступления теплоносителя в два выходных патрубка (Техническое описание клапана типа RTD-D.Danfoss 01/95. VD.33./1.02).
Другой проблемой является остаточная теплоотдача в системах отопления, для решения которой используются различные способы, в которых изменяют расположение радиаторного термостата и устанавливают его до входа в отопительный прибор или после отопительного прибора (Сасин В.И. и др. Руководство по применению алюминиевых литых секционных радиаторов «Calidor Super» фирмы «Fondital». Изд. ФГУП НИИсантехники, ООО «Витатерм», М., 2001).
Из патентной документации известны узлы трубной обвязки приборов отопления (RU 2343357 C1, 10.01.2009. RU 182525 U1, 22.08.2018. RU 182451 U1, 22.08.2018. RU 2457405 C2, 27.07.2012. RU 2575811 C2, 20.04.2013. SU 597349 A3, 05.03.1978. US 1806393 А1, 19.05.1931. RU 96220 U1, 20.07.2010. US 20040182443 A1, 23.09.2004. RU 19150 U1, 10.08.2001. RU 2145691 C1, 20.02.2000. ЕР 0533514 A1, 24.03.1003. DE 19749623 A1, 14.05.1998).
В указанном патенте RU 2343357 C1 описана система отопления, в которой подача теплоносителя осуществляется через термостат, регулирующий расход теплоносителя, который одновременно поступает в прибор отопления и байпас узла обвязки прибора до момента выравнивания температуры в обогреваемом помещении с температурой, заданной термостатом. По мере приближения температуры к заданной, затвор клапана термостата постепенно уменьшает проходное сечение и происходит перераспределение расхода теплоносителя между прибором отопления и байпасом. При наступлении теплового баланса между притоком и оттоком тепла из помещения затвор клапана термостата закрывается, приток теплоносителя из подающей трубы в прибор отопления прекращается. В этом случае теплоноситель поступает в систему отопления исключительно по байпасу и, минуя данный прибор отопления системы, теплоноситель направляется на другие этажи здания. По мере остывания теплоносителя в приборе отопления за счет отвода от него тепла, в каналах прибора отопления происходит расслоение объемов теплоносителя по его удельному весу на два слоя - первый горячий слой в верхней части прибора отопления и второй холодный слой в нижней части прибора отопления. В этом состоянии клапан термостата закрыт, что оказывает существенное влияние на нормальный запуск в работу системы отопления. При этом система отопления через байпас пропускает теплоноситель, который увлекает за собой некоторую часть из общего объема теплоносителя прибора отопления, в том числе охлажденную, на место которой проникает горячий теплоноситель. Термостат на данное изменение в приборе отопления не реагирует, его клапан закрыт, прибывающее тепло увеличивает температуру в помещении. Однако приращение тепла при закрытом клапане термостата нарушает температурный баланс в помещении, которая неуправляемо возрастает до тех пор, пока не установится баланс между оттоком тепла через стену помещения при повышенной температуре помещения в сравнении с заданной термостатом температурой. Этот эффект называется остаточной теплоотдачей отопительного прибора. Он оказывает негативное влияние на энергоэффективность системы.
В полезной модели RU 22528 U1, 10.04.2002 описан терморегулирующий узел обвязки прибора отопления, который предназначен для его установки между стояком системы отопления и прибором отопления. Узел содержит термостатический вентиль с входом и выходом, подающий и сливной каналы, соединенные между собой смещенным байпасом, при этом каналы выполнены с концевыми частями, приспособленными для соединения с подающей и отводящей трубами системы отопления и прибора отопления. Каждая концевая часть канала приспособлена для соединения так, что концевые части для соединения с подающей и отводящей трубами системы отопления приспособлены для образования с ними неразъемных соединений. При этом магистрали между собой образуют соединение Н-образной формы, в которой концевые части для соединения магистралей с трубами системы отопления расположены по одну сторону от перемычки.
Как следует из описания патента RU 2237836 C1, недостатком известного устройства по патенту RU 22528 U1 являются малые величины коэффициента затекания и отсутствие его регулировки для прибора отопления, что ограничивает возможности при настройке всей однотрубной системы отопления, перекладывая фактически эту функцию на дополнительные устройства регулировки потока.
Известные узлы трубной обвязки приборов отопления предусматривают комплектацию и монтаж узлов обвязки как на заводе-производителе, так и на строительном объекте в процессе монтажа систем отопления.
В известных узлах диаметры замыкающего участка, подводок, диаметры отверстий входа и выхода теплоносителя в замыкающий участок (байпас), а также, характеристики запорно-регулирующей арматуры могут не соответствовать расчетным указанным параметрам. В результате таких отклонений коэффициент затекания зачастую не соответствует расчетным значениям, что приводит к снижению надежности работы узлов обвязки приборов отопления и нарушению работы системы отопления. Это также является проблемой в области систем обогрева помещений.
Например, в случае занижения диаметра отверстий замыкающего участка, коэффициент затекания будет выше расчетных значений, гидравлическое сопротивление всего стояка будет выше расчетного, что приводит к ослаблению циркуляции теплоносителя в стояке и, как следствие, к уменьшению передачи тепла в отапливаемые помещения, нарушению условий проживания в помещении и снижению теплоотдачи прибора отопления, т.е. к снижению эффективности системы отопления вследствие отклонений параметров узла обвязки от расчетных параметров.
В случае превышения диаметра отверстий замыкающего участка выше расчетного, коэффициент затекания будет ниже расчетных значений, количество теплоносителя, поступающего в отопительные приборы, будет недостаточно для обеспечения их требуемой теплоотдачи, что также приведет к нарушению условий проживания в обогреваемых помещениях и снижению эффективности системы обогрева помещений.
Известные узлы обвязки изготавливают из таких труб подводок и замыкающего участка, диаметры которых отвечают проектным параметрам (с известными погрешностями изготовления труб). В известных узлах обвязки используют терморегулятор, состоящий из стального клапана и термоголовки, при этом корпус клапана, как правило, приваривается к трубопроводу прямой подводки. Используют также латунные шаровые клапаны, монтируемые на резьбе на трубах обратной подводки узлов обвязки.
В известных узлах обвязки монтажные длины терморегулятора и клапана, как правило, не равны, в результате чего трубные элементы узлов обвязки имеют различные длины, что усложняет операции заготовки компонентов узлов обвязки и их сборки. Наличие резьбовых соединений, требующих герметизации делает операцию изготовления узлов обвязки с учетом времени высыхания герметика трудоемкой. Наличие резьбовых соединений снижает эксплуатационную надежность узлов обвязки, поскольку в процессе транспортировки, монтажа и эксплуатации, резьбовые соединения подвержены ударным и температурным нагрузкам, влияющим отрицательно на герметичность и качество работ, что приводит к протечкам теплоносителя, «заливам» отапливаемых помещений и этажей здания.
