ТЕПЛООБМЕННЫЙ АППАРАТ ГОРШКОВА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относиться к области теплообменных аппаратов с неподвижными каналами для одного из теплоносителей, причем оба теплоносителя контактируют с разделяющими их стенками, в котором другой теплоноситель присутствует в виде большой массы жидкости или газа.
Полезная модель может быть использована для создания бытовых обогревательных устройств (регистров).
Известен бытовой нагревательный (однорядный конвектор), включающий трубчатый U-образный контур, состоящий из двух ветвей с насаженными на них пакетом металлических пластин, установленных параллельно друг другу, огражденных боковыми металлическим экраном, при этом над верхней частью пакета пластин установлена поворотная заслонка для регулирования теплового потока (см. В.И.Манюк, Я.И.Каплинский, Э.Б.Хиж, А.И.Манюк, В.К.Ильин, Справочник по наладке и эксплуатации водяных тепловых сетей., М., Стройиздат, 1982, с.51, рис., 2.102, «в», «г»),
К недостаткам прототипа следует отнести конструктивную сложность аппарата, высокую трудоемкость его изготовления и недостаточную эффективность при эксплуатации, заключающуюся в том,
что боковые поверхности покрываются пылью и грязью, зазоры между пластинами зачастую забиваются мусором, а сами пластины нередко погнуты до обоюдного соприкосновения, в результате чего резко уменьшается площадь теплопередающей поверхности пластин. Процесс очистки пластин отличается значительной трудоемкостью и практически никогда не производится.
Задачей полезной модели является разработка более эффективной конструкции теплообменного аппарата с наименьшей трудоемкостью его обслуживания в бытовых условиях.
Задача решается тем, что концевые части обеих ветвей трубчатого U-образного контура соединены между собой U-образными трубчатыми элементами, при этом на одной из ветвей трубчатого U-образного контура помещена запорно-регулирующая арматура (вентиль).
Действительно, упразднение пакета металлических пластин путем их замены пакетом трубчатых U-образных элементов и оснащение теплообменного аппарата вентилем решает задачи по упрощению его конструкции, снижению трудоемкости изготовления и обслуживания, а также повышает эффективность его функционирования.
Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что оно существенно отличается от известного уровня техники введением новых существенных признаков приведенных выше и соответствует критерию новизны и промышленно применимо.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 - показан общий вид теплообменного аппарата (вариант №1); на фиг.2 - общий вид теплообменого аппарата (вариант №2); на фиг.3 - общий вид теплообменного аппарата (вариант №3).
Теплообменный аппарат (фиг.1) включает основной трубчатый U-образный контур 1, состоящий из двух ветвей 2, 3 с концевыми частями 4, 5, которые соединены между собой трубчатыми U-образными элементами 6, 7, 8 меньшего диаметра относительно основного
контура, при этом, как правило, на ветви ввода теплоносителя помещают запорно-регулирующий вентиль 9, при полном закрывании которого основной контур выводится из процесса теплообмена при сохранении режима работы трубчатых U-образных элементов 6, 7, 8.
Аппарат выполнен из стальных труб и отличается простотой конструкции и наименьшим объемом сварочных работ (6 сварочных швов), а также эстетичностью и доступностью его обслуживания.
Вариант (фиг.2) отличается тем, что концевые части аппарата 4, 5 соединены между собой трубчатой перемычкой 10 с вентилем 9, разделяющим перемычку на две зоны, которые соединены между собой трубчатыми U-образными элементами 6, 7, 8. В режиме оптимального функционирования аппарата вентиль 9 находится в закрытом состоянии. Аппарат выполняется из стальных труб, при этом диаметр трубчатого U-образного контура превосходит диаметр трубчатых элементов 6, 7, 8. Отметим, что наряду с уменьшением объема работ по изгибанию трубчатых элементов 6, 7, 8, увеличился объем сварочных работ (8 сварочных швов), в связи с чем данный вариант может быть востреббован изготовителем, у которого сварочная технология преобладает над технологией по по изгибанию труб.
Вариант (фиг3) отличается тем, что обе зоны трубчатой перемычки 10 соединены прямолинейными трубчатыми элементами 11, 12, 13, 14, 15, 16 с основным контуром 1. Вариант отличается значительным объемом сварочных работ (14 сварочных швов) и может быть востребован изготовителем с развитой инфраструктурой сварочной технологией.
Теплообменный аппарат функционирует следующим образом. Исходное состояние (фиг.1, 2, 3) основной трубчатый U-образный контур подключен к магистральной теплосистеме, при этом вентиль 9 (фиг.1) -открыт, а на (фиг.2, 3) - закрыт. При подаче теплоносителя, последний как по основному контуру 1, так и по
трубчатым элементам 6, 7, 8 (фиг.1, 2) и элементам 11, 12, 13, 14, 15, 16 (фиг.3). Регулирование степенью теплообмена осуществляют путем закрывания вентиля 9 (фиг.1) или его открывания (фиг.2, 3). Полное отключение аппарата возможно при установке дополнительного вентиля непосредственно перед аппаратом на ветви подачи теплоносителя.
В заключение отметим, что вышеприведенные варианты теплообменного аппарата отличаются конструктивной простотой и высокой эффективностью при эксплуатации.