Перегородки для оребрения секций чугунного радиатора

Полезная модель относится к технике отопления и может быть использована в системах водяного отопления для нагревания внутреннего воздуха помещений в холодный период года.
К основным элементам систем водяного отопления относят отопительные (нагревательные) приборы [1, 2].
До 90-х годов XX века в СССР в системах отопления применялись преимущественно отопительные приборы отечественного производства: чугунные радиаторы типа М-140, М-90, М-140-АО, М-140-108, М-90-108 и др.
Не смотря на имеющиеся экономические трудности и наличие на внутреннем рынке зарубежных отопительных приборов, производственные фирмы Российской Федерации, Белоруссии, Украины, Казахстана не только продолжили выпуск известных отопительных приборов, но и освоили производство современных отопительных приборов, которые по теплотехническим показателям и внешнему виду не уступают импортным.
Чугунные радиаторы производят предприятия, находящиеся, например, в г.г. Липецк, Нижний Тагил, Санкт-Петербург, Чебоксары, Хабаровск, Минск (Белоруссия), Караганда (Казахстан), Ржищев (Украина), в пос. Любохна (Брянская обл.) [2].
Достоинствами чугунных радиаторов являются [1]:
- высокая коррозионная стойкость, что определяет большой срок эксплуатации;
- выдерживают высокие рабочие давления (рассчитаны на избыточное давление до 0,9 МПа);
- относительная простота изменения тепловой мощности отопительного прибора (путем изменения количества секций);
- отлаженность технологии изготовления и др.
Чугунные радиаторы отливают из серого чугуна отдельными секциями или блоками, состоящими из нескольких секций. Из секций собирают приборы с поверхностью нагрева, требуемой по расчету.
Секции радиаторов в зависимости от числа вертикальных каналов подразделяют на одноканальные, двухканальные и многоканальные. В настоящее время применяются исключительно двухканальные радиаторы.
Секции радиаторов соединяют друг с другом при помощи ниппеля -короткого цилиндра с наружными резьбами (с одного конца - правой, с другой - левой). Герметичность сборки обеспечивают при помощи прокладок (картон, поранит, термостойкая резина). В отверстия крайних секций сгруппированного радиатора ввернуты четыре чугунные пробки, из которых две сквозные служат для присоединения прибора к трубопроводу, а две без отверстий - глухие.
Наиболее распространены чугунные радиаторы МС-140, МС-90, М-90 с двумя колонками по глубине.
Общий вид чугунного радиатора МС-140 приведен на фиг. 1.
Позиции на фиг. 1 обозначают: 1 - пробки с резьбой; 2 - чугунная секция; 3 - ниппель с двухсторонней резьбой для соединения секций; 4 - прокладка для уплотнения секций; 5 - прокладка для пробки
Монтажная высота - расстояние между центрами ниппельных отверстий радиаторов может составлять h=500 мм, полная высота Н=582-588 мм, строительная глубина b=140 мм и строительная длина секции . От числа собранных в радиаторе секций зависит общая длина L радиатора. По монтажной высоте радиаторы подразделяют на высокие - h=1000 мм, средние - h=500 мм, низкие - h=300 мм. Наиболее широко применяют средние радиаторы (фиг. 1).
До 90-х годов прошлого столетия выпускались также чугунные радиаторы М-140-АО. В отличие от других радиаторов в радиаторе М-140-АО имелось межколонное оребрение, что увеличивало площадь теплопередачи отопительного прибора и повышало величину теплового потока от горячей воды к внутреннему воздуху, т.е. возрастала эффективность его работы.
Схема секции чугунного радиатора М-140-АО с наружным межколонным оребрением (перегородками 6) приведена на фиг. 2.
Однако ввиду трудности выполнения санитарно-технических требований по легкой очистке наружной поверхности отопительного прибора от загрязнений (от осаждаемой пыли на оребренную поверхность), которые на горячей поверхности разлагаются с выделением вредных парогазов внутри помещений, производство радиаторов М-140-АО в 90-х годах XX века было прекращено.
Предлагаемой полезной моделью решается задача сохранения эффективности работы чугунного радиатора М-140-АО и обеспечения легкой очистки его наружной поверхности от пыли.
Для достижения указанного технического результата перегородки для оребрения секции чугунного радиатора установлены шарнирно на вертикальном съемном стержне, опирающемся на наружную поверхность верхней и нижней стенки секции радиатора.
Легкость очистки наружной поверхности радиатора обеспечивается возможностью быстрого извлечения перегородок для оребрения, установленных шарнирно на вертикальном съемном стержне, опирающемся на наружную поверхность верхней и нижней стенки секции радиатора.
Очистка поверхности перегородок, извлеченных из межколонного пространства и установленных шарнирно на вертикальном съемном стержне, может осуществляться в водной среде с использованием общеприменяемых синтетических моющих средств.
Схема стержня с шарнирно установленной перегородкой представлена на фиг. 3.