В связи с вышеизложенным и требованиями к проектным решениям систем отопления установлено, что узел обвязки должен отвечать разным установившимся вариантам обвязки приборов отопления: правое исполнение узла, верхний розлив теплоносителя; левое исполнение узла, верхний розлив теплоносителя; правое исполнение узла, нижний розлив теплоносителя; левое исполнение узла, нижний розлив теплоносителя.
Указанные исполнения узлов обвязки в настоящее время требуют применения разных узлов обвязки, что существенно повышает их разнотипность, трудоемкость изготовления, существенно усложняет обвязку приборов отопления и монтаж систем отопления на строительном объекте. Как показала практика, множество вариантов обвязки чревато ошибками, как при заказе строителями разных исполнений узлов обвязки, так и при их монтаже, что отрицательно влияет на надежность обвязки приборов отопления, трудоемкость монтажных работ, качество работ и в итоге - на надежность работы узлов обвязки.
Существенно также, что использование в узлах обвязки шарового запорного клапана, имеющего крутую (двухпозиционную) характеристику открытия-закрытия, чревато возникновением гидравлических ударов, которые могут нарушить герметичность межсекционных соединений радиаторов или соединений конвекторов. (Для исключения данных нарушений в более ранних нормативных документах по монтажу систем отопления установка шаровых кранов из-за опасности гидроударов была запрещена). Использование в узлах обвязки трубчатых замыкающих элементов (байпасов), соединяющих прямые и обратные патрубки в узлах обвязки не в полной мере отвечает условиям работы, обеспечивающим расчетный коэффициент затекания теплоносителя в приборы отопления.
Для уменьшения остаточной теплоотдачи отопительных приборов, упрощения настройки и эксплуатации системы водяного отопления в патенте RU 2237836 C1, 10.10.2004 (прототип) представлен терморегулирующий узел, содержащий термостатический вентиль с входом и выходом, напорный и сливной каналы, соединенные между собой смещенным байпасом, у которого в напорном канале между байпасом и концевой частью к прибору отопления включен вентиль с малым гидравлическим сопротивлением. Вход, расположенный со стороны подводящей трубы системы отопления, и выход выполнены в виде плоских торцов с резьбой, в сливном канале между байпасом и концевой частью к прибору отопления расположен полнопроходной шаровой запорный кран, у которого ось вращения шара расположена горизонтально с возможностью образования наклонного канала в вертикальной плоскости, с входом и выходом, выполненных в виде однотипных с вентилем плоских торцов. Проходные сечения запорного крана, напорного и сливного каналов равны между собой и одинаковые с подающей и отводящей трубами системы отопления и прибора отопления, концевые части выполнены под сварку. Расстояние между осями напорного и сливного каналов равно расстоянию между осями подающих и отводящих труб системы и прибора отопления и равно 80 мм, смещение байпаса находится в пределах 15…25% длины напорного канала между его концевыми частями и проходное сечение байпаса равно 1/2 дюйма. Терморегулирующий узел имеет расстояние между осями напорного и сливного каналов, равное расстоянию между осями подающих и отводящих труб системы и прибора отопления и равное 130 мм, или 300 мм, или 500 мм.
В патенте RU 2237836 C1 вышеописанное выполнение узла обвязки в сравнении с патентом RU 22528 U1 повышает возможность устранения остаточного тепла, а смещенный замыкающий участок (байпас) в сочетании с вентилем малого гидравлического сопротивления для однотрубных систем отопления позволяет увеличить коэффициент затекания в отопительный прибор. Как это следует из описания патента RU 2237836 C1, расположение байпаса до вентиля зависит от длины напорного канала между его концевыми частями и сечением байпаса. При выборе расположения байпаса в зоне от 15 до 25% от длины напорного канала уменьшается гидравлическое сопротивление всего узла обвязки.
В прототипе (RU 2237836 C1) сообщается, что включение вентиля с малым гидравлическим сопротивлением для однотрубных систем отопления в напорный канал устройства, подключенного к системе отопления (например, с нижним розливом) - позволяет улучшить энергосберегающие характеристики устройства и уменьшить остаточную теплоотдачу. Также сообщается, что для условно холодной части, разделенной послойно жидкости, в верхней части прибора отопления затруднены условия проникновения жидкости обратно в систему отопления, т.к. надо преодолевать силу тяжести и подниматься вверх. При этом вентиль с входным штоком, у которого ось перемещения расположена горизонтально, позволяет без дополнительного монтажа установить в требуемое оптимальное положение термостатическую головку термостата.
Эксплуатационные характеристики устройства по патенту RU 2237836 C1, в соответствии с его описанием, улучшены также благодаря конструктивному новшеству в виде плоских торцов на входе и выходе вентиля, позволяющие легко демонтировать вентиль, отвернув накидные гайки со стороны трубопроводов напорного канала устройства и отодвинув их в стороны. При этом прибор отопления в процессе демонтажа вентиля остается в статическом положении. Также запорный кран, расположенный в сливном канале устройства, как это следует из описания патента RU 2237836 C1, улучшает эксплуатационные свойства, так как он имеет полнопроходное сечение, что значительно уменьшает его сопротивление потоку теплоносителя и увеличивает коэффициент затекания. Гидравлически перекрывая напорный канал запорным краном и сливной канал с помощью термостатического вентиля, можно демонтировать прибор отопления, не отключая всю систему отопления из работы.
В патенте RU 2237836 C1 шаровой запорный кран имеет горизонтальную ось вращения шара, что позволяет поворотом на небольшой угол создать наклонный канал и сравнительно малое гидравлическое сопротивление основному потоку через прибор отопления. При этом для гравитационного перемещения слоев разделенной жидкости появляется значительное сопротивление для холодного слоя, находящегося в нижней части верхней трубы (объема) прибора отопления, и потенциально готовой вернуться обратно в систему отопления. За счет такого препятствия, образующего наклонный канал в вертикальной плоскости, уменьшается остаточная теплоотдача и увеличивается энергосбережение. Регулируя проходное сечение шаровым краном, устанавливается требуемый коэффициент затекания в прибор отопления и настраивается вся однотрубная система отопления, а однотипность плоских торцов вентиля и запорного крана и их одинаковый диаметр, одинаковый размер проходных сечений (например, 3/4 дюйма) значительно сокращает номенклатуру уплотнительных колец и накидных гаек. При этом, как это следует из описания патента, упрощается монтаж и сокращаются сроки регламентных работ.
Техническое решение по патенту RU 2237836 C1, принято в качестве прототипа, как наиболее близкое техническое решение к изобретению, представленному в данном описании. Общими признаками представленного изобретения и прототипа является то, что каждое из них имеет узел трубной обвязки прибора отопления, содержащий Н-образный стальной трубный контур, выполненный из параллельно расположенных патрубков подводки теплоносителя с резьбой на концах каждого патрубка, трубный замыкающий участок, соединенный с патрубками подводки, а также соединенный с каждым патрубком подводки трубчатый корпус клапана.
Конструкция узла обвязки прототипа предопределяет также способ обвязки прибора отопления, который характеризуется тем, что способ включает операцию присоединения прибора отопления к патрубкам подводки Н-образного узла обвязки, имеющего трубный замыкающий участок и корпуса клапанов с гнездами под клапанные вставки, при этом указанную операцию выполняют так, чтобы патрубки подводки с расположенными в них корпусами клапанов располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком верхней прямой подводки, а другой патрубок был нижним патрубком нижней обратной подводки.
Однако прототип RU 2237836 C1 не в полной мере отвечает современным требованиям к узлам обвязки, поскольку конструкция узла в прототипе, предусматривает применение разных конструкций узлов обвязки для разных вариантов систем отопления. Разные конструкции узлов усложняют технологию их изготовления, комплектацию и трудоемкость монтажных работ. В условиях комплектации и монтажа узлов обвязки на строительном объекте диаметры замыкающего участка, подводок, диаметры отверстий входа и выхода теплоносителя в замыкающий участок, а также, характеристики запорно-регулирующей арматуры не всегда соответствуют расчетным параметрам. В результате указанных отклонений коэффициент затекания не соответствует расчетным значениям, что приводит к нарушению работы системы отопления и снижению ее энергоэффективности. В прототипе имеется термостатический вентиль, полнопроходной шаровой запорный кран и вентиль с малым гидравлическим сопротивлением. Наличие последнего вентиля усложняет конструкцию.
Техническим результатом представленного в данном описании изобретения является снижение трудоемкости изготовления и монтажа узла трубной обвязки путем обеспечения универсальности узла упрощенной конструкции.
Косвенно полученным техническим результатом является повышение энергоэффективности системы отопления за счет повышения коэффициента затекания теплоносителя в прибор отопления и обеспечения точности гидравлической характеристики узла обвязки.
Технический результат получен узлом трубной обвязки прибора отопления (первым вариантом узла, фиг. 1-4), содержащим Н-образный стальной трубный контур, выполненный из параллельно расположенных верхнего подающего патрубка верхней прямой подводки теплоносителя и нижнего отводящего патрубка обратной подводки теплоносителя, патрубки сообщены и соединены между собой трубным замыкающим участком, который расположен перпендикулярно к патрубкам, причем патрубки узла выполнены из одинаковых по форме отрезков труб, между которыми расположены одинаковые корпуса клапанов, соединенные с отрезками труб, каждая пара отрезков труб и расположенный между ними корпус клапана образуют патрубок подводки теплоносителя, при этом патрубки подводки выполнены универсальными, взаимозаменяемыми, имеющими одинаковую форму и длину, каждый корпус клапана выполнен взаимозаменяемым, одинаковым по форме, с универсальным гнездом в нем, предназначенным как для установки в нем клапанной вставки запорного клапана, так и клапанной вставки термостата, при этом каждый корпус клапана имеет трубчатую Т-образную форму и в его средней выступающей части выполнено упомянутое универсальное гнездо, причем гнезда корпусов расположены на лицевой стороне узла обвязки и продольная ось средней части каждого корпуса расположена перпендикулярно к продольной оси каждого патрубка подводки, при этом выступающие части корпусов с гнездами под клапанные вставки расположены на лицевой стороне узла обвязки, который имеет поперечную геометрическую ось G симметрии, расположенную вблизи трубного замыкающего участка на вертикальной линии, проходящей через центр гнезда каждого корпуса клапана, при этом гнезда корпусов клапанов расположены на вертикальной прямой линии, находящейся между прибором отопления и замыкающим трубчатым участком в рабочем положении узла обвязки, а внутренняя поверхность каждого конца трубного замыкающего участка выполнена калиброванной.
Технический результат получен способом обвязки прибора отопления по п. 1, характеризующимся присоединением патрубков узла обвязки к прибору отопления, причем при расположении узла обвязки сбоку от прибора отопления узел ориентируют в пространстве - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг поперечной оси симметрии G так, чтобы, располагаясь сбоку от прибора отопления, гнезда корпусов располагались на лицевой стороне узла между прибором отопления и трубным замыкающим участком в рабочем положении узла, после ориентировки узла обвязки его патрубки соединяют с прибором отопления, а затем в гнезде корпуса клапана верхнего патрубка верхней прямой подводки в зависимости от правого или левого исполнения узла, верхнего или нижнего розлива теплоносителя, устанавливают клапанную вставку термостата с термоголовкой или клапанную вставку запорного клапана, а в гнезде корпуса клапана нижнего патрубка нижней обратной подводки устанавливают клапанную вставку запорного клапана или клапанную вставку термостата с термоголовкой.
Технический результат получен узлом трубной обвязки прибора отопления (вторым вариантом узла, фиг. 7), содержащим Н-образный стальной трубный контур, выполненный из параллельно расположенных верхнего подающего патрубка верхней прямой подводки теплоносителя и нижнего отводящего патрубка обратной подводки теплоносителя, патрубки сообщены и соединены между собой трубным замыкающим участком, который расположен перпендикулярно к патрубкам, причем патрубки узла выполнены из одинаковых по форме отрезков труб, между которыми расположены корпуса клапанов, соединенные с отрезками труб, каждая пара отрезков труб и расположенный между ними корпус клапана образует патрубок подводки теплоносителя, при этом патрубки подводки выполнены универсальными, взаимозаменяемыми, имеющими одинаковую форму и длину, корпуса клапанов выполнены взаимозаменяемыми, одинаковыми по форме и размеру, с универсальными гнездами в них, при этом в корпусе клапана верхнего подающего патрубка верхней прямой подводки теплоносителя расположена клапанная вставка термостата, а в корпусе клапана нижнего отводящего патрубка обратной подводки теплоносителя установлена клапанная вставка запорного клапана, при этом каждый корпус клапана имеет трубчатую Т-образную форму и в его средней выступающей части выполнено упомянутое универсальное гнездо, причем гнезда корпусов с расположенными в них клапанными вставками расположены на лицевой стороне узла обвязки, продольная ось средней части каждого корпуса расположена перпендикулярно к продольной оси каждого патрубка подводки, узел обвязки имеет поперечную геометрическую ось G симметрии, расположенную вблизи трубного замыкающего участка на вертикальной линии, проходящей через центр гнезда каждого корпуса клапана, при этом гнезда корпусов клапанов расположены на вертикальной прямой линии, находящейся между прибором отопления и замыкающим трубчатым участком в рабочем положении узла обвязки, а внутренняя поверхность каждого конца трубного замыкающего участка выполнена калиброванной.
Технический результат получен способом обвязки прибора отопления по п. 3 (способ в соответствии с фиг. 7, 8), характеризующимся присоединением патрубков узла обвязки к прибору отопления, причем до присоединения узла обвязки его располагают справа или слева от прибора отопления и ориентируют в пространстве - поворачивают во фронтальной плоскости вокруг поперечной оси симметрии G так, чтобы, располагаясь сбоку от прибора отопления, корпуса клапанов с установленными в них клапанными вставками располагались на лицевой стороне узла между трубным замыкающим участком узла обвязки и прибором отопления в рабочем положении узла, причем в случае расположения узла обвязки слева от прибора, узел обвязки ориентируют так, чтобы запорный клапан располагался в нижнем обратном патрубке подводки, а в случае расположения узла обвязки справа от прибора, узел обвязки ориентируют так, чтобы запорный клапан располагался в верхнем обратном патрубке подводки.
Технический результат получен узлом трубной обвязки прибора отопления (третьим вариантом узла, фиг. 9), содержащим Н-образный стальной трубный контур, выполненный из параллельно расположенных верхнего подающего патрубка верхней прямой подводки теплоносителя и нижнего отводящего патрубка обратной подводки теплоносителя, патрубки сообщены и соединены между собой трубным замыкающим участком, который расположен перпендикулярно к патрубкам, причем патрубки узла выполнены из одинаковых по форме отрезков труб, между которыми расположены корпуса клапанов, соединенные с отрезками труб, каждая пара отрезков труб и расположенный между ними корпус клапана образует патрубок подводки теплоносителя, в корпусе клапана нижнего подающего патрубка нижней прямой подводки теплоносителя расположена клапанная вставка термостата, в корпусе клапана верхнего отводящего патрубка обратной подводки теплоносителя установлена клапанная вставка запорного клапана, при этом каждый корпус клапана имеет трубчатую Т-образную форму и в его средней выступающей части выполнено упомянутое универсальное гнездо, с расположенными в гнездах клапанными вставками, расположены на лицевой стороне узла обвязки, продольная ось средней части каждого корпуса расположена перпендикулярно к продольной оси каждого патрубка подводки, причем узел обвязки имеет поперечную геометрическую ось G симметрии, расположенную вблизи трубного замыкающего участка на вертикальной линии, проходящей через центр гнезда каждого корпуса клапана, при этом гнезда корпусов клапанов расположены на вертикальной прямой линии, находящейся между прибором отопления и замыкающим трубчатым участком в рабочем положении узла обвязки, а внутренняя поверхность каждого конца трубного замыкающего участка выполнена калиброванной.
Технический результат получен способом обвязки прибора отопления по п. 5 (способ в соответствии с фиг. 9, 10), характеризующимся присоединением патрубков узла обвязки к прибору отопления, причем до присоединения узла обвязки его располагают справа или слева от прибора отопления и ориентируют в пространстве - поворачивают во фронтальной плоскости вокруг поперечной оси симметрии G так, чтобы, располагаясь сбоку от прибора отопления, корпуса клапанов с установленными в них клапанными вставками располагались на лицевой стороне узла между трубным замыкающим участком узла обвязки и прибором отопления в рабочем положении узла, причем в случае расположения узла обвязки слева от прибора, узел обвязки ориентируют так, чтобы запорный клапан располагался в верхнем обратном патрубке подводки, а в случае в расположения узла обвязки справа от прибора, узел обвязки ориентируют так, чтобы запорный клапан располагался в нижнем обратном патрубке подводки.
В данном описании изобретения представлены три варианта узла трубной обвязки и три варианта способа обвязки приборов отопления в системах отопления помещений.
Первый вариант узла обвязки показан на схемах фиг. 1-4, этот вариант имеет наибольшую универсальность, позволяющую обвязать четыре прибора отопления, которые по своим характеристикам требуют обвязку слева и справа от прибора отопления, для верхнего розлива теплоносителя в приборе отопления и для нижнего розлива теплоносителя в приборе отопления. Универсальность варианта узла достигнута совокупностью существенных конструктивных признаков первого узла и способ использования этого узла.
Второй вариант узла обвязки показан на схемах фиг. 7 и 8, этот вариант имеет наименьшую универсальность, позволяющую обвязать два прибора отопления, которые по своим характеристикам требуют обвязку слева и справа от прибора отопления, для верхнего розлива теплоносителя в приборе отопления и для нижнего розлива теплоносителя в приборе отопления.
Третий вариант узла обвязки показан на схемах фиг. 9 и 10, этот вариант имеет наименьшую универсальность, позволяющую обвязать два прибора отопления, которые по своим характеристикам требуют обвязку слева и справа от прибора отопления, для нижнего розлива теплоносителя в приборе отопления и для верхнего розлива теплоносителя в приборе отопления.
На фиг. 1 показан первый вариант узла трубной обвязки правого исполнения - для присоединения правой стороны узла к прибору отопления для верхнего розлива теплоносителя.
На фиг. 2 - показан первый вариант узла трубной обвязки левого исполнения - для присоединения левой стороны узла к прибору отопления для верхнего розлива теплоносителя.
На фиг. 3 - показан первый вариант узла трубной обвязки правого исполнения - для присоединения правой стороны узла к прибору отопления для нижнего розлива теплоносителя.
На фиг. 4 - показан первый вариант узла трубной обвязки левого исполнения - для присоединения левой стороны узла к прибору отопления для нижнего розлива теплоносителя.
На фиг. 5 показан первый вариант узла трубной обвязки с его лицевой стороны, фронтальная проекция (рабочее вертикальное положение узла).
На фиг. 6 показан вид А на фиг. 5.
На фиг. 7 показан второй вариант узла трубной обвязки правого исполнения с установленными в узле клапанными вставками - для присоединения правой стороны узла к прибору отопления для верхнего розлива теплоносителя.
На фиг. 8 показан второй вариант узла трубной обвязки левого исполнения с установленными в узле клапанными вставками - для присоединения левой стороны узла к прибору отопления для нижнего розлива теплоносителя.
На фиг. 9 показан третий вариант узла трубной обвязки правого исполнения с установленными в узле клапанными вставками - для присоединения правой стороны узла к прибору отопления для нижнего розлива теплоносителя.
На фиг. 10 показан третий вариант узла трубной обвязки левого исполнения с установленными в узле клапанными вставками - для присоединения левой стороны узла к прибору отопления для верхнего розлива теплоносителя.
На фиг. 11 показана в соответствии с фиг. 7 конструкция узла трубной обвязки с его лицевой стороны, с расположенными в узле клапанными вставками, фронтальная проекция (рабочее вертикальное положение узла).
На фиг. 12 - вид Б на фиг. 11.