Позиции на фиг. 3 обозначают:
6 - перегородка; 7 - стержень; 8 - верхняя подошва стержня; 9 - нижняя подошва стержня; 10 - ось шарнира; 11 - ушко шарнира; 12 - отверстие для стержня.
На фиг. 4 представлена извлеченная секция перегородок для оребрения, установленных шарнирно на вертикальном съемном стержне.
Рассмотрим устройство стержня с шарнирно установленной перегородкой (перегородками). Вертикальный металлический стержень 7 (фиг.3) из упругой нержавеющей проволоки (диаметром 5-6 мм) и высотой соответствующей внутреннему размеру секции колонок имеет на обоих концах вогнутые из плоской пластины - подошвы 8, 9. Профиль верхней подошвы соответствует сферической поверхности колонки радиатора. Нижняя подошва имеет сферическую форму (изогнута) на одном конце. Крепление стержня с подошвами обеспечивается при помощи резьбового соединения на его концах, что позволяет изменять высоту (длину) стержня, т.е. осуществлять его точную подгонку в межколонном пространстве секции радиатора, а также повороты подошвы относительно стержня. К стержню перпендикулярно приварены при помощи сварки оси шарниров из нержавеющей проволоки (диаметром 5-6 мм) на равномерном расстоянии друг от друга. Количество осей зависит от марки чугунного радиатора, так для среднего радиатора с монтажной высотой - h=500 мм их количество составит 8 штук, что соответствует числу перегородок (фиг. 2). Ось (оси) шарнира концами вставлены в ушки шарнира, которые в виде пластин с отверстиями приварены по обеим сторонам на каждой перегородке 2 (фиг. 3, 4). Перегородка в виде плоской пластины прямоугольной формы размером 55×95 мм изготовляется из листовой нержавеющей стали толщиной 1 мм. На ее передней и задней части выполнены вырезы эллипсоидной формы, соответствующие профилю колонок секции радиатора при расположении пластины (перегородки) под углом 45°. Для пропуска стержня через перегородку на ее поверхности имеется сквозное отверстие в виде эллипса, которое позволяет изменять положение перегородки в пространстве относительно стержня при загрузке в радиатор.
Рассмотрим процесс загрузки (установки) и извлечения перегородок для межколонного оребрения секции чугунного радиатора.
Перед загрузкой верхняя и нижняя подошва 8, 9 стержня устанавливаются параллельно оси шарнира 10 (фиг. 3) (для этого, как указано выше, крепление подошв со стержнем предусмотрено резьбовым). Всей группе перегородок, установленных шарнирно на вертикальном съемном стержне (рис. 4), придают положение близкое к вертикали путем их прижима к внешней боковой поверхности радиатора (фиг. 1). Затем всю группу перегородок вводят в межколонное пространство, сохраняя прижим к их поверхности. Сначала верхнюю подошву, путем поворота на 90 градусов, устанавливают перпендикулярно оси шарнира, потом аналогично поступают с нижней подошвой. При этом вся секция перегородок пружинно стыкуется с передней и задней стенками с поверхностью колонок радиатора за счет некоторого поджима задних кромок перегородок при помощи стержня.
Для извлечения перегородок из межколонной секции чугунного радиатора снимают с упора нижнюю подошву путем наклона в сторону и отвода вниз нижнего конца стержня с последующим прижимом всех перегородок к поверхности колонок и их поворотом, извлекают перегородки наружу.
Таким образом, эффективность работы чугунных радиаторов МС-140, МС-90, М-90 может быть увеличена путем применения типовых съемных перегородок для межколонных секций радиаторов и устраняется основная причина снятия с производства эффективного отопительного прибора - чугунного радиатора М-140-АО.
Источники информации
1. Тихомиров К.А., Сергеенко Э.С. Теплотехника, теплоснабжение, отопление и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1991.- 480 с.
2. Крупнов Б.А., Шарафадинов Н.С., Крупное Д.Б. Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. - Москва-Вена, 2006. - 216 с.
Надписи к фигурам
Фиг. 1. Чугунный радиатор МС-140:
1 - пробки с резьбой; 2 - чугунная секция; 3 - ниппель с двухсторонней резьбой для соединения секций; 4 - прокладка для уплотнения секций; 5 - прокладка для пробки.
Фиг. 2. Секция чугунного радиатора МС-140-АО с межколонковым наружным оребрением.
1 - пробки с резьбой; 2 - чугунная секция; 6 - наружное межколонное оребрение (перегородки).
Фиг. 3. Схема стержня с шарнирно установленной перегородкой: 6 - перегородка; 7 - стержень; 8 - верхняя подошва стержня; 9 - нижняя подошва стержня; 10 - ось шарнира; 11 - ушко шарнира; 12 - отверстие для стержня.
Фиг. 4. Секция перегородок для оребрения, установленных шарнирно на вертикальном съемном стержне.
6 - перегородка; 7 - стержень; 8 - верхняя подошва стержня; 9 - нижняя подошва стержня; 10 - ось шарнира; 11 - ушко шарнира; 12 - отверстие для стержня.