Первый вариант узла обвязки, показанный на (фиг. 1-4) схематично, содержит симметричный Н-образный стальной трубный контур, выполненный из соединенных одинаковых по форме отрезков 1 труб и корпусов 5.
Смежные отрезки 1 труб соединены между собой одинаковыми корпусами 5 клапанов.
Каждая пара отрезков 1 труб и расположенный между ними корпус 5 клапана образует патрубок подводки теплоносителя. Узел содержит параллельно расположенные верхний подающий патрубок 2 верхней прямой подводки теплоносителя, а также нижний отводящий патрубок 3 обратной подводки теплоносителя.
Патрубки подводки выполнены универсальными, взаимозаменяемыми, имеющими одинаковую форму и длину. Патрубки 2 и 3 сообщены и соединены между собой трубным замыкающим участком 4, который расположен перпендикулярно к патрубкам 2 и 3. Смежные концы отрезков 1 труб каждого патрубка соединены со стальным трубчатым корпусом 5 клапана сваркой, что не исключает иные известные соединения. Каждый корпус 5 клапана выполнен унифицированным - предназначенным как для установки в нем клапанной вставки запорного клапана 9, так и клапанной вставки термостата 7. Запорный клапан 9 и термостат 7 показаны схематично в предмонтажных положениях и в этой связи первый вариант узла обвязки не имеет установленных в гнездах 11 узла запорного клапана 9 и термостата 7.
Два корпуса 5 узла обвязки имеют одинаковую форму и в каждом из них выполнено универсальное гнездо под установку в нем клапанной вставки термостата 7 с термоголовкой 8 или клапанной вставки запорного клапана 9. Корпуса 5 выполнены взаимозаменяемыми - с одинаковыми внутренними параметрами под клапанные вставки, при этом каждый корпус имеет трубчатую Т-образную форму и в его средней выступающей части 10 (фиг. 5) выполнено упомянутое универсальное гнездо 11, предназначенное для размещения в нем клапанной вставки термостата 7 или клапанной вставки запорного клапана 9.
Замыкающий трубчатый участок 4 расположен так, что корпуса 5 клапанов всегда расположены между ним и прибором 6 отопления (фиг. 1-4) в рабочем положении узла обвязки - после его соединения с прибором отопления. В этом положении гнезда 11 корпусов 5 всегда расположены на лицевой стороне узла обвязки так, как это показано на фиг. 5, гнезда 11 ориентированы в сторону обогреваемого помещения.
На концах каждого патрубка выполнена резьба 12, отрезки 1 труб соединены с корпусами 5 клапанов сварными швами 13 (фиг. 5), что не исключает иные известные соединения. В каждом гнезде 11 корпуса 5 имеется средство для крепления в нем клапанной вставки. Таким средством может быть запорное кольцо (не показано) или резьба 14, нарезанная на внутренней поверхности гнезда 11. В гнезде 11 каждого корпуса 5 показано (условно) седло 15 для фиксации в нем клапанной вставки запорного клапана 9 или термостата 7.
Продольная ось 16 средней части 10 каждого корпуса 5 расположена перпендикулярно к продольной оси 17 (фиг. 6) каждого патрубка подводки 2 и 3. Термостат 7 с термоголовкой 8 и запорный клапан 9 представляют собой запорно-регулирующую арматуру узла обвязки.
Узел трубной обвязки имеет лицевую сторону 18 (фиг. 6), тыльную сторону 19 и боковые стороны 20, в зоне которых расположены торцы трубчатых отрезков 1. На лицевой стороне расположены выступающие части 10 корпусов 5 с обращенными в эту сторону гнездами 11 под клапанные вставки. Лицевая сторона 18 узла всегда обращена в сторону обогреваемого помещения, тыльная сторона 19 узла обвязки обращена к стене обогреваемого помещения.
Внутренняя поверхность по диаметру dк (фиг. 6) каждого конца трубного замыкающего участка 4 выполнена калиброванной в установленных пределах калибровки. Площадь fк проходного поперечного сечения каждого калиброванного конца трубного замыкающего участка меньше площади проходного поперечного сечения средней части трубного замыкающего участка.
Второй вариант узла обвязки (фиг. 7) имеет металлическую сварную конструкцию, аналогичную первому варианту. В отличие от первого варианта, в одном гнезде 11 одного корпуса 5 клапана верхнего подающего патрубка 2 второго варианта узла обвязки установлена клапанная вставка 21 термостатического клапана. В гнезде 11 другого корпуса 5 клапана нижнего отводящего патрубка 3 обратной подводки теплоносителя установлена клапанная вставка 22 запорного клапана.
Второй вариант узла на фиг. 7 имеет правое исполнение - для присоединения узла правой стороной к прибору отопления при верхнем розливе теплоносителя. При этом благодаря универсальности второго варианта узла он может быть узлом обвязки, имеющим левое исполнение - для присоединения узла левой стороной к прибору отопления (фиг. 8) при нижнем розливе теплоносителя. Это возможно осуществить при условии поворота узла обвязки вокруг оси G его симметрии на угол 180° во фронтальной плоскости из положения на фиг. 7 в положение, показанное на фиг. 8, а также при условии, что клапанные вставки 21 и 22 будут в этих двух положениях узла располагаться на лицевой стороне 18 (фиг. 12) узла обвязки. Поворот узла на указанный угол может быть осуществлен в любую (правую или левую) сторону. В результате указанного поворота узла обвязки, патрубки 2 и 3 на фиг. 7 изменяют свое расположение и функции: подающий верхний патрубок 2 верхней прямой подводки, показанный на фиг. 7, становится на фиг. 8 подающим нижним патрубком 2 нижней прямой подводки теплоносителя, а отводящий нижний патрубок 3 на фиг. 7 становится верхним отводящим патрубком 3 обратной подводки теплоносителя.
Третий вариант узла трубной обвязки (фиг. 9) имеет металлическую сварную конструкцию узла, аналогичную первому варианту. В отличие от первого варианта, в гнездах 11 корпусов 5 клапанов установлены: клапанная вставка 21 термостатического клапана - в гнезде 11 корпуса 5 клапана нижнего патрубка 3 подающей нижней прямой подводки теплоносителя, и клапанная вставка 22 запорного клапана - в гнезде 11 корпуса 5 клапана отводящего верхнего патрубка 2. Третий вариант узла на фиг. 9 имеет правое исполнение - для присоединения узла правой стороной к прибору отопления при нижнем розливе теплоносителя.
Благодаря универсальности третьего варианта узла обвязки, данный узел может быть узлом обвязки, имеющим левое исполнение - для присоединения узла левой стороной к прибору отопления (фиг. 10) при верхнем розливе теплоносителя. Это возможно осуществить при условии поворота узла обвязки вокруг поперечной оси G симметрии узла на угол 180° во фронтальной плоскости из положения на фиг. 9 в положение, показанное на фиг. 10, а также при условии, что клапанные вставки 21 и 22 будут в этих двух положениях узла располагаться на лицевой стороне 18 узла обвязки. Поворот узла может быть осуществлен в любую (правую или левую) сторону. В результате указанного поворота узла обвязки, патрубки 2 и 3 на фиг. 9 изменяют свое расположение и функции: верхний патрубок 2, показанный на фиг. 9, становится на фиг. 10 отводящим патрубком 2 нижней обратной подводки теплоносителя, а нижний патрубок 3 на фиг. 9 становится на фиг. 10 верхним подводящим патрубком 3 прямой подводки теплоносителя.
Существенно, что каждый вариант узла обвязки имеет вышеуказанную поперечную геометрическую ось G симметрии, расположенную вблизи трубного замыкающего участка 4. Ось G расположена на вертикальной линии, проходящей через центр гнезда 11 каждого корпуса 5 клапана в точке пересечения двух диагональных линий, проходящих через крайние контурные нижние и верхние точки ABCD узла. Такое расположение гнезд 11 корпусов узла характеризует симметричность узла, обеспечивающую точность соединения патрубков узла с трубами системы обогрева и патрубками прибора отопления с любой из его сторон и при любом расположении термостата и запорного клапана в гнездах узла.
Существенно также, что в рабочем положении узлов обвязки всех трех вариантов узла обвязки, его корпуса 5 клапанов, гнезда 11 корпусов 5 и клапанные вставки 21 и 22 расположены на одной вертикальной прямой линии, находящейся между прибором 6 отопления и замыкающим трубчатым участком 4.
Также существенно, что второй вариант узла обвязки, показанный в двух положениях на фиг. 7, 8 может быть использован вместо узла обвязки, показанного в двух положениях на фиг. 9 и 10, если клапанные вставки поменять местами.
По требованиям заказчиков первый вариант узла обвязки может поставляться на строительные объекты без клапанных вставок в гнездах корпусов клапанов (с защитными заглушками вместо вставок).
Второй и третий варианты по требованиям заказчиков может поставляться на строительные объекты с клапанными вставками 21 и 22, вставленными в гнезда корпусов 5 клапанов так, как это показано на фиг. 7-12.
Способ обвязки прибора отопления первым вариантом узла обвязки (фиг. 1-4) осуществляется в четырех случаях, каждый из которых показан на соответствующей фигуре.
Способ обвязки прибора отопления вторым вариантом узла обвязки (фиг. 7,8) осуществляется в двух случаях:
- обвязка прибора 6 отопления узлом правого исполнения (фиг. 7) с верхним розливом теплоносителя;
- обвязка прибора 6 отопления узлом левого исполнения (фиг. 8) с нижним розливом теплоносителя.
Способ обвязки прибора отопления третьим вариантом узла обвязки (фиг. 9, 10) осуществляется в двух случаях:
- обвязка прибора 6 отопления узлом правого исполнения (фиг. 9) с нижним розливом теплоносителя;
- обвязка прибора 6 отопления узлом левого исполнения (фиг. 10) с верхним розливом теплоносителя.
Описание способа обвязки прибора отопления (первый вариант способа обвязки с использованием первого варианта узла обвязки). Первый вариант способа обвязки (см. фиг. 1) осуществляют узлом обвязки, имеющим правое исполнение, верхний розлив и схему движения теплоносителя «сверху-вниз». Первый вариант способа включает операцию присоединения правой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают слева от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов с гнездами 11 под клапанные вставки, располагают слева от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 с корпусами 5 клапанов располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком 2 верхней прямой подводки, а другой патрубок был нижним патрубком 3 нижней обратной подводки. При расположении узла обвязки слева от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь слева от прибора 6 отопления, гнезда 11 корпусов 5 располагались на лицевой стороне узла и справа от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления. Затем, после указанного соединения, в гнезде 11 корпуса 5 клапана верхнего патрубка 2 верхней прямой подводки устанавливают клапанную вставку термостата 7 с термоголовкой, а в гнезде 11 корпуса 5 клапана нижнего патрубка 3 нижней обратной подводки устанавливают клапанную вставку запорного клапана 9.
Описание способа обвязки прибора отопления (второй вариант способа с использованием первого варианта узла обвязки). Второй вариант способа обвязки (фиг. 2) осуществляют узлом обвязки, имеющим левое исполнение, верхний розлив и схему движения теплоносителя «сверху-вниз». Второй вариант способа включает операцию присоединения левой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают справа от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов с гнездами 11 под клапанные вставки, располагают справа от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 подводки с расположенными в них корпусами 5 клапанов располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком 2 верхней прямой подводки, а другой патрубок был нижним патрубком 3 нижней обратной подводки. При расположении узла обвязки справа от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь справа от прибора 6 отопления, гнезда 11 корпусов 5 располагались на лицевой стороне узла и слева от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления. Затем, после указанного соединения, в гнезде 11 корпуса 5 клапана верхнего патрубка 2 верхней прямой подводки устанавливают клапанную вставку термостата 7 с термоголовкой 8, а в гнезде 11 корпуса 5 клапана нижнего патрубка 3 нижней обратной подводки устанавливают клапанную вставку запорного клапана 9.
Описание способа обвязки прибора отопления (третий вариант способа с использованием первого варианта узла обвязки). Третий вариант способа обвязки (фиг. 3) осуществляют узлом обвязки, имеющим правое исполнение, нижний розлив и схему движения теплоносителя «снизу-вверх». Третий вариант способа включает операцию присоединения правой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают слева от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов с гнездами 11 под клапанные вставки, располагают слева от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 подводки с расположенными в них корпусами 5 клапанов располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком 3 верхней обратной подводки, а другой патрубок был нижним патрубком 2 нижней прямой подводки. При расположении узла обвязки слева от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь слева от прибора 6 отопления, гнезда 11 корпусов 5 располагались на лицевой стороне узла и справа от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления. Затем, после указанного соединения, в гнезде 11 корпуса 5 клапана верхнего патрубка 3 верхней обратной подводки устанавливают клапанную вставку запорного клапана 9, а в гнезде 11 корпуса 5 клапана нижнего патрубка 2 нижней прямой подводки устанавливают клапанную вставку термостата 7 с термоголовкой 8.
Описание способа обвязки прибора отопления (четвертый вариант способа с использованием первого варианта узла обвязки). Четвертый вариант способа обвязки (фиг. 4) осуществляют узлом обвязки, имеющим левое исполнение, нижний розлив и схему движения теплоносителя «снизу-вверх». Четвертый вариант способа включает операцию присоединения левой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают справа от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов с гнездами 11 под клапанные вставки, располагают справа от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 подводки с расположенными в них корпусами 5 клапанов располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком 3 верхней обратной подводки, а другой патрубок был нижним патрубком 2 нижней прямой подводки. При расположении узла обвязки справа от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь справа от прибора 6 отопления, гнезда 11 корпусов 5 располагались на лицевой стороне узла и слева от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления. Затем, после указанного соединения, в гнезде 11 корпуса 5 клапана верхнего патрубка 3 верхней обратной подводки устанавливают клапанную вставку запорного клапана 9, а в гнезде 11 корпуса 5 клапана нижнего патрубка 2 нижней прямой подводки устанавливают клапанную вставку термостата 7 с термоголовкой 8. В формуле четыре варианта способа обвязки первым узлом изложены в п. 2 формулы.
Описание способа обвязки прибора отопления (пятый вариант способа с использованием второго варианта узла обвязки). Пятый вариант способа обвязки (см. фиг. 7) осуществляют узлом обвязки, имеющим правое исполнение, верхний розлив и схему движения теплоносителя «сверху-вниз». Пятый вариант способа включает операцию присоединения правой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают слева от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием второго варианта узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов с гнездами И, в которых установлены клапанные вставки 21 и 22, располагают слева от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 с клапанными вставками в гнездах 11 корпусов 5 клапанов располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком 2 верхней прямой подводки, а другой патрубок был нижним патрубком 3 нижней обратной подводки. При расположении узла обвязки слева от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь слева от прибора 6 отопления, клапанные вставки 21 и 22 располагались на лицевой стороне 18 узла и справа от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления.
Шестой вариант способа с использованием второго варианта узла обвязки осуществляют вторым вариантом узла обвязки (фиг. 8), имеющим левое исполнение, нижний розлив и схему движения теплоносителя «снизу-вверх». Шестой вариант способа включает операцию присоединения левой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают справа от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием второго варианта узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов в гнездах 11 которого установлены клапанные вставки 21 и 22, располагают справа от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 подводки с расположенными в корпусах 5 клапанными вставками 21 и 22 располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком 3 верхней обратной подводки, а другой патрубок был нижним патрубком 2 нижней прямой подводки. При расположении узла обвязки справа от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь справа от прибора 6 отопления, клапанные вставки 21 и 22 в корпусах 5 располагались на лицевой стороне 18 узла и слева от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления. В формуле два варианта способа обвязки вторым узлом изложены в одном п. 4 формулы.
Описание седьмого варианта способа с использованием третьего варианта узла обвязки (фиг. 9) осуществляют узлом обвязки, имеющим правое исполнение, нижний розлив и схему движения теплоносителя «снизу-вверх». Седьмой вариант способа включает операцию присоединения правой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают слева от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов в гнездах 11 которого установлены клапанные вставки 21 и 22, располагают слева от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 подводки с корпусами 5 клапанов и клапанными вставками в них располагались горизонтально один под другим и один из них был верхним патрубком 2 верхней обратной подводки, а другой патрубок был нижним патрубком 3 нижней прямой подводки. При расположении узла обвязки слева от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки - поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь слева от прибора 6 отопления, корпуса 5 клапанов с установленными в них клапанными вставками располагались на лицевой стороне 18 узла и справа от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления.
Описание способа обвязки прибора отопления (восьмой вариант способа с использованием третьего варианта узла обвязки). Восьмой вариант способа обвязки (фиг. 10) осуществляют узлом обвязки, имеющим левое исполнение, верхний розлив и схему движения теплоносителя «сверху-вниз». Восьмой вариант способа включает операцию присоединения левой стороной узла к прибору 6 отопления так, что узел обвязки располагают справа от прибора отопления и присоединяют его патрубки 2 и 3 подводки к прибору отопления. При этом узел обвязки, выполненный в соответствии с выше представленным описанием третьего варианта узла, имеющим трубчатый Н-образный контур, трубный замыкающий участок 4 и два корпуса 5 клапанов с гнездами 11, в которых установлены клапанные вставки 21 и 22, располагают справа от прибора отопления так, чтобы патрубки 2 и 3 подводки с расположенными в них корпусами 5 и клапанными вставками 21 и 22 располагались горизонтально один под другим и один из них был нижним патрубком 2 нижней обратной подводки, а другой патрубок был верхним патрубком 3 прямой подводки. При расположении узла обвязки справа от прибора отопления ориентируют в пространстве узел обвязки -поворачивают его во фронтальной плоскости вокруг оси симметрии G так, чтобы, располагаясь справа от прибора 6 отопления, клапанные вставки 21 и 22 в корпусах 5 располагались на лицевой стороне 18 узла и слева от замыкающего участка 4 узла обвязки. После ориентировки узла обвязки его известным образом присоединяют к прибору отопления. В формуле два варианта способа обвязки третьим узлом изложены в одном п. 5 формулы.
Работает первый вариант узла трубной обвязки прибора отопления следующим образом. После обвязки прибора отопления так, как это показано на фиг. 1, термостат 7 и запорный клапан 9 открыты и при таком их положении под давлением теплоноситель по подающему верхнему патрубку 2 верхней прямой подводки заполняет прибор отопления 6. При этом теплоноситель заполняет верхний коллектор прибора отопления, вертикальные трубки прибора отопления, его нижний коллектор и нижний патрубок 3 нижней обратной подводки узла обвязки. Осуществляется верхний розлив теплоносителя, перемещающийся в узле обвязки и приборе отопления по схеме «сверху-вниз». Одновременно теплоноситель заполняет собой трубный замыкающий участок 4, а затем движется по нижнему патрубку 3 нижней обратной подводки в отводящую трубу системы отопления. Поскольку клапаны узла обвязки расположены справа от замыкающего участка 4, то выравнивание давления теплоносителя в патрубках 2 и 3 осуществляется до клапанов узла обвязки посредством замыкающего участка 4.
Внутренние поверхности концов замыкающего участка 4, выполненные калиброванными по диаметру dк (фиг. 6) в точном соответствии с расчетными диаметрами проходных сечений замыкающего участка 4, обеспечивают заданный калибровкой коэффициент затекания теплоносителя в прибор отопления и это затекание теплоносителя в прибор происходит в заданном режиме. После нагрева прибора отопления до расчетного значения термостат 7 частично или полностью закрывается и образовавшийся излишний объем теплоносителя по замыкающему участку 4 перемещается из патрубка 2 в патрубок 3 и далее выводится в отводящую трубу системы отопления. При этом замыкающий участок 4 обеспечивает постоянство циркуляции теплоносителя в стояке системы отопления в случае полного или частичного перекрытия поступления теплоносителя в один или несколько отопительных приборов.
Установка узла обвязки по схеме, показанной на фиг. 1, обеспечивает «ломаную» траекторию движения теплоносителя по схеме: патрубок 2 верхней прямой подводки - замыкающий участок 4 - прибор 6 отопления -нижний патрубок 3 нижней обратной подводки. При такой схеме движения теплоносителя происходит разрушение его условно «горячих» и «холодных» слоев в приборе отопления, имеющих разную температуру. Процесс разрушения слоев происходит до момента установления температурного рабочего режима в приборе отопления. При этом препятствий и потенциала для малой циркуляции теплоносителя в приборе отопления не возникает.
В результате обеспечивается заданные расчетом режимы циркуляции теплоносителя, нагрева прибора отопления и его теплоотдачи. В итоге повышается энергоэффективность системы отопления, в том числе за счет повышения коэффициента затекания теплоносителя в прибор отопления, влияющего на гидравлическую характеристику узла обвязки.
Узлы обвязки, показанные на фиг. 2-4 и на фиг. 7-10, работают аналогично узлу обвязки, показанному на фиг. 1.
Таким образом, разные приборы отопления с разными подводками и разными направлениями движения теплоносителя могут быть обвязаны или универсальным узлом обвязки, показанным на схемах фиг. 1-4 в разных положениях, или вторым и третьим вариантами узла обвязки, которые показаны раздельно на фиг. 7,8 и на фиг. 9,10. Очевидно, что второй узел обвязки (фиг. 7,8) отличается от третьего узла обвязки (фиг. 9,10), а первый универсальный узел обвязки, показанный на фиг. 1-4 отличается от второго и третьего вариантов узлов обвязки.
Три варианта узла обвязки расширяют номенклатуру узлов обвязки и возможность выбора потребителем необходимых ему вариантов узлов обвязки. При этом необходимо отметить, что два последних варианта узла обвязки повышают удобство обвязки и сокращают трудоемкость монтажных работ на строительном объекте.
Второй и третий варианты узла по существу представляют собой две разные, не взаимозаменяемые, модели узла обвязки, в которых имеются расположенные по разной схеме клапанные вставки: первая модель узла (фиг. 7,8) предназначена для присоединения узла слева и справа от прибора отопления с нижним и верхним розливами теплоносителя; вторая модель узла (фиг. 9,10) предназначена для присоединения узла слева и справа от прибора отопления с верхним и нижним розливами.
Преимущества первого варианта узла обвязки (фиг. 1-4) и четырех вариантов способа обвязки первым вариантом узла позволяет для разных вариантов обвязки, показанных на схемах фиг. 1-4, использовать одну универсальную конструкцию первого варианта узла обвязки. Универсальность первого варианта узла обвязки позволяет на объекте строительства использовать одну конструкцию узла обвязки для нескольких вариантов обвязки приборов отопления, и реализовать множество вариантов обвязки приборов отопления с разными схемами подводки к ним теплоносителя. При этом существенно упрощается комплектация систем обогрева универсальными узлами обвязки, сокращается трудоемкость монтажных работ (в сравнении с прототипом) и повышается качество этих работ. Первый вариант узла обвязки, изготовленный из взаимозаменяемых элементов, существенно упрощает процесс изготовления узлов и повышает качество их изготовления. Представленный в описании данного изобретения первый вариант узла обвязки обеспечивает расчетные значения коэффициента затекания за счет приведения проходных сечений концов замыкающего участка к расчетным значениям, соответствующих расчетным значениям коэффициента затекания, что повышает надежность работы узла и энергоэффективность системы отопления.
Преимущества второго и третьего вариантов узла обвязки (в сравнении с первым вариантом узла обвязки) заключаются в том, что второй и третий варианты узла обвязки (фиг. 7-10) частично имеют вышеперечисленные преимущества первого варианта узла обвязки. При этом совокупность изложенных выше признаков второго и третьего узлов обвязки и четырех вариантов способа обвязки двумя разными вариантами узла обвязки позволяет для разных вариантов обвязки использовать две модели второго и третьего варианта узла обвязки с указанными выше особенностями обвязки, положительно влияющими на удобство и снижение трудоемкости монтажных работ за счет универсальности второго и третьего вариантов узла обвязки.
Следует отметить, что вне зависимости от условий сборки узла обвязки (на заводе или на строительном объекте), после соединения прибора 6 с узлом обвязки, в гнезда 11 корпусов завинчивают клапанные вставки 21 и 22 термостата 7 и запорного клапана 9, испытывают узел обвязки на его работоспособность и герметичность одновременной опрессовкой сварных соединений узла, соединений с узлом термостата 7 и запорного клапана 9 и соединений узла с трубами системы отопления.
Опреcсовку узла обвязки на строительном объекте проводят при опрессовке всей системы отопления после ее монтажа. В заводских условиях опреcсовка узла может не проводиться, его вместе с установленными в нем термостатом и запорным клапаном отправляют на строительный объект. Каждый узел обвязки, изготовленный в соответствии со вторым или третьим вариантами узла обвязки возможно применять в двух описанных выше случаях, которые показаны на фиг. 7,8 и на фиг. 9,10 - слева и справа от прибора отопления. Однако, с учетом интересов производителя и потребителей узлов обвязки, на строительном объекте заказчиком могут быть использованы все описанные выше варианты узла трубной обвязки, причем поставка на строительный объект узлов обвязки без клапанных вставок является наиболее предпочтительной как для изготовителя узлов обвязки, так и для потребителей узлов обвязки.
Узлы обвязки без клапанных вставок являются универсальными, так как не делятся на модели в зависимости от типов приборов отопления, они обеспечивает набольшие возможности их использования при разных сочетаниях клапанных вставок в узле (с левой и правой подводками теплоносителя к приборам отопления, верхним и нижним затеканиями теплоносителя в прибор отопления, а также с разным движением теплоносителя как «сверху-вниз», так и «снизу-вверх»).
Другим преимуществом узлов обвязки, поставляемых на строительные объекты без клапанных вставок, является то, что поскольку в монтажные работы входят работы по опрессовке систем отопления и регулировке клапанов, то с точек зрения качественного монтажа систем отопления и ответственности за качество монтажа систем из разных, разъемно соединяемых компонентов, установка клапанных вставок в узлы обвязки может выполняться на строительном объекте подрядчиком по монтажу систем отопления, ответственным за качество монтажа системы отопления в целом.
Технический результат изобретения - снижение трудоемкости изготовления и монтажа узла трубной обвязки достигнут благодаря конструкции узла, изготовленного из взаимозаменяемых одинаковых элементов, а также благодаря универсальности полученных узлов упрощенной конструкции, позволяющих в условиях монтажа систем отопления существенно снизить трудоемкость комплектации систем узлами обвязки и трудоемкость монтажных работ.
Косвенно полученный результат - повышение энергоэффективности систем отопления достигнут благодаря повышению коэффициента затекания теплоносителя в приборы отопления путем калибровки внутренней поверхности каждого конца трубного замыкающего участка узла обвязки в процессе его изготовления